温度を調べる難しさとアナログ出力の温度センサ

温度を調べる難しさとアナログ出力の温度センサ

温度を調べる難しさとアナログ出力の温度センサ

日常生活をおくる上で大切な温度



温度というのは、私たちの生活にとても密接に関わっているものです。しかし、実は正確な計測がとても困難なものでもあります。ドイツの物理学者が発見した熱電対での計測方法として使われているのが、アナログ出力温度センサです。熱電対というのは2種の異なる金属線で閉回路を作り、2つの接点を異なる温度に保つと、温度差によって電流が流れるゼーベック効果が起こり、この2つの端子に直流電圧計をつないで電力を測定することで温度が測定できます。

この仕組みを活用したものが温度センサで、これは物体の温度を測定するセンサのことであり、接触式と非接触式とがあります。接触式は名前の通り直接対象物に接触して温度を測定するものであり、構造が単純であるために多くの場面で用いられています。接触式のものと言えば、気温を測定する温度計が最もイメージしやすいものです。これは、空気に触れていることで気温を測っています。

それに対して非接触温度センサは、物体から放射される赤外線を利用して赤外線量で温度を計測するものです。物体に直接触れずに計測をするため、イメージしづらくなっています。基本的に物は熱を持っていると赤外線を発します。温度が上がれば赤外線量を測定することができ、その動きを活用して温度計測をしています。代表的な非接触温度センサとして、サーモグラフィーがあります。サーモグラフィーは物体の表面から発せられている赤外線を計測して、その赤外線量に色を割り当てて視覚的にわかりやすく温度を表現しています。非接触であるために、動いているものや危険物質についてもリアルタイムに気温や温度変化を確認することができます。



アナログ出力とは



温度センサには、アナログ出力とデジタル出力とがあります。アナログとデジタルでは情報伝達の方法が違います。アナログ伝達は、情報を電気信号に変換して物理的に情報伝達する方法であり、デジタル伝達というのは情報を数値で組み合わせて伝達する方法です。アナログ信号は、外乱に影響を受けたり距離で減衰したりすることもあります。そのため、正確性に限界があるということ、多種類の情報伝達が難しいという欠点があります。しかし、デジタルは電気信号ですが信号の性質が数値の組み合わせによるものであるため、一度に大量に情報伝達をすることができます。

実際の温度計を例に挙げると、アナログ伝達が行われるものとして水銀やアルコールが用いられている温度計があります。これらは、水銀やアルコールの膨張によって表示がされるためにアナログ表記と言われ、数字で示されるものについてはデジタル表示とされます。アナログでの数字というのは、その温度計に書かれたものだけで外への伝達方法は口頭での伝達しかできず、数値の取り扱いが違う場所では意味をなさないことが多いです。しかし、デジタル処理されることによって数字の組み合わせで情報が伝達されるようになり、数字の組み合わせとしてどこへでも情報を伝達することができるようになります。

アナログ出力にもメリットがあります。使用するにあたってデジタル出力ではなくアナログにすることによって、温度センサを導入するのにコストが抑えられるというメリットがあります。また、使用するものによってはデジタル出力である必要はないものもあるため、アナログ出力が使用されている温度センサが今でもたくさんあります。



アナログで温度センサがある温度計の選び方



アナログ出力の温度センサには、熱電対で使われている金属導体の種類によって8種類のものがあります。この金属の違いで、寿命の違いや高温の計測度合いといったものが違ってきます。そこで、使用するものによって対になっている金属の組み合わせを考えることが必要です。また、使用する場所によっても適切なものが違ってきます。アナログ出力であるためにノイズの影響も受けやすくなりますから、測定地点と絶縁状態になるタイプのものを使用した方が良い場合もあります。ノイズのある場所によっては危険な場所もあり、使用ができないタイプのものもあるので注意が必要です。

また、構造によっても違いがあります。先端に保護管がついているタイプのものを利用することもできます。この時、保護管の種類を変えると耐震性も変えることができますが、それと同時に価格も違ってきます。予算と計測するもの、その場所によって適切な素材を選ぶことが重要です。もちろん、測定するものによって適切なものが違ってきますし、どのくらい正確に計測する必要があるかによっても違ってきます。

自分たちで適切な温度センサが選べないという時には、販売元に相談をして適切なものを選ぶことが求められます。プロの方が経験もありますし、その特性についてよく理解をしているので、最も適切な温度センサを選び出す意見をもらうことができます。実際に使用をしてから不具合が生じるのでは商品購入のロスも出ますし、作業現場で作業が滞る原因となったり、失敗の原因にもなったりしてしまいます。そこで、このようなことが起こらないよう専門知識のある人に相談しながらベストなものを選び出すのが望ましいです。




次の記事へ


Copyright © 2015 Fieldpro, Inc. All Rights Reserved.