サーミスタのソースを表示

{{Infobox electronic component
| component         = サーミスタ
| image             = [[File:NTC bead.jpg|200px]]
| caption           = NTCサーミスタ　ビーズ型、絶縁電線
| type              = [[受動素子]]
| working_principle = [[電気抵抗]]
| invented          =
| first_produced    =
| symbol            = [[File:Thermistor.svg]]
| symbol_caption    = ''サーミスタ 記号''
}}

[[ファイル:Old JIS Symbol of Thermistor.svg|thumb|150px|旧[[JIS]]電気用図記号]]
'''サーミスタ'''（{{lang-en-short|thermistor}}）とは、[[温度]]変化に対して[[電気抵抗]]の変化の大きい抵抗体のことである。この現象を利用し、温度を[[測定]]する[[センサ]]としても利用される。センサとしてはふつう-50℃から150℃程度までの測定に用いられる。サーミスタという名称は英語の [[Wikt:thermal|thermal]](温度) と [[Wikt:resistor|resistor]](抵抗器) との[[かばん語]]である。

== サーミスタの種類 ==
特性によって次の3つに分類される。
*NTC（{{lang-en-short|negative temperature coefficient}}）
*PTC（{{lang-en-short|positive temperature coefficient}}）
*CTR（{{lang-en-short|critical temperature resistor}}）

=== NTCサーミスタ ===
'''NTCサーミスタ'''は温度の上昇に対してゆるやかに抵抗が減少するサーミスタである。温度と抵抗値の関係が簡単な近似式で表されるため、最も使われている。
温度検出用センサとしての利用の他、電源回路の[[突入電流]]減少用としても使われる。

[[ニッケル]]、[[マンガン]]、[[コバルト]]、[[鉄]]などの[[酸化物]]を混合して[[焼結]]したものである。

=== PTCサーミスタ ===
[[File:Heissleiter2.jpg|thumb|200px|PTCサーミスタ(又はポジスタ)(ヒューズを置き換える回路保護素子)]]
'''PTCサーミスタ'''はある温度をこえると温度の上昇に対して急激に抵抗が増大するサーミスタである。
温度センサのほか、[[電流]]を流すと自己発熱によって抵抗が増大し、電流が流れにくくなる性質を利用して電流制限素子として用いられる。また、[[電力ヒューズ|ヒューズ]]を置き換える回路保護素子として利用される。

自己温度制御機能を持つため、ヒーターに利用すると[[サーモスタット]]や特別な制御回路なしで[[加熱]]を防ぐことができ、温度上昇に伴って発熱量が減るため[[節電]]にもつながる。日射や遮蔽物などによってヒーターの一部分が高温になった場合も、その部分だけ発熱を抑えることができる。

==== セラミックPTC ====
[[チタン酸バリウム]]に添加物を加えた[[セラミックス]]を用いたもの。チタン酸バリウムの[[キュリー温度]]付近で急激に電気抵抗が増大する性質を利用している。

電流を流し続けると自己発熱によって電流が流れにくくなり、一定の温度を保つようになるため[[はんだごて|半田ごて]]等のヒーターとしても用いられる。

==== ポリマーPTC ====
低[[融点]]の[[重合体|ポリマー]]中に[[カーボンブラック]]、[[ニッケル]]等の導電性粒子を分散させたもの。ポリマーが溶融することによって導電性粉末の接触が絶たれ電気抵抗が増大する。[[ポリエチレン]]などの結晶性ポリマーに[[カーボンブラック]]などの導電性粒子を均一に分散させることで良好なPTC特性を得ることができる。ポリスイッチとして[[電気製品]]の[[保護回路]]や[[リチウムイオン二次電池]]等の保護素子として使用される。また、[[電気カーペット]]等で過熱を防ぎ、温度を一定に維持する目的でも使用される。

=== CTRサーミスタ ===
'''CTRサーミスタ'''は、PTCサーミスタとは逆に、ある温度をこえると急激に抵抗が減少するサーミスタである。
[[バナジウム]]の[[酸化物]]に添加物を加えて焼結したものである。

== 電気伝導メカニズム ==
サーミスタの電気伝導メカニズムとして、[[バンド理論]]や[[ホッピング伝導]]がある。

== NTCサーミスタの特性 ==
温度''T''<sub>0</sub>[K]の時のサーミスタ抵抗を''R''<sub>0</sub>とすると、温度''T''[K]の時のサーミスタ抵抗''R''は次式で表せる<ref>[https://www.ohizumi-mfg.jp/products/tech01.html NTCサーミスタ技術情報 大泉製作所]</ref>。
{{Indent|<math>R=R_0\exp\{B(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0})\}</math>}}
''B''はサーミスタの '''B定数'''と呼ばれ、サーミスタ毎にそれぞれ異なる。

==スタインハート・ハート式 ==
上式より近似を高めたNTCサーミスタの温度抵抗特性の近似式としてスタインハート・ハート式<ref>{{lang-en-short|Steinhart-Hart}}</ref>がある。
{{Indent|<math>\frac{1}{T}=a+b\,\ln(R)+c\,\ln^3(R)</math>}}
''a'', ''b'', ''c''は「Steinhart-Hartパラメータ」と呼ばれ、サーミスタごとに指定されている。''T''は[[絶対温度]]。''R''は[[オーム]]で表された抵抗値。
上式を以下の式に書き換えることができる、
{{Indent|<math>R=e^{{\left( \beta-{\alpha \over 2} \right)}^{1\over 3}-{\left( \beta+{\alpha \over 2} \right)}^{1\over 3}}</math><br />
<math>\alpha={{a-{1\over T}}\over c}</math> and <math>\beta=\sqrt{{{{\left({b\over{3c}}\right)}^3}+{{\alpha^2}\over 4}}}</math>}}
スタインハート・ハート式の例として、室温(25°C=298.15 K)における3000Ωの抵抗を備えたサーミスターに対する典型的な値は次のとおりとなる。
{{Indent|
<math>a = 1.40 \times 10^{-3}</math><br>
<math>b = 2.37 \times 10^{-4}</math><br>
<math>c = 9.90 \times 10^{-8}</math>}}

==脚注==
<references/>

== 関連項目 ==
* [[センサ]]
* [[温度計]]
* [[水温計]]
* [[熱電対]]
* [[電気抵抗]]
* [[測温抵抗体]]

==外部リンク==
=== 製造メーカー ===
* [http://www.murata.com/ja-jp/products/thermistor サーミスタ （温度センサ）]
* [https://www.shibaura-e.co.jp/products/element/ 株式会社芝浦電子 サーミスタ素子]
* [http://www.tateyama.jp/product/el_sensor.html 株式会社立山科学センサーテクノロジー NTCサーミスタ 家電 車載温度センサ]
* [https://www.tateyama.jp/dt/product/ 株式会社立山科学デバイステクノロジー 抵抗器 チップサーミスタ]
* [https://www.ohizumi-mfg.jp/products/thermistor_features.html 株式会社大泉製作所 サーミスタエレメント]
* [http://www.semitec.co.jp/products/category/thermo/ SEMITEC株式会社 温度センサ]
* [https://www.mmc.co.jp/adv/dev/japan/contents/thermistor/index.html 三菱マテリアル株式会社 電子材料事業カンパニー 電子材料事業部 NTCサーミスタ素子]

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{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:さみすた}}
[[category:電子部品]]
[[category:センサ]]
[[category:温度計]]
[[Category:空気調和設備]]