温度計の仕組みを徹底解説!どのような原理で動いてる?

目次

温度計の仕組みについて解説します

温度計というと料理にも大活躍しますよね。

特に揚げ物を作る際なんかは、油の温度を測るために使用しているという方も多いかと思います。

しかし、そのような温度計がどのような仕組みにより温度を表示させているのか、までは知らないのではないでしょうか。

そこで今回の記事では温度計の仕組みをテーマに紹介していきます。

最近ではスマートフォンも温度計にできるというアイテムがありますよね。

スマートフォンをどのように温度計にしているのかも紹介していきますので、気になる方はぜひ一度読んでみてください。

デジタル温度計の仕組み

温度計 仕組み

それではまず、デジタル温度計の仕組みについて紹介していきます。

デジタル温度計が温度を測る仕組みは電気の流れやすさ、流れにくさをサーミスターという半導体で電気抵抗値を計測し、その抵抗値から間接的に温度を測る、というものです。

つまりデジタル温度計が温度を測るにはサーミスターという半導体の存在に大きな役割があるということですね。

ちなみにそんなデジタル温度計には以下のような商品があります。

デジタル温湿度計,C-Timvasion 高感度センサー搭載 小型軽量 LCDディスプレイ付き 温度 & 湿度 表示

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そしてそんなデジタル温度計の気になる精度ですが、2002年時の古い情報ではありますが、取り扱い説明書に±1度程度の誤差がある、と記載されていたことがあります。

参考元:あてにならないデジタル温度計

よって以下のうな高級デジタル温度計でもない限り、示す温度には若干の誤差があると考えた方が良いでしょう。

参考サイト:MK Scientifiic,Inc.

水銀温度計の仕組み

それでは次に水銀温度計の仕組みについて紹介していきます。

水銀温度計という名前から推測できるように、水銀が使用されている温度計ですよね。

そんな水銀温度計が温度を測る仕組みは、熱を持つと膨張するという水銀の性質を利用しているのです。

水銀温度計で温度を測ると、その熱が水銀に伝わり、膨張します。

その膨張具合によって目盛りが振り分けられていることにより、温度を測っているのです。

デジタル温度計のように電気的に計測しているのとはまた違った仕組みを水銀温度計は使用していることが分かりますね。

ちなみにそのような水銀温度計には以下のようなものがあります。

ガラス棒状温度計 水銀 0~+300度 BOV13005

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学校の授業なんかでよく見たことのあるフォルムではないでしょうか。

こういった水銀温度計の精度は高いと言われています。

化学などの授業で使用されていることからも水銀温度計の精度は高いということが分かるのではないでしょうか。

ガリレオ温度計の仕組み

次に紹介するのはガリレオ温度計の仕組みについてです。

ガリレオ温度計が温度を計測する仕組みは密度、そして浮力が関係しています。

というのも、ガリレオ温度計では温度の変化を感じ取ると、密度が変化し、温度計内にある球体のようなものがそれぞれ上下に移動します。

球体には温度を示すタグが付いているため、その上下に移動した球体についているタグから温度を測るのです。

参考元:wikipedia

そんなガリレオ温度計には以下のようなものがあります。

アイシー ガリレオ温度計 Mサイズ

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特徴的なデザインからかインテリアとしても人気の一品なので、お子さんの物理の勉強も兼ねて購入してみてもいいかもしれませんね。

ちなみにガリレオ温度計の精度はあまり高くありません。

もちろん商品にもよるでしょうが、示した温度についてはあくまでも目安程度と捉えましょう。

非接触の赤外線温度計の仕組み

次に紹介するのは非接触の赤外線温度計の仕組みについてです。

非接触の赤外線温度計の仕組みは、その名に赤外線と入っている通り、赤外線を利用するものです。

具体的に言うと、物体が放出している赤外線を受け取り、それを元として温度を計算する、という仕組みですね。

ちなみにほぼすべての物体からは赤外線は放出されています。

テレビはもちろん、電子レンジ、パソコンに机など、大小はあれども赤外線を放出しています。

これにより非接触の赤外線温度計は温度を計測することができるのです。

そんな非接触の赤外線温度計には以下のようなものがあります。

赤外線温度計 非接触 温度計 温度測定 測定距離 5~15cm 人体 物体 温度測定 三段階バックライト LED大画面表示

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見た目も子供心を刺激するものであるため、お子さんと一緒に様々な物体の温度を計測してみてはいかがでしょうか。

そしてこのような非接触の赤外線温度計の精度は高い部類になります。

ただ、非接触ということもあってか、周りの環境に計測結果が影響されやすいという側面もあります。

その点には十分にご留意を。

熱電対温度計の仕組み

それでは次に熱電対温度計の仕組みについて紹介していきます。

この熱電対温度計の仕組みとは熱起電力を利用したものになります。

ちなみに熱起電力とは種類の異なる二つの金属線を用いて閉回路を作り、その二つの金属の接合した点、いわゆる接合点をそれぞれ異なる温度に保つことで発生する電流のことです。

参考元:コトバンク

熱電対温度計は熱起電力が発生する接合点の一方の接点を基準温度に、もう一方の接点の温度を測温体の温度にすることで温度を計測するという仕組みです。

参考元:コトバンク

中々にわかりづらいかと思いますので、熱電対温度計は起電力を利用し温度を計測する、ということだけでも覚えてみてください。

そのような熱電対温度計には以下のようなものがあります。

A&D Kタイプ 熱電対温度計 AD-5605H

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熱電対温度計は精度も正確なうえ、計測できる温度の範囲が広い、ということで人気を得ている温度計になります。

【コラム】スマホやiPhoneが温度計になる?

温度計 仕組み

スマートフォンやiPhoneも実はあるアイテムを使用することで温度計としても使用可能になります。

その気になるアイテムとは、以下のサイトにも記載されているアイテムになります。

参考サイト:ASCII.jp×デジタル

何でも商品名は「LiveThermo」でイヤホンジャックに装着させることにより、スマートフォンおよびiPhoneを温度計にすることができるとか。

ただしその際には専用のアプリも必要となるので、別途インストールさせましょう。

と、言うことでスマートフォンやiPhoneも温度計になり得ます!

ただ、温度計というわけではありませんがスマートフォンのような携帯端末では外気温を調べることが標準でできますよね。

室内温度を知りたい、という時にはこういったアイテムや温度計が必要となりますが、ただ外気温が知りたいというだけであれば、気象庁にアクセスしたりGPS機能をオンにして気温情報を入手することで代用することも可能です。

外気温を知ることはどんな端末であっても当然可能である、ということを覚えておきましょう。

まとめ

今回の記事では様々な種類のある温度計の仕組みについて紹介してきました。

上述したように温度計の仕組みにはサーミスターという半導体を利用しているもの、赤外線を利用しているものなど様々にあります。

どのような原理、仕組みにて温度計が温度計たり得るのか。

この記事を通してその仕組みが少しでも伝わりましたら幸いです。

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タナカ タロウ
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