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温度

Minco社は現在、お客様へ最善なセンサーソリューションを提供する為に全力で取り組んでおります。我々は製造過程の最初から最後まで非常に優れた製品品質を実現することにフォーカスしながらセンサーを製作しております。お客様がカスタム設計センサーもしくはカタログ記載のセンサーのどちらをご希望であっても、Minco社はお客様のご要望にお答えします。長年にわたり我々は途切れることなくお客様の多様な使用環境で作動する数千のカスタム計測パッケージを設計してきました。

Minco社のセンサーは医療、航空・宇宙、発電機、回転機、オイル&ガス、半導体、商工業界に採用されております。弊社のセンサーは危険な環境での使用に耐えられるように作られており、その品質にいて高い評価を頂いております。

概ねすべての温度センサーに熱伝対、サーミス集積回路、測温抵抗体(RTD)が使われております。RTDの多くはエレメントに100Ωおよび1000Ωのプラチナが使用されていますが、ニッケル、銅、およびニッケル鉄も使用されております。

弊社の効率的なセンサーデザインは組み付けし易く、精度および耐久性を犠牲にすることも無く、時間および費用の節約を可能にします。

測温素子

ミンコ社のセラミックエレメントは広い温度範囲や高衝撃、高振動環境において正確な温度計測を可能にします。

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ステータ(固定子)

ミンコ社の高品質ステーターRTDはモーターや発電機の温度を常時モニターし、長期間にわたりトレンドデータ分析を可能にする為、業界をリードする企業間で信頼を得ております。

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ビル テクノロジー

HVACシステム向け、多様なビルオートメーション技術においてミンコ社の温度センサーが使用されております。

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プローブ

ミンコ社の先進のプローブテクノロジーおよび製造能力は航空・宇宙、医療、各産業界向けに高品質且つ革新的な解決策を支えております。

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表面温度センサー

ミンコ社のサーマルリボンセンサーはどこにでも取り付けでき、航空・宇宙、医療、各産業界において、速く、正確な温度測定および応答性を可能にします。

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正確性を追求したデザイン

温度センサーはどのくらいの精度なのでしょうか? 多くの人にとってこの質問に対する答えはセンサーの変換特性仕様になります。例えば、100ΩのプラチナRTDは決まって0℃で0.12Ω(0.3℃)以内で変換されます。 

しかし、変換特性はセンサーの電気的特性が公開されたR-Tテーブルにどれだけ近いかを示すのみである。本当に知りたいのは計測器が示した温度や計測物の実際の温度からどのくらいの差があるのかです。変換特性は装置において潜在的な不具合の原因のひとつに過ぎません、そしてそれは大抵は最大の原因ではありません。

代表的なエラーモードと解決策は以下のとおりです。


再現性/安定性:繰り返し精度は、センサーがある同じ温度で、その後の測定値をいかに良好に繰り返すことができるかを表します。安定性は、長期ドリフトが存在しないことです。多くの場合、ユーザは一度同じ温度で適切にプロセスが設定され、そのプロセスを維持するためのセンサー能力よりも絶対精度はあまり気にはしていません。

 解決策:プラチナRTDは一般的な使用の中で最も安定したセンサーであり、-260から962℃の標準温度スケールに対して補間するために使用されています。通常の産業用モデルは、通常の使用で年間0.1 °C未満変動します。新しい応用例では、より高い温度範囲、優れた精度、長寿命が要求され続ける為、 サーミスタや熱電対からプラチナRTD技術への移行をもたらしています。

タイムラグ:温度が急激に変化すると、センサーが追いつかない場合があります。

 解決策:ミンコは、高速応答のRTDを得意としています。ミンコの豊富な設計知識により、振動、誘電体、または他の環境リスクからセンサー素子を保護しつつ、高速時間応答の維持を可能にします。ほとんどのモデルは、2秒以下の時定数を有します。特定のカスタム設計されたモデルは、より速い時定数を有します。

 時定数は、入力にステップを加えた時、線形1次遅れシステムの出力の全変化分の63.2%に達するのに要する時間である。

Time lag

伝導エラー:センサから周囲の環境に伝わった熱は、感知先端部の温度を変化させます。下の画像はセンサ内部構造及び適切な材料は、内部のセンサ素子から、より正確な測定を提供し、熱伝達を促進することができることを示しています。 

Conduction errors 

解決方法:小さいセンサーや先端が敏感なプローブもまた、伝導誤差を低減するための良い方法です。適切なインストール、すなわち、それらが充分に測定される媒体中に沈められ、埋め込まれていることもまた、適切な温度測定にとって重要です。

ポイントセンシングエラー:温度が層状であるか、または勾配が大きい場所では、単一点の温度は、全体を代表していない、または、誤表示を招く可能性があります。

解決策:巻線とセンサアレイは、より広い領域にわたる温度検出を促進します。これらは、媒体内の平均温度を提供します。温度平均化に関するさらなる詳細は、それぞれの技術製品ページ内をご参照ください。

Lead wire resistance: Resistance in the leads between RTDs and control points elevates apparent readings.

Solutions: Sensors with higher resistances will mitigate the influence from lead wire errors. Using 3 or 4-wire compensating circuits allow the instrumentation to factor out some or all of the lead wire resistance error. Some applications may be best to integrate with a 4-20 mA temperature transmitter to send signals over long distances. For more information on these options, check out the responses on our Frequently Asked Questions (FAQ’s) page.

Self-heating: The phenomena known as “self-heating”, is inherent in all resistive temperature devices. To measure resistance, the meter forces an electrical current (measurement current or excitation current) through the device, and measures the voltage drop across it. Using ohms law, the meter can then calculate the resistance: Resistance = Volts / Amps

However, any time a current passes through a resistance, power (in the form of heat) is created. The power (in the form of heat) affects the effective temperature of the sensing element, such that an error is introduced. The magnitude of the error is dependent on how well the power (heat) can be dissipated.

Solution: As a general rule, limit current to 5 mA for industrial applications and even lower for applications such as space. Most Minco RTDs, and especially Thermal-Ribbons, have a large surface area to dissipate heat and reduce self-heating effects. There are several factors that affect dissipation (and therefore self-heating):

  • Sensing element surface area: larger surface area will dissipate more power, so thin-films (very small surface area) have much more self-heating than wire-wound elements. In heater applications, this is similar to watt-density.
  • Environment: moving water has a far greater ability to “remove heat” than still air. Therefore, the effects of self-heating are much worse in still air than in a fluid such as moving water.
  • Resistance: from Watt’s law (Power = Amps² x Resistance), you can see that the power (heat) is directly proportional to the resistance (for a given current). Therefore, a 1000-ohm element will have 10x worse self-heating than a 100-ohm element with the same surface area and measurement current.
  • Current: from Watt’s law (Power = Amps² x Resistance), you can see that the power (heat) is directly proportional to the square of the current. Therefore, measurement current has a significant impact on self-heating. Thin-film RTDs often require 1 mA or less for 100-ohm elements, and 0.3 mA or less for 1000-ohm elements.

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