Pt100とは?計装で使われる測温抵抗体の仕組みをわかりやすく解説

計装

Pt100とは、白金(プラチナ)を利用した測温抵抗体の一種です。温度によって電気抵抗が変化する性質を利用して温度を測定します。基準となる温度である0℃における公称抵抗値は100Ωです。

Pt100は、空調設備や産業設備などで温度を測定するために使用されます。正確に測定するには、センサーの特性だけでなく、配線方式や接続先の入力設定も確認する必要があります。

Pt100の意味

「Pt」は白金を表す元素記号、「100」は0℃における公称抵抗値100Ωを表します。

Pt100は測温抵抗体(RTD)の一種です。温度が変化すると白金の抵抗値も変化するため、その抵抗値から温度を求めます。

Pt100の測定原理

Pt100は、温度上昇に伴って電気抵抗が増加する特性を利用します。測定器やコントローラが抵抗値を測定し、規定の特性に基づいて温度に換算します。

Pt100の抵抗値は0℃で100Ωですが、温度が変化すると抵抗値も変化します。実際の温度換算では、適用する規格やセンサーの仕様に従う必要があります。

Pt100の抵抗値と温度の換算表

Pt100は、温度によって抵抗値が変化します。一般的な白金測温抵抗体(IEC 60751)の場合、0℃で100Ωとなり、温度が上がると抵抗値も増加します。

温度抵抗値の目安
-20℃92.16Ω
-10℃96.09Ω
0℃100.00Ω
10℃103.90Ω
20℃107.79Ω
25℃109.73Ω
30℃111.67Ω
40℃115.54Ω
50℃119.40Ω
100℃138.51Ω

※数値はIEC 60751に準拠するPt100の代表値です。実際の換算では、センサーの規格や測定器の仕様を確認してください。

Pt100の抵抗値から温度を求める方法

Pt100の温度は、測定した抵抗値を規定の抵抗温度特性に照らし合わせて求めます。例えば、抵抗値が約109.73Ωであれば、温度は約25℃です。

簡易的な目安として、0℃付近では温度が1℃上昇するごとに抵抗値は約0.385Ω増加します。ただし、この関係は温度範囲全体で完全な直線ではないため、正確な換算には規格に基づく換算表や測定器の機能を使用します。

Pt100とサーミスタの違い

項目Pt100サーミスタ
検出素子白金半導体材料
測定原理温度による抵抗変化温度による抵抗変化
抵抗特性一般的なPt100では温度上昇で抵抗が増加する種類によって特性が異なる
選定時の確認規格、精度、配線方式、測定範囲特性、精度、測定範囲、入力方式

Pt100とサーミスタはどちらも抵抗値を利用して温度を測定しますが、素子の材料や特性が異なります。センサーの種類に対応した入力回路や設定が必要です。

Pt100の2線式・3線式・4線式

Pt100の抵抗値を測定する場合、センサーまでの配線抵抗が測定値に影響することがあります。その影響を抑えるため、2線式、3線式、4線式などの配線方式が使われます。

配線方式特徴確認ポイント
2線式配線が簡単だが、配線抵抗の影響を受けやすい配線長と必要精度
3線式配線抵抗の影響を補償する方式として広く使われるセンサーと入力側の対応
4線式測定用と電流供給用の線を分け、配線抵抗の影響を抑えやすい測定器が4線式に対応しているか

3線式や4線式でも、接続先がその方式に対応していなければ正しく測定できません。端子番号や配線方法は、センサーとコントローラ双方の取扱説明書に従ってください。

空調設備でのPt100の用途

  • 冷温水配管の温度測定
  • 熱源設備の温度監視
  • 空調機や機器の温度測定
  • 温度データを利用した監視・制御

採用されるセンサーは、測定範囲、必要精度、設置環境、コントローラの入力仕様によって異なります。Pt100を使用する場合は、接続先がPt100の抵抗値を測定できることを確認します。

Pt100の測定値に異常があるとき

  1. Pt100対応の入力設定になっているか確認する
  2. 2線式・3線式・4線式の設定と実際の配線が一致しているか確認する
  3. 端子の緩みや断線、短絡がないか確認する
  4. 測定範囲や温度換算の設定を確認する
  5. センサー本体や配線の状態を確認する

抵抗値を使う温度測定では、配線の状態が測定値に影響します。点検時は機器の電源や安全手順を確認し、必要に応じてメーカーの手順に従ってください。

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