열전대를 이용한 온도 측정방법의 이해

1.실험목적

열전대를 이용한 온도 측정방법의 이해

2.요약문

전압조절기를 가열 블럭에 연결하여 열을 발생하게하고 이를 표준 온도계와 휴대용 디지털 온도계, 그리고 전위차계 이용해 값을 측정한 후 전위차계는 열전대를 이용하여 나온 기전력을 보간법을 적용하여 온도의 단위로 환산하여 세 온도의 비교와 공급된 전압과의 비례관계를 알아본다.

3.서론

온도는 길이, 질량, 시간과 같이 기본적인 단위로서 물질내의 분자 운동에너지의 크기를 대변한다. 이 온도를 열전대를 이용하여 측정한다. 열전대는 두 종류의 서로 다른 금속의 1단을 용접하여 폐면로를 만들고 양끝 접점간에 온도를 달리 해주면 그온도와 일정한 관계가 있는 열기전력이 발생하게 되며 한쪽에 온도계를 이용하여 측정하는 방식이 열전온도계이며, 이 원리를 이용한 2종류의 금속선을 조합하여 열전대라 한다. 이 현상을 제벡효과라 하며, 열전대식 온도계는 이 효과를 이용한 것이다. 본 실험에서는 이러한 열전대의 원리를 이용하여 온도를 측정하여보는 것이므로 실험은 세 가지 온도계를 이용해 온도를 측정하고, 그 중 열전대를 이용한 전류차계는 전류값을 측정하여 이를 열의 단위로 환산하여 온도를 측정하고 이를 공급된 전압과 비례관계를 알아본다.

4.이론

열전대란 구조적으로 간단하고 조작이 간편하여 산업현장이나 실험실등에서 많이 쓰이는 전기 신호식 온도계이다. 측정값이 전기적 신호인 전압크기로 출력되며 범용의 온도센서이다. 열전대는 0.5K부터 2500℃까지 광범위한 측정범위를 갖고 있고 0.1 ～ 1% 의 정밀도를 갖고 있다. 열전대의 제작형태에 따라 일반열전대와 시스열전대로 나뉘어…

① 온도변화에 따른 열기전력이 클 것.

② 고온 또는 저온에서 사용하여도 열기전력이 안정되고 수명이 길 것.

③ 내열성이 좋고 고온에서도 기계적 강도가 유지되는 것.

④ 내식성이 좋고 화학적 분위기에 대해 강할 것.

⑤ 같은 종류의 열전대 소선에는 그 특성이 균일하여 호환성이 있을 것.