銅-コンスタンタン熱電対で温度測定する際になぜ電圧計は抵抗値の大きいものを使う必要があるのですか?

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熱電対」に関するQ&A: 熱電対の誤差原因

A 回答 (5件)

熱電対に限らず、センサーを使用する際はできるだけ抵抗値(インピーダンス)の大きな計器を使用することが正確な測定をするためには重要です。

熱電対(他のセンサーでも同様)などの内部抵抗が大きいため接続する計測器の抵抗値が小さいと熱電対が発生した電圧が正確に測れないためです。例えば乾電池に1MΩの抵抗を直列に接続しても抵抗をとうした乾電池の電圧は変わらないはずですが、実際にはこのような大きな抵抗をはさんで電圧を測ると、電圧計の抵抗値と直列に接続された抵抗の値によって誤差が出てしまいます。理想の電圧計は抵抗値が無限大であるべきなのですが、電流を流すことによって、ある種の仕事をさせ、その仕事量から電圧を測定している電圧計ではこれはできない相談です。従ってできるだけ大きな抵抗値をもった物の方が誤差が少なくなると言うことでです。

どのような物で有れ、起電力や抵抗値の変化を利用する物では、その受け側の抵抗値が、その起電力の元よりもずっと大きな内部抵抗を持っていることが望ましいのです。
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この回答へのお礼

丁寧な解説、どうもありがとうございました。大変勉強になりました。

お礼日時:2002/01/22 15:05

理由はsailorさんが書かれている通りと思います。



温度測定をする際にの前に”より正確に”と言う言葉をつけると、sailorさんの答えがしっくり来るように感じました。
つまり、それなりの測定というときは、それなりの測定でよいのです。ただ、実験をする上では出来る限り(お金、時間がかけられる範囲で)より正確な値を知りたいので、そのためにより正確に測定するためにということだと思います。

その他にもより正確にするための方法を検討する必要があります。
たとえば入力インピーダンスを上げるとノイズが乗りやすくなるので注意が必要です。
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実際に計られた結果からすると、確かに特に大きなインピーダンスの計測器でなくても問題ないようですね。

まぁ、一般論としてと言うことでの出題ではないのでしょうか?
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突っ込みですみません。



「熱電対の内部抵抗ってどのくらいなのだろう」ということに興味を持ったので、K型熱電対と入力抵抗10MΩの電圧計で実験してみました。結果は、電圧計の入力に51Ωを並列に入れたところ、2.6mVの指示値が2.4mVと、わずかに低下しただけでした。

このことから少なくともクロメル-アルメル熱電対では内部抵抗は問題になるほど大きくはなく、sep1さんの書かれた問題(レポート?)は悪問じゃないかと思うのですが、いかがでしょうか。

間違い、勘違い等ご指摘お願いします。
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この回答へのお礼

僕が使ったのは銅-コンスタンタン熱電対なんで、そのことしか良くわからないのですがわざわざ実験していただいちゃったみたいでどうもすみません。ありがとうございました。
>sep1さんの書かれた問題(レポート?)は悪問じゃないかと思うのですが
そんないじめないでくださいよ(笑)

お礼日時:2002/01/22 15:04
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-----------------
|     |      |
|     |       RL
↑E   M1     |
|     |       |
|     |      M2
|     |       |
-----------------
M1…測定用電圧計
M2…被測定用電圧計or電流計
RL…外部抵抗
E…電源

Aベストアンサー

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まとめ:電圧計を回路に接続することによって、回路を流れる電流が増加し、それによって電源電圧が低下する。その影響を少なくするには、電流計の内部抵抗が大きい(電流計の中を流れる電流を極力少なくする)ほど良いということです。

電圧計はその+端子とー端子の間の電位差を指す装置です。ですからこの回路図だと、この電圧計は5Ωの抵抗の両端にかかっている電圧を正しく表示します。もし図のように電池の電圧がちゃんと10Vであれば、図の電圧計は10Vを示します。しかし、定格電圧10Vと表記されている電池は必ず10Vをキープするとは限らないのです。10Vと表記されている電池は電流が流れていないときに10Vであるという意味です。一般的に、電池は電流が流れるとそれに比例して電圧が低下します。(これは電池の内部抵抗によるものです。電池の...続きを読む


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