열전대 calibration

1. 열전대의 원리

열전대는 서로 다른 금속 또는 합금이 접합되어 형성된 온도 센서로서, 온도 차이에 따른 전압을 이용하여 온도를 측정하는 원리이다. 열전대의 기본 원리는 제백 효과와 시바이 효과를 결합한 열전 효과에 바탕을 두고 있다. 제백 효과는 하나의 도체 내에서 온도 차이가 존재할 때, 전위 차가 발생하는 현상으로, 이를 이용하여 온도를 측정한다. 두 금속이 접합된 점에서 온도 차이로 인해 전위가 생성되며, 이 전압은 온도 차이에 비례하는 특성을 지닌다. 또한, 시바이 효과는 두 개의 다른 금속이 접합된 두 지점 간에 온도 차이가 존재할 때, 전압이 발생하는 현상으로, 이 역시 온도 측정에 활용된다. 열전대는 주로 니트로계열(계열), 크로마계열(크롬계열), 구리-콘스탄타계열 등 다양한 재질로 제작되며, 각각의 금속 조합은 온도 범위와 감도에 따라 선택된다. 예를 들어, 켈빈(K)형 열전대는 -200°C에서 1200°C까지 측정 가능하며, 높은 온도에서도 안정성을 유지하여 산업 현장에서 널리 사용된다. 열전대의 출력 전압은 한 계단당 약 41μV/°C의 비율로 증가하는 것이 일반적이다. 실제로 열전대는 철저한 보정이 필요하며…