サーミスタについて

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　関連サイト情報

 

伊能忠敬は中学の時に習いましたが、日本全国測量の旅へ出かけたなんで、かなり大変な作業だったのだなと思います。
しかし、個人的にはちょっとしたロマンを感じざるを得ません。
ロマンの嫌いな方は、単に現実的に考えるかもしれませんが・・・。
さらにその地図は、大変精度の高い地図だったらしく大日本沿海與地全図と呼ばれているようです。
現在では、人工衛星で測量とか簡単にできそうですね。時代とともにいろんなことがどんどん便利に簡単になっていっているように思います。

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2006/12/20 日記<サーミスタ>

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サーミスタ

サーミスタ(thermistor)とは、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体のことである。この現象を利用し、温度を測定するセンサとしても利用される。センサとしては-50度から350度前後まで測定ができる。

サーミスタの種類

抵抗と温度の関係には線型性がある。
:$\backslash Delta\; R=k\backslash Delta\; T$
記号は以下のとおり
:$\backslash Delta\; R$ = 抵抗値の変化
:$\backslash Delta\; T$ = 温度の変化
:$k$ = 係数上式のkによってサーミスターを分類することができる。kが正の数の場合、抵抗は増加する温度につれて増加する。このような特性を持つサーミスタはPTCと呼ばれる。kが負の数の場合、抵抗は増加する温度とともに減少する。このような特性を持つサーミスタはNTCと呼ばれる。温度計などのセンサを目的とする場合、できるだけ小さなkを持つことを目指す。その結果、それらの抵抗は広い温度範囲において抵抗値がほとんど一定のままとなる。特性によって次の3つに分類される。

NTC ( negative temperature coefficient )

PTC ( positive temperature coefficient )

CTR ( critical temperature resistor )

NTCサーミスタ

NTCサーミスタは温度の上昇に対して抵抗が減少するサーミスタである。温度と抵抗値の変化が比例的なため、最も使われている。ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの酸化物を混合して焼結したものである。

PTCサーミスタ

PTCサーミスタはNTCサーミスタとは逆に抵抗が増大するサーミスタである。PTCサーミスタにはチタン酸バリウムなどが用いられる。また、低融点のポリマー中にカーボン、ニッケル等の導電性粉末を分散させることで同様の特性を得られるようにした素子をポリマーPTCと呼ぶ。

CTRサーミスタ

また、ある温度をこえると急激に抵抗が減少するCTRサーミスタがある。

電気伝導メカニズム

サーミスタの電気伝導メカニズムとして、バンド理論やホッピング伝導がある。

サーミスタの特性

温度''T''₀[K]の時のサーミスタ''R''₀とすると、温度''T''[K]の時のサーミスタ''R''は次式で表せる。
:$R=R\_0\backslash exp\backslash \{B(\backslash frac\{1\}\{T\}-\backslash frac\{1\}\{T\_0\})\backslash \}$
''B''はサーミスタ定数と呼ばれ、サーミスタ毎にそれぞれ異なる。

Steinhart-Hart式

サーミスタの温度抵抗特性の近似としてSteinhart-Hart式がある。
:$\backslash frac\{1\}\{T\}=a+b\backslash ,\backslash ln(R)+c\backslash ,\backslash ln^3(R)$
''a'', ''b'', ''c''は「Steinhart-Hartパラメータ」と呼ばれ、サーミスタごとに指定されている。''T''は絶対温度。''R''はオームで表された抵抗値。
上式を以下の式に書き換えることができる、
:$R=e^$
:$\backslash alpha=\backslash over\; c\}$ and $\backslash beta=\backslash sqrt\backslash right)\}^3\}+\}$
Steinhart-Hart式の例として、室温(25°C=298.15 K)における3000Ωの抵抗を備えたサーミスターに対する典型的な値は次のとおりとなる。
:$a\; =\; 1.40\; \backslash times\; 10^\{-3\}$
:$b\; =\; 2.37\; \backslash times\; 10^\{-4\}$
:$c\; =\; 9.90\; \backslash times\; 10^\{-8\}$

関連項目

センサ

温度計

熱電対

Quotation:Wikipedia - Article - History 　License:GFDL

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