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?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

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。
    • good
    • 0
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。
    • good
    • 0

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?
    • good
    • 0

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。
    • good
    • 0
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
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q熱電対からの情報を2つに分配すると?

 真空チャンバー内のヒーター制御をK熱電対を用いて行っています。
そのヒーターには熱電対が1本しか取付けることができません。
1本の熱電対からの情報を分割して2つの表示器に取り込みたいのですが、分割することにより温度誤差は生じるのでしょうか?
ちなみにヒーター温度は200~300度の範囲で使っています。

Aベストアンサー

温度表示器のセンサー入力端子のインピーダンスが∞であれば1本の熱電対に2台の温度表示器(あるいは温度調節計)を接続しても温度誤差は出ないことになりますが、実際には温度表示器のセンサー入力回路には冷接点補償回路が組み込まれているため入力インピーダンスがかなり低下しているものと思われます。
具体的に入力インピーダンスがどの程度でそれが温度測定でどの位の誤差になるか数値で示せませんが、正確な温度測定が必要であれば、やはり避けた方が良いと思います。
解決方法として下記の2つの方法を提案します。
1.少し費用が掛かりますが熱電対の信号を一旦 熱電対:4~20mA電流変換等の信号変換器で受けて電流入力対応の温度表示器に接続すれば何台でも接続可能になります。
2.熱電対に接続する表示器にアナログ出力付(0~10V、4~20mA等)または通信出力付(RS232C、RS485等)を選定し、2台目の表示器に1台目の出力に対応する入力を持つものを選定します。

Q銅コンスタンタン熱電対に対する温度と起電力の関係式

銅コンスタンタン熱電対に対する温度と起電力の関係式が分かりません。
誰か分かる人教えてください。
クロメル・アルメル熱電対に対する温度と起電力の関係式は分かりますが・・・。
できればその関係式が載ってるページなども載せていただけたら幸いです。

Aベストアンサー

銅コンスタンタン熱電対はT熱電対のことかと思いますが、
JIS C1602「熱電対」に標準熱起電力表があります。
日本工業標準調査会のページで閲覧が可能です。
http://www.jisc.go.jp/app/JPS/JPSO0020.html

Q熱電対の規準熱起電力表の値は、何の値なのか、いまいち理解できません。何

熱電対の規準熱起電力表の値は、何の値なのか、いまいち理解できません。何方か教えて頂けませんでしょうか。

 仕事で熱電対を使用することになり、書籍を一応読み、冷接点補償の必要性も理解しました。

そこで、添付図のような実験を行った結果への質問です。

(実験内容)
 例えば、100℃の時の規準熱起電力値4.096mV(K型熱電対の場合)を、熱起電力発生器から温調器に入れると、125℃(この時の周囲温度=25℃)と表示されました。(熱起電力発生器は、規準熱起電力値を出力する装置です)

【質問】
 温調器は、温調器自身冷接点補償を行うはずなので、周囲温度(25℃)を計測してその電圧分を加算した為、125℃と表示したと思われます。この実験の結果から、規準熱起電力値の事を、どの様に理解(何の値)したらよろしいでしょうか?

何方か、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 熱電対は、その両端の【温度差】を電圧として出力するセンサです。
 質問文にある例に沿って云えば、4.096mV 入力された温調器は「ココとセンサのある場所との【温度差】は 100℃。ココの温度は 25℃。だからセンサのある場所の温度は 125℃。」と判断し、125℃と表示をします。

 ここで、温調器のある場所の温度が 15℃に下がったとします。熱起電力発生器からの入力が 4.096mVのままであれば、温度差が 100℃ のままと云うことなので温調器の表示は 115℃ となります。
 (ココが 25℃ から 15℃ へ 10℃ 下がった。温度差は 100℃ のまま。と云うことはセンサのある場所も 10℃ 下がったと云うコト。)

 別の例。
 熱起電力発生器を外し、センサを接続し、温調器の周囲温度が 25℃。測定点が 125℃。温度差が 100℃ なのでセンサからの入力は 4.096mV。温調器の表示は 125℃。
 ここで、温調器のある場所の温度が 15℃に下がる、測定点は 125℃ のまま。この場合の温度差は 110℃ となり、センサ入力は 4.509mV と大きくなる。で、温度差 110℃ + 周囲温度 15℃ = 温調器表示は 125℃。


 熱電対は、飽くまでその両端の【温度差】を出力するセンサです。温度差しか判らないから、温調器周囲の温度をサーミスタ等で計測して測定点の温度を直読みできるよう補償する必要があるのです。

 で、規準熱起電力値とは、「熱電対の温接点と冷接点との温度差がコレコレのとき、発生する熱起電力はこんだけ」と云うところを規格で以て取り決めたもので、これに従って精度を確保する限り、センサと温調器とで異なるメーカの組み合わせでも温度表示等がメロメロになったりしないようにしています。

 と云うところでいかがでしょうか。

 参考までに、とあるメーカの技術資料のページを附しておきます。

参考URL:http://www.okazaki-mfg.com/tec_info/emf_tablej.html

 熱電対は、その両端の【温度差】を電圧として出力するセンサです。
 質問文にある例に沿って云えば、4.096mV 入力された温調器は「ココとセンサのある場所との【温度差】は 100℃。ココの温度は 25℃。だからセンサのある場所の温度は 125℃。」と判断し、125℃と表示をします。

 ここで、温調器のある場所の温度が 15℃に下がったとします。熱起電力発生器からの入力が 4.096mVのままであれば、温度差が 100℃ のままと云うことなので温調器の表示は 115℃ となります。
 (ココが 25℃ から 15℃ へ 10℃ 下がった。...続きを読む

Qオペアンプのボルテージフォロアの帰還抵抗

オペアンプでボルテージフォロアを組む場合、教科書ではVoutと-入力を短絡すればいいと書いてあるのですが、あるアンプの回路をみたら短絡ではなく10kオームになっていました。
先輩に聞いたら発振防止のために入れるらしいですが、なぜ10kオームなのかという理由はわかりませんでした。
抵抗を入れるのはどういう場合なのでしょうか。
抵抗を入れる場合は定数をどうやって決めるのでしょうか。
教えてください。

Aベストアンサー

短絡でなく10kオームとなっているのは、+入力から見た信号源インピーダンスと-入力から見た信号源インピーダンスの差を小さくし、出力のDCオフセットとDCドリフトを小さくするためでしょう(バイアス電流の影響)。

ただし、ここに10kオームを入れると、高い周波数でのフィードバック位相が-入力の容量の影響で遅れますので、発振しやすくなります。
この場合、10kオームとパラレルにコンデンサを入れることもあります(位相補償)。

Qモーターのトルクと回転数

なぜモーターのトルクと回転数は反比例の関係になるのですか?

Aベストアンサー

質問中には書かれていませんが、モーターの出力が一定のもとで
ということが必須の条件です。

モータ理論の基礎中の基礎で 出力(W)=角速度×トルク
すなわち
P=ωτ  但しP:出力 ω:角速度(2π×回転数/60) τ:トルク

出力が一定であればモータ速度とトルクは相反関係にあります。
尚通常のモータにおいては、出力が一定ということはまずありませんので
負荷トルクの変動に比例して出力(=一般てきには入力電流)が変動
します。


人気Q&Aランキング