PT 温度変換器

GS-1210
仕様書／説明書

ジオテクサービス株式会社〒950-0951 新潟市中央区鳥屋野４丁目 7-22
TEL 025-282-3246
FAX 025-284-0144

機器コード ： GS-1210
更新日付 ： 2011/01/06
版番号： 第 2-1 版

１．概要
この装置は、白金測温抵抗体の PT-100Ωセンサーの温度に比例した抵抗変化を 0〜5V の直流電圧に変換するための装置です。この変換器には次のような特徴があります。
（１）DC12〜24V で動作
直流 10〜28V の広い電圧範囲で動作するため、バッテリやソーラからの給電可能。
（２）低消費電流
消費電流 4ｍA 以下と省電力動作で、長時間のバッテリ-運用やソーラ駆動も可能。
（３）小型で DIN レール取り付け可能
幅 25ｍｍの小型変換器です。DIN レール取り付け用板も標準添付。
（４）高精度の変換器です-30℃〜＋70℃の生活環境温度を、0〜5V の電圧に変換。PT センサー自体の特性にもよりますが、通常環境では、平均誤差は±0.2℃以内に収まります。特に、「0℃付近の凍結温度を精度良く測定したい」や「室内温度変化を細かく測りたい」といった用途に適します。

２．仕様（１）製品仕様表-1 熱電対変換器の仕様一覧表
適合センサ

ＰＴ 100Ω 3 線式（ＪＩＳ C 1604-1997）

測定電流1ｍＡ（開放電圧 5V）

測定範囲−30℃〜＋70℃

出力電圧

0〜5V

出力感度

50ｍV／1℃

出力特性

温度―出力電圧を直線近似

精度（誤差）（Ｐｔ自体の誤差含まず）±0.3℃以内（出力電圧±15ｍV 相当）→※「精度と誤差について」を参照

電源電圧

DC10〜28V（12V、24V 電源に対応）

消費電流

4ｍA 以下（平均 3.6ｍA）

動作温度範囲−10〜＋50℃（結露の無い事）

寸法

L81×W25×H20.9ｍｍ（レール取り付け部品含まず）

重量約 60g（２）出荷時調整-30℃〜＋70℃で、出力電圧が 0〜5V になるように設定されております。通常、ゼロ、スパンの調整トリーマーは、回さないでください。
（３）精度と誤差について白金抵抗温度計（PT 温度センサー）自体の許容差は、「測温抵抗体 JIS C 1604-1997」にて、次の表のように規定されています。

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表―１ 測温抵抗体 JIS C 1604-1997 の許容差 （温度に対する誤差の許容範囲）
クラス

許容差（℃）

A級±( 0.15 + 0.002 [t] )B級±( 0.3 + 0.005 [t] )備考[ｔ]は温度の絶対値

表−１より、当変換器の温度測定範囲-30〜70℃についての許容差は、計算上以下の範囲です。
（１）Ａ級：±0.29℃（出力電圧換算±15ｍV）（２）Ｂ級：±0.65℃（出力電圧換算±33ｍV）
ただし、これはワーストケースで、通常の市販センサを接続した場合、変換誤差は概ね±0.2℃以内に収まります。

３．結線方法①白金測温抵抗体の接続
１）白金測温抵抗体は、通常「赤」を「Ａ」に接続します。
その他の２本の線（黒・白または白・白）はＢ・Ｂに接続します。
Ｂ側の接続順は、どちらでもかまいません。
② 電源を接続
１）電源をは直流電圧 10〜28V（標準 12V）、電流容量 4ｍA 以上をご用意ください。
・電源のプラス側を [＋12V]に接続
・電源のマイナス側を[GND ]に接続
２）電源のプラス、マイナスの逆接続に対する保護は行っておりますが、回路構成によっては、機器を損傷する危険もあるため、電源の誤接続はできるだけ避けてください。
③測定器を接続
１）この変換器の出力電圧範囲は 0〜5V です。電圧入力型の測定器を接続してください。
・測定器の入力のプラス側を [OUT]に接続・測定器の入力のマイナス側を[0V ] に接続
２）[0V ]側の端子は、電源のマイナス線と一緒に接続します。
「電源のマイナス」と「測定器入力のマイナス」の線は、１本で共用する３線伝送も可能です。ただし、電線が細い場合や、伝送距離が長い場合には、電圧測定誤差が生じますので、電源と信号のマイナスを分離した、４線伝送をお願いします。
④ゼロ、スパン調整
出荷時に調整済ですので、通常は変更しないでください。
2 電源を接続

1 ＰＴ100Ωを接続
赤（ＲＥＤ）白（ＷＨＩＴＥ）
黒（ＢＬＡＣＫ）

Ｐｔ100Ωセンサ（３線式）※白・黒線は逆接続しても同じ

DC10〜28V
Ａ
Ｂ

GS-1210

ＰＴ温度換器SPAN

ZERO+12V
OUT

Ｂ

0V

4 ゼロ，スパン調整は不要（出荷時調整済）＋＋5000 mV

3 測定器を接続
DC0〜5000ｍV

図-1 PT 変換器の結線方法（赤白白の３線も同じです）

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４．PT 温度センサー接続時の注意点（１）３線式接続
３線式センサの導線の色は「赤、白、白」と「赤,、黒、白」の場合があります。
１）通常は、「赤＝Ａ」端子に接続し、３導線その他の２線をＢ端子に接続します。
ＪＩＳ規格
２導線
赤（ＲＥＤ）
赤（ＲＥＤ）２）ＩＥＣ規格で色が逆の「白、赤、赤」
ＡＡの場合は、「白＝Ａ」に接続します。
白（ＷＨＩＴＥ）
Ｂ
白（ＷＨＩＴＥ）
３）いずれの場合も、Ｂ端子側の２本のＢ
黒（ＢＬＡＣＫ）
Ｂ
順番は、どちらでもかまいません。
4導線
赤（ＲＥＤ）
赤（ＲＥＤ）
Ａ４）もし、配線の順番が不明の場合はＡ
Ａ
白（ＷＨＩＴＥ）
テスターで抵抗値を測定してみてＢ
白（ＷＨＩＴＥ）
ください。
白（ＷＨＩＴＥ）
Ｂ
Ｂ
Ｂ①Ｂ−Ｂ間は電線の抵抗を示し
ＩＥＣ規格
通常 1〜10Ωの範囲です。
白（ＷＨＩＴＥ）
Ａ
測温抵抗体②A−B 間は温度感知部の抵抗を示し
赤（ＲＥＤ）
Ｂの接続方法
100〜115Ωの値で、温度を上げると赤（ＲＥＤ）
Ｂ抵抗値が大きくなります。
図-3 センサーの導線の数と配線の色の関係（２）２線式と４線式センサーの接続
この変換器は３導線式に最適化されていますので、他の形式のセンサーを接続した場合、センサー本来の性能を発揮できない場合がありますのでご注意ください。
１）2 線式センサーを、接続する場合は、センサーの根元から、3 心の電線（各心線の太さが同じもの）で 3 線に接続しなおして、接続してください。
２）４線式センサーを、接続する場合は、Ａ側の１本を、接続しないでください。
２導線→３導線に変更
赤（ＲＥＤ）白（ＷＨＩＴＥ）

4導線→３導線に変更
赤（ＲＥＤ）

Ａ

Ａ

１本使用せずＢ
Ｂ

白（ＷＨＩＴＥ）

Ｂ
Ｂ

2本に分岐

図-4 ２線式と４線式の測温抵抗体の接続方法（４）配線の延長
配線を延長すると、電線の抵抗の変化で、計測誤差が増大します。
延長する場合は、下記の事項に注意してください。
１）３本の線は、同じ規格ものを使用してください。
（３心コードを使用）
太さ（電気抵抗）が異なると、誤差の原因になります。
２）電線の電気抵抗は、概ね 10Ω以下を目安にしてください。
（距離が長い場合は、抵抗の低い太目の電線を使用する）
3５．電圧データの温度換算この熱電対変換器の特性は、-30〜70℃の温度に対して、0〜5000ｍV の電圧出力となります。変換式は一般に、以下の１次式で表せます
物理値 Y＝（電圧 X–ゼロ点補正 A）×スパン係数 B ＋ 全体シフト量 C
実際の変換係数は下記のようになります。
１）測定器の電圧分解能が 1ｍV の場合（0〜5000ｍV→0〜5000ｍV 変換）
温度 T℃ ＝（電圧ｍV – 0）× 0.02℃/mV − 30℃↓

温度 T℃ ＝（電圧ｍV × 0.02） – 30
・係数 A：ゼロ点補正はハード的に実施済
・係数 B：スパンは-30〜+70℃の 100℃の範囲が 5000ｍV に相当するので
B=100℃／5000ｍV＝0.02℃／ｍV
・係数 C：全体シフト量は、0ｍV が-30℃に相当するので、-30℃
２）測定器の電圧表示単位が V の場合（0〜5000ｍV→0〜5.000V 変換）
温度 T℃ ＝（電圧 V –0）× 20℃／電圧 V − 30℃↓

温度 T℃ ＝（電圧 V × 20）– 30・係数 B：スパンは-30〜+70℃の 100℃の範囲が 5.000V に相当するのでB=100℃／5.000＝20℃／電圧 V
・係数ＡとＣは共通
３）測定器の電圧分解能が 5ｍV（0〜5000ｍV→0〜1000 変換）の場合
温度 T℃ ＝（測定値 –0）× 0.1℃／測定値 − 30℃↓

温度 T℃ ＝（測定値 × 0.1）– 30・係数 B：スパンは-30〜+70℃の 100℃の範囲が 1000 に相当するので
B=100℃／1000＝0.1℃／測定値
・係数ＡとＣは共通

4６．使用上の注意点
以下の取り扱いは、機器の故障や測定誤差の原因となるのでご注意ください
１）電源の逆接続本体については、電源のプラス・マイナスの逆接続保護はありますが、他の配線の状況によっては、機器が損傷する場合もあります。
２）ＰＴ温度センサーの誤接続
ＰＴ温度センサーのＡ、Ｂ接続が逆の場合や、結線不良があると、正常な温度出力が出ません。センサーの接続を、再確認してください。
３）ＰＴ温度センサーと延長用ケーブルの接続不良
ＰＴ温度センサーを延長する場合、接続部の抵抗が高いと、測定誤差になります。ハンダ付
けや圧着で、確実に接続してください。
４）ＰＴ温度センサーや途中のケーブルの電気的絶縁不良
ＰＴ温度センサーの先端や、途中の電気的な絶縁が不良だと、正常に温度を測定できない場合があります。特に、水中や土中などの、センサー部が大地に接する場合、大地からのノイズの流入も顕著になりますので、センサー及びケーブルの防水・絶縁処理は確実に行ってください。
６）外部ノイズの影響
ＰＴ温度センサーからの配線が長い場合に、付近に、電車の線路や高圧送電線、ラジオ放送局などがあると、測定値がバラツク場合があります。対策としては、以下のものがあります。
・温度センサーの配線を極力短くする。
（または、電線を太くする）。
・ＰＴ温度センサーと電線の電気的絶縁を確実に行う。
・シールド線付きのＰＴ温度センサーを使用する。
（シールドは[電源 GND]端子に接続してください）・場合によっては、入力部（Ａ，Ｂ間）にノイズ吸収用のコンデンサーを取り付ける。
・温度測定部の近くにＰＴ温度変換器を置き、電源ケーブルと電圧信号ケーブルを延ばす。
７）人体等の静電気による機器の故障
体に静電気を帯びた状態で、変換器の端子台などに触れると、指先でスパークして、変換器の内部回路を焼き、出力電圧が正常に出なくなる場合もあります。乾燥した室内などで作業する場合は、事前に、制御盤のアースなどに触れ人体の静電気を逃がすようにしてください。

5７．改訂履歴
版番号
第1版

改訂日
2008/08/29

主な改訂内容
初版。

第2版

2008/11/20

・2 線式と 4 線式 PT センサの接続方法を追加。
・第 5 節に電圧データの温度換算式を追加。

第 2-1 版

2011/01/06

温度変換精度（誤差）に電圧誤差範囲を追加。
例) ±0.3℃以内（出力電圧±15ｍV 相当）

ﾌｧｲﾙ名

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