近年来，电子技术的进步主要集中在信息和通信领域，不断取得重大突破。其中核心技术之一是系统LSI的进步，通过使其更快、更高功能，使得以前不可能实现的事情成为可能，这被认为是一个重要因素。
　要使LSI更高功能化，实际问题是要求每个晶体管都要微小化。为了实现这种微小化，温度控制起着重要作用，对温度控制器的要求也变得更加严格。为了满足这些要求，我们公司提供了1/100℃、1/1000℃显示分辨率的温度控制器系列产品，以满足市场需求。

1. 要以1/100℃和1/1000℃的精度控制温度，需要注意哪些方面呢？

　为了确定物质的特性，温度参数无疑是一个非常重要的因素。反过来说，物质的温度变化会导致其特性发生变化。温度测量的方法利用了这种特性。
　最常用的温度检测端口是热电偶。热电偶是一种利用塞贝克效应的传感器来测量温度的设备。通过将异种金属接合，利用温度测量接点与基准接点的温差产生的热电势来测量温度。在K型热电偶中，这个热电势约为40μV/℃，这是一个非常小的电压值，通常温度计会将这个电压放大到可以进行AD转换的电压级别来测量温度。
通常情况下，温度控制点和温度计被安装在相距较远的位置。在这段较长的距离中，用于驱动加热器的动力供应线路会与热电偶线路交叉或平行布线。这种情况下，线路中存在着用于测量几μV的信号以及用于测量信号的100至200V等数十万倍的电压级别的信号。当然，动力供应信号会对温度信号产生干扰。
　即使是白金温度传感器（RTD），其变化量也约为400μV/℃（测量电流1mA）。温度计必须从干扰信号中消除噪声成分，提取热电偶的原始输出信号并将其转换为温度。去除所有的噪声成分是非常困难的，而之前未曾察觉到的现象，在1/100，1/1000℃分辨率下会变得明显。

※塞贝克效应
由两种不同金属构成的闭合回路，当两个连接点保持在不同的温度时，回路中会发生热电流的现象。
热电流的产生是因为存在热起电势，这是热电偶的基本原理。
(参考文献: 温度测量100的FAQ，由日本电子计量器工业协会发行)

2. 保护信号线免受噪声的影响的要素

1）将温度测量线（传感器）与动力线分开放置。
2）缩短控制点与温度控制器之间的距离。
3）对传感器线进行屏蔽。
等等措施是必要的。

在进行精密测量时，还有一个环境方面的重大问题。
这是关于温度控制器附近环境的问题。用于获取温度信息的热电偶利用了塞贝克效应。具有讽刺意味的是，这种效应也对进行精密温度测量产生了很大的负面影响。
　进一步解释塞贝克效应，需要理解热电效应。
金属内部的自由电子不断地在原子之间移动，并与原子碰撞，产生不规则的运动。每单位体积内的自由电子数量取决于金属的类型。当两种金属接触时，由于自由电子数的差异，电子会向填补差异的方向移动，从而产生电位差。这种产生的电称为接触电。此外，当接触加热时，自由电子的运动变得更加活跃，热能和电能之间发生交换。这种现象称为热电效应，其中的一种就是塞贝克效应。

铜与其他金属之间由热电效应产生的热起电势

接合金属	（μV/℃）
铜与铜	0.2
铜与金	0.3
铜与硅	40
铜与氧化铜	1000

参考文献：美国凯斯雷仪器公司的《Low level measurements》

　这样的情况下，我们发现仅仅将异种金属接触就会产生电位差。为了将热电偶的温度信息传递给温度控制器，需要将热电偶连接到温度控制器的端子，并测量其正极端子和负极端子之间的电位差。由于每个端子和热电偶都是异种金属制成的，所以这里也会形成热电偶。更糟糕的是，热电偶的正负材料是异种金属。由于温度控制器的端子由相同的金属组成，因此每个端子的热起电势都不同。
　结果，已经捕获的温度信息中存在误差。例如，K型热电偶的正极材料克罗默和端子的主要成分铜之间的热起电势约为20μV/℃，而负极材料阿尔梅尔则约为-20μV/℃，因此端子部分的热起电势几乎与K型热电偶的热起电势相同。即使是铂电阻温度传感器（RTD），由于传感器导线和端子都是异种金属，所以端子部分也会形成热电偶。
　为了从RTD获取温度信息，需要在RTD中流过恒定电流，并从a线和b线的电压差中获取温度信息。由于RTD中的每根导线都是相同的金属，因此如果端子温度相同，每个热起电势都被认为是相同的。因此，它将抵消各端子和传感器导线产生的热起电势误差。但是，无论是各个端子还是传感器导线，由于氧化或杂质的混入，完全相同的材料是不可能的。即使是RTD也会产生误差。此外，如果温度控制器各传感器端子的温度平衡被破坏，也会产生误差。例如，如果端子受到风的吹拂，各端子的热起电势将发生变化，导致端子之间的温度平衡被破坏，从而产生误差。此外，由于风吹过或未吹过端子，可能会影响温度测量的稳定性，从而成为控制不稳定的因素。相反，即使在温度控制器的温度指示值稳定的情况下，实际的控制点也可能波动。
　在我们的温度控制器中，我们在工厂中使用校准用热电偶或RTD，并根据它们的误差进行调整后出厂。在大多数情况下，由于端子的温度分布主要受仪器自发热的影响，因此即使在出厂后，它们也具有相同的温度分布，可以通过工厂出厂时的调整来取消这些误差。
　为了实现高精度控制，需要注意温度控制器周围环境，特别是传感器连接端子的处理，因为这是非常容易受到影响的部分，所以需要注意避免受到风的影响等。此外，温度控制器或传感器的端子（异种金属的接合部分）始终需要保持清洁。正如由热电效应产生的热起电势表格所示，铜与铜的接合与铜与氧化铜的接合相比，其影响相差约5000倍。
　我们公司采取了一些措施，例如在这些端子上进行镀金处理，以及采取措施抑制氧化，尽管会增加一些成本，但我们努力确保这些端子的状态尽可能长时间保持在工厂出货时的状态。