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Sensors2026年3月24日2分で読める

RTD センサー:PT100 と PT1000 のプレシジョンガイド

PT100/PT1000センサーを使用して、校正、抵抗から温度への変換、重要なエンジニアリングなど、RTD温度測定技術を習得してください。

目次

抵抗温度検出器 (RTD) の理解

測温抵抗体 (RTD) は高精度温度測定の主力製品です。電圧を生成する熱電対とは異なり、RTD は温度によって抵抗値が予測どおりに変化します。最も一般的なタイプであるPT100とPT1000は、優れた直線性と安定性を備えたプラチナベースのセンサーです。

RTD の仕組み

RTDの核となるのは、温度が上昇するにつれてプラチナの電気抵抗が増加するという基本的な材料特性を利用することです。標準のPT100センサーは0°Cで100 Ω の抵抗を示し、PT1000の抵抗は1000 Ω. です。この正確で再現性の高い関係により、抵抗測定値を直接温度に変換できます。

変換の基礎

RTD 抵抗を温度に変換するのは簡単ではありません。IEC 60751規格では、抵抗と温度の2次関係が定義されており、一般的にはカレンダー・ヴァン・デューセンの式で近似されます。

R(T)=R0[1+AT+BT2+C(T−100)T3]R(T) = R_0[1 + AT + BT^2 + C(T-100)T^3]

どこ:

  • R0R_0 は公称抵抗値です (PT100 の場合は 100 Ω )
  • AA、BB、CC は材料固有の係数です
  • TT は温度 (°C)

実践上の考慮事項

ほとんどのエンジニアは簡略化された線形近似を使います。温度係数 (通常 IEC では 0.003851、米国規格では 0.003911) から抵抗変化を 1 次推定するのが適切です。

実際に使用した例:PT100 温度の計算

PT100 センサーの温度を以下のパラメータで計算してみましょう。

  • 測定された抵抗値:119.4 Ω
  • ノミナル抵抗 (R₀): 100 Ω
  • 温度係数:0.003851 (IEC スタンダード)

RTD 温度計算ツール (PT100/PT1000) を開くを使用すると、温度が正確に 50°C であることをすばやく確認できます。

よくある落とし穴と落とし穴

RTD測定は絶対確実というわけではありません。経験豊富なエンジニアでもつまずく間違いは次のとおりです。

  1. リード抵抗: 2 線式の RTD 接続では測定誤差が生じます。精度を保つため、常に 3 線または 4 線式の構成を使用してください。
  2. キャリブレーションドリフト: プラチナRTDは時間の経過とともにドリフトする可能性があります。重要なアプリケーションには、毎年再キャリブレーションを行うことをお勧めします。
  3. 励起電流: 電流が多すぎると自己発熱が発生し、温度測定値がゆがみます。通常は 1～2 mA が理想的です。

PT100 と PT1000 のどちらを使用するべきか

PT100 センサーは、中程度の精度が要求される一般的な産業用アプリケーションに最適です。PT1000は分解能が高くノイズが少ないため、ラボ機器や高精度の測定に最適です。

試してみてください

RTD の温度計算を簡略化したいとお考えですか？RTD 温度カリキュレータ (PT100/PT1000)を開いて、実験を開始してください。センサーのパラメーターを入力して、抵抗が正確な温度測定にどのように反映されるかを確認してください。

よくある質問

PT100の抵抗は0°Cで100 Ω で、PT1000の抵抗は0°Cで1000 Ω です。PT1000は分解能が高くノイズが少ないため、高精度のラボアプリケーションに適していますが、PT100は一般的な産業用途に適しています。
PT100センサーの標準温度係数は、IEC規格では0.003851 Ω/Ω/°C で、米国規格では0.003911 Ω/Ω/°C です。この係数は、温度によって抵抗がどのように変化するかを表しています。
2線式RTD接続ではリード抵抗誤差が発生し、測定精度に影響します。3線式または4線式の構成ではリード抵抗が補償され、重要な温度測定に必要な精度が得られます。
RTD センサーの理想的な励起電流は、通常 1～2 mA です。電流が大きくなるとセンサー素子が自己発熱し、温度の読み取り値が歪み、測定精度が低下します。

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