2025-12-17
正確な温度測定が不可欠な産業環境において、その信頼性と精度で際立っている技術があります。それは、Pt100白金抵抗温度センサーです。優れた直線性、安定性、耐食性で知られるこのセンサーは、産業用温度測定アプリケーションにおいて重要な役割を果たしています。
「Pt100」という名称は、このセンサータイプに関する重要な情報を明らかにしています。「Pt」は、感温素子として使用される貴金属である白金を意味し、「100」は0℃での抵抗が100Ωであることを示しています。Cu100（銅）やNi120（ニッケル）など、他の抵抗温度検出器（RTD）にも同様の命名規則が適用されます。
さまざまなRTDタイプの中で、Pt100は最も広く使用されています。白金の優れた物理的および化学的特性により、白金ベースのRTD（白金抵抗温度計またはPRTとも呼ばれます）は、精密測定に最適な選択肢となっています。
Pt100は、基本的な原理に基づいて動作します。温度が上昇すると、白金素子の電気抵抗も上昇します。標準的なPt100センサーは、0℃で100Ω、100℃で138.5Ωを示し、摂氏1度あたり約0.385Ωの一貫した変化を示します。
抵抗値、温度係数、許容誤差、ケーブルの色コードなど、すべてのPt100仕様は、国際規格BS EN 60751:2008に準拠しています。この標準化により、異なるメーカーのセンサー間の互換性が保証されます。
高価な貴金属であるにもかかわらず、白金は温度センシングにおいて比類のない直線性および安定性を提供します。その優れた耐食性と化学的慣性、高温安定性との組み合わせにより、要求の厳しいアプリケーションに最適です。RTD以外にも、白金は高温熱電対にも使用されています。
特に、Pt100センサー内の実際の白金含有量は最小限であり、材料コストはセンサー全体の価格のごく一部に抑えられています。
産業用Pt100センサーは、通常、薄膜素子または巻線素子の2つのセンシング技術のいずれかを採用しています。
薄膜技術は、大量生産でコスト重視の産業用途で主流となっています。これらの素子は、セラミック基板上にレーザーでトリミングされた白金グリッドを備えており、自動化された生産により一貫した品質が保証されています。自動車や家電製品の用途で一般的であり、薄膜センサーは以下を提供します。
ただし、制限も存在します。より高い精度要件は、使用可能な温度範囲を狭めます。熱サイクルは、白金グリッドとセラミック基板の間に応力蓄積を引き起こし、長期的な精度に影響を与える可能性があります。
巻線素子は、手作業での生産のため高価ですが、優れた信頼性、特に長期的な安定性を提供します。これらのセンサーは、多孔質のセラミック絶縁体に挿入された手巻きの白金コイルを備えており、応力蓄積なしに自由な熱膨張を可能にします。
主な利点には以下が含まれます。
トレードオフは機械的堅牢性です。巻線素子は、白金コイルの支持が最小限であるため、高振動環境には適していません。
センシング技術に関係なく、Pt100プローブは同様の構造原理を共有しています。ほとんどは保護金属シースを備えています。一般用途には通常316ステンレス鋼、特殊用途には310ステンレス鋼またはインコネルなどの代替品があります。
裸または換気された素子は乾燥ガスを測定できますが、液体への暴露は避ける必要があります。接続方法は、設置要件に応じて、直接ケーブル接続から端子箱または産業用コネクタまでさまざまです。
Pt100の出力を測定することは、信号取得とリニアライゼーションの両方を処理する市販の機器を使用すれば簡単です。長いケーブル配線の場合、温度トランスミッタは抵抗信号を業界標準の4-20mA出力に変換し、長距離伝送を可能にします。トランスミッタは、必要に応じてジャンクションボックスまたはDINレールに取り付けられます。
Pt100は、0℃で100Ω、100℃で138.5Ωの特定のRTDタイプを表します。その安定性と精度により、プロセスおよび実験室の温度測定における業界標準となっています。
センサーは、Callendar-Van Dusen方程式で記述される、白金の予測可能な抵抗と温度の関係に基づいて動作します。この直線的な変化により、産業および科学用途全体で正確な温度測定が可能になります。
IEC 60751に準拠したRTDとして、Pt100センサーは測定の堅牢性と精度を兼ね備えています。その白金素子は、低いヒステリシスと優れた耐食性を示し、過酷な環境向けにステンレス鋼または特殊合金シースに収容されることがよくあります。
600℃を超える温度定格により、これらのセンサーは、産業用炉から排ガスモニタリングまで、要求の厳しい用途に役立ちます。さまざまなリード線オプション（銅、ニッケルなど）と標準化されたコネクタにより、測定システム全体の互換性が確保されます。
