サーミスタと測温抵抗体の違い
どちらも抵抗値の変化から温度を求める。サーミスタは金属酸化物の焼結体で、抵抗が温度に対して指数関数的に変わる。測温抵抗体は主に白金線で、変化は小さくほぼ直線的である。サーミスタは通常 -50〜150℃程度、産業用の測温抵抗体は -200〜500℃が好まれる範囲として挙げられている。
温度を変えて、NTCとPt100の抵抗変化を比べます。
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NTC（緑・実線）10000.0 Ω
Pt100（橙・破線）109.73 Ω
計算例：NTCはR₂₅＝10 kΩ・B＝3950 Kを仮定したB定数式。Pt100はR₀＝100 Ω、A＝3.9083×10⁻³、B＝−5.775×10⁻⁷のCVD式（0〜100℃）。NTCのBは温度範囲によって変わります。PTC・許容差・自己発熱は含みません。縦軸の1目盛は10倍です。
感温材料
ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの酸化物を焼結したものが NTC の代表的な材料
主に白金線（化学的安定性のため）。ニッケルや銅も使われる
抵抗の変わり方
NTC は温度上昇で抵抗が減少し、R = R₀·exp{B(1/T − 1/T₀)} で近似される。PTC は一定温度を超えると抵抗が急増する
温度上昇で抵抗が増える。金属では 1 K あたり約 0.3％程度の増加とされ、変化は直線に近い
特性の表し方
B 定数による近似、より高精度な Steinhart-Hart 式が使われる
Pt100 は 0℃で 100 Ω、感度は公称 0.385 Ω/℃（IEC 60751）。特性式は Callendar–Van Dusen 式
測定範囲の目安
センサとして通常 -50〜150℃程度
産業用では -200〜500℃が好まれ、660℃を超えて使われることはまれ。素子の構造により上限は異なる
感度と応答
小さな温度変化に対する感度が高い。比較として、測温抵抗体より温度範囲が狭く安定性は低いとされる
白金のものは小さな温度変化への感度が低く、応答は遅めとされる。長年安定して使える場合がある
主な用途
NTC は温度検出と電源回路の突入電流抑制。PTC は温度検出、電流制限、回路保護、自己温度制御ヒーターなど
産業用の温度計測。熱電対と比べて精度と再現性が高いとされる
サーミスタ
- 測定範囲がおおむね -50〜150℃で、小さな温度変化を捉えたいとき
- 突入電流の抑制や、過電流・過熱からの回路保護など、温度で抵抗が変わる性質そのものを使うとき
測温抵抗体
- -200℃付近から数百℃までの広い範囲を、直線に近い特性で測りたいとき
- IEC 60751 の許容差クラスなど、規格に沿った精度区分で仕様を決めたいとき
- 長い配線を含む産業計装で、3 線式や 4 線式によりリード線抵抗の影響を抑えたいとき
観点ごとの違い
| 観点 | サーミスタ | 測温抵抗体 |
|---|---|---|
| 感温材料 | ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの酸化物を焼結したものが NTC の代表的な材料 | 主に白金線（化学的安定性のため）。ニッケルや銅も使われる |
| 抵抗の変わり方図に戻る ↑ | NTC は温度上昇で抵抗が減少し、R = R₀·exp{B(1/T − 1/T₀)} で近似される。PTC は一定温度を超えると抵抗が急増する | 温度上昇で抵抗が増える。金属では 1 K あたり約 0.3％程度の増加とされ、変化は直線に近い |
| 特性の表し方図に戻る ↑ | B 定数による近似、より高精度な Steinhart-Hart 式が使われる | Pt100 は 0℃で 100 Ω、感度は公称 0.385 Ω/℃（IEC 60751）。特性式は Callendar–Van Dusen 式 |
| 測定範囲の目安 | センサとして通常 -50〜150℃程度 | 産業用では -200〜500℃が好まれ、660℃を超えて使われることはまれ。素子の構造により上限は異なる |
| 感度と応答 | 小さな温度変化に対する感度が高い。比較として、測温抵抗体より温度範囲が狭く安定性は低いとされる | 白金のものは小さな温度変化への感度が低く、応答は遅めとされる。長年安定して使える場合がある |
| 主な用途 | NTC は温度検出と電源回路の突入電流抑制。PTC は温度検出、電流制限、回路保護、自己温度制御ヒーターなど | 産業用の温度計測。熱電対と比べて精度と再現性が高いとされる |
置き換え・調達で確認すること
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