温度センサ（熱を電気の変化で捉える）
温度の変化を電圧や抵抗の変化として捉えるセンサ
📌温度センサとは
温度センサとは、温度の変化を、電圧や抵抗（＝電気の流れにくさ）の変化として捉えるセンサです。コンピュータは「暑い／寒い」を直接は理解できないため、温度を電気の量に置き換えることで、機械が温度を「数値」として扱えるようになります。
身近な例で考えると、電子体温計がまさに温度センサの応用です。体温計の先端には温度で抵抗が変わる素子が入っていて、抵抗の変化から体温を計算し、デジタル数字で表示します。エアコン・冷蔵庫・電気ポットなど、温度を管理する機械にはほぼ必ず温度センサが入っています。
温度センサにはいくつかの方式があり、上の図解では代表的な3方式（熱電対・サーミスタ・測温抵抗体）の原理と特性を並べています。「電圧で捉えるタイプ」と「抵抗で捉えるタイプ」がある点に注目しながら読み進めてください。
⚖️熱電対・サーミスタの違い
温度センサの理解で最も重要なのが「何の変化で温度を捉えるか」です。熱電対とサーミスタは、その原理が根本的に異なります。
・熱電対（ねつでんつい）：2種類の異なる金属をつなぎ、両端に温度差があると電圧が発生する現象（ゼーベック効果）を利用する。発生する電圧の大きさから温度を求める
・サーミスタ：温度が変わると抵抗（電気の流れにくさ）が変化する半導体を利用する。抵抗の変化から温度を求める
両者の特徴を比べると次のようになります。
| 項目 | 熱電対 | サーミスタ |
|---|---|---|
| 捉える変化 | 電圧（起電力） | 抵抗 |
| 温度範囲 | 広い（〜1000℃超） | 狭い（〜数百℃） |
| 感度・精度 | 感度は低め | 高感度・小型 |
| 価格・電源 | 安価・電源不要 | 安価・電源必要 |
覚え方のコツは「熱電対＝電圧（起電力）」「サーミスタ＝抵抗」と原理をセットで覚えることです。たとえば「2種類の金属を接合した温度センサ」は、原理から熱電対だと判別できます。
🧭用途別の使い分け
3つの方式は「測りたい温度の範囲」と「必要な精度」で使い分けます。値段や応答の速さも選定のポイントになります。
・サーミスタ：日常〜数百℃の範囲。小型・安価・高感度なので家電・体温計・スマホなど身近な機器に最適
・測温抵抗体（白金 Pt が代表）：温度と抵抗がほぼ直線で対応し高精度。精密な計測や標準器に使われる（やや高価で応答は遅め）
・熱電対：1000℃を超える高温まで測れ、電源も不要。工業炉・エンジン・溶鉱炉など過酷な高温環境で活躍
身近な例で整理すると、「人の体温を測るならサーミスタ、製鉄所の溶けた鉄を測るなら熱電対、研究室で正確に測るなら測温抵抗体」という住み分けです。温度が高いほど熱電対、精度が要るほど測温抵抗体、と覚えると整理しやすいでしょう。
このように、「高温の測定に適したセンサ」は熱電対、「白金を使った高精度な温度センサ」は測温抵抗体というように、用途と方式は対応しています。上の図解の温度帯のイメージと合わせて整理しておくとよいでしょう。
