概念と仕組み
サーミスタは、温度変化による抵抗値の変化を利用する部品です。NTCサーミスタとPTCサーミスタは、温度が上昇した際の抵抗値の変化が異なります。それぞれの挙動は異なります。
NTCサーミスタを電圧分割回路に組み込むことで、温度変化を電圧変化に変換できます。測定された電圧から抵抗値を計算し、それを用いて校正された曲線を用いて抵抗値を温度に変換します。
関係式と成立条件
β は、指数関数 R(T)=R₀exp[β(1/T−1/T₀)] で表される。逆に用いられる温度 T と T₀ は、絶対温度 K で表される必要があり、摂氏で表されるべきではない。
βは、限られた温度範囲内の概算パラメータです。実際の測定値は、センサーの自己発熱、熱的平衡の遅れ、および基準抵抗の誤差の影響を受けます。
仮想実験で読み取る変化
NTCサーミスタは温度が高いほど抵抗が小さくなります。
自己発熱、測定雑音、熱平衡の遅れは省略します。既知のβを使う校正モデルです。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
R(T) = R₀ exp[β(1/T−1/T₀)]
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| R₀, T₀ | 基準抵抗と基準絶対温度 | Ω, K |
| β | NTC温度曲線の係数 | K |
例で確かめる
基準βで逆算し、測定抵抗が10 kΩなら温度はいくら？
25 °C
よくある誤解
- 摂氏温度を直接 1/T に入力すると、正確な温度変換は得られません。