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熱時定数

熱時定数は温度変化に対する応答性の度合いを表した定数です。
サーミスタの周囲温度をT1からT2に変化させたとき、経過時間t (sec.)とサーミスタ温度Tとのあいだには次の関係が成立しています。

関係式中のτ (タウ、単位:sec.)が熱時定数です。
ここで、t=τ(タウ)とすると以下のように表すことができます。

このことからサーミスタの温度が、初期の温度差の63.2%変化するまでの時間を熱時定数τ (sec.)と定義しています。
熱時定数で定義された時間では、サーミスタの温度は周囲温度までは達していません。
τ (sec.)をn倍したときの温度変化率は以下の通りで、熱時定数の約7倍でサーミスタの温度は周囲温度に到達します。

τ= 63.2% 2τ = 86.5% 3τ = 95.0% ・・・・ 7τ ≒ 100%

サーミスタの体積が小さくなるほど応答速度が速くなるため、小型のサーミスタの方が熱時定数τは小さくなります。また、サーミスタのアセンブリによっても大きく変わるため、使用環境を充分考慮したうえで、熱伝導率のよい材料を選定することも必要です。

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