【2021年版】サーミスタメーカー6社一覧

サーミスタのメーカー6社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。

サーミスタとは？
サーミスタのメーカー6社一覧

サーミスタとは

サーミスタ

サーミスタとは周囲の温度が変化すると急激に抵抗値が変化する半導体素子で複数の金属を混合して作られています。

温度が上昇するとゆるやかに抵抗値が小さくなるNTC（negative temperature coefficient）サーミスタ、温度が上昇すると急激に抵抗値が小さくなるCTR（critical temperature resistor）サーミスタと呼ばれるタイプのものがあります。

逆に温度が上昇すると急激に抵抗値が大きくなるPTC（positive temperature coefficient）サーミスタと呼ばれるタイプ、以上の3種類に分類されます。

サーミスタの使用用途

NTCサーミスタは温度が上昇すると抵抗値が小さくなることから、温度検出用センサの他、温度補償回路等で使われています。

PTCサーミスタは温度が上昇すると、特定の温度付近において抵抗値が急激に大きくなることから温度検出用センサの他、ヒューズの替わりに過電流の保護回路として使われたり、ヒーターや加熱を検出する回路などで使われています。
実際の使用例としてエアコンが挙げられます。室内機および室外機の双方でサーミスタを使って、室内温度の制御を行っています。

車ではサーミスタを使って、エンジンの温度や外気温度を測定しエンジン内の燃焼が最適となるよう制御しています。

更に、宅内の家電機器では、冷蔵庫やコーヒーメーカー等でもサーミスタが使われています。

サーミスタの原理

マンガン、鉄、コバルト、ニッケルなどを混合してNTCサーミスタは作られます。PTCサーミスタはチタン酸バリウムとセラミックスを混合したり、ポリマーにカーボンブラック等を混合して作られています。更にバナジウムに添加物を混合して作られているのがCTRサーミスタです。

通常、金属等の導体では温度が上昇すると移動する自由電子と導体の結晶を構成する陽イオンの衝突が激しくなります。

これは陽イオンが温度の上昇に伴い振動が起きるからです。この振動による衝突から、自由電子の移動速度が遅くなり、その結果抵抗値が大きくなります。

このことにより、NTCサーミスタやCTRサーミスタでは、温度の上昇と共に抵抗値が大きくなる訳です。

他方、半導体では、温度の上昇に伴い陽イオンが増加しますが、この割合が自由電子の移動速度の減少に勝るため抵抗値が小さくなります。このことによりPTCサーミスタでは、温度が上がるにつれ、陽イオンが増加し、その結果、抵抗値が下がります。

以上の通り、NTCサーミスタやPTCサーミスタ、CTRサーミスタは、夫々の素子の特性を生かし、

私たちの周りにおいて、様々な場所で効果的に利用されています。

体温計で用いるサーミスタ

従来の体温計は水銀を用いていましたが、電子体温計で用いているのがNTCサーミスタになります。

先端についているNTCサーミスタの抵抗値を周波数に変換して、基準の周波数と比較して温度を表示するものです。水銀温度計と比べて計測が早いものが多いですが、これは10 秒～30 秒ほどの最初の時間で測った温度の立ち上がりと、これまでの体温測定データを元にした「予測式」が採用されているためです。実測値を測定するには、サーミスタでも10 分ほどはかかるようです。

また、水銀を用いていない点で破損しても安全という観点で家庭用の体温計として定着しています。

サーミスタを用いた製品の故障原因

サーミスタを温度センサとして用いている家電製品も多く、サーミスタ温度センサが故障が製品の故障に繋がる場合もあります。サーミスタ温度センサの故障原因として考えられるのは以下のようなものが挙げられます。

絶縁不良：2本のリード間やサーミスタと保護管に間に生じるものが多いです。リード線が湿度や水などで濡れてしまった場合が多いです。
短絡（ショート）：絶縁不良の原因と近いものが多いが、半田付け部分が出来た突起など様々な原因が考えられる。
断線：ショートが起きて細くなった線から腐食が進行している場合もある。断線が火災などの事故につながる場合も多く、注意が必要です。
抵抗値の異常：絶縁不良や断線などで、抵抗値の許容差範囲から外れてしまうことが考えられます。

断線については、はじめに水や湿度によって絶縁不良が起こり、リード線のショートが起こり、そのまま腐食が進むと断線につながるという、など最初の不調を放置していくと段々状態が悪化して結果的に大きな事故につながることも考えられます。これらの故障に関しては、個人が目視確認で故障箇所は特定が難しいです。定期的に掃除やメンテナンスを行い、機械の故障を感じたらそれぞれの機器の扱っている業者等に問い合わせて原因解決をしていくことが大切です。

参考文献
https://www.shibaura-e.co.jp/products/what_thermistor.html
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%9F%E3%82%B9%E3%82%BF
https://www.jp.tdk.com/tech-mag/hatena/022
https://contents.zaikostore.com/semiconductor/3898/