열전대의 원리 및 기능

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열전대의 원리 및 기능

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● 열전대

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● 열전대
열전대는 원자로, 항공기, 동력계통, 제철소 등의 여러 공정에서 온도를 감지하는 방법을 제공하며, 구조가 간단하고 가격이 싸며, 내구성이 있고 많은 응용면에서 비교적 정확히 온도를 측정할 수 있는 온도계이다.
열전대는 또한 약 -200℃ 에서부터 2500℃ 근처까지 넓은 온도 범위를 0.1 ~ 1 ％ 정도의 정확도로 측정할 수 있으며, 출력을 측정하는데 측정 계기가 간단하고 회로상의 잡음이 덜 받는 낮은 임피던스를 갖는 장치이다. 열전대는 역학적 유연성이 있어서 여러 응용에 따라 그 형태를 적합하게 바꿀 수 있고 빠른 응답, 내구성, 회로의 절연 등을 고려하여 보통 소선의 형태로 만들어 사용하기도 한다. 필요에 따라 1 ㎳ 정도의 응답시간을 갖는 머리카락 보다 가는 열전대도 있으나, 보통은 0.5 ~ 1 mm 의 직경을 가진 소선으로 만들어지고, 금속 산화물의 분말로 절연이 되고 금속에 의해 보호된 열전대도 있다.
근본적으로 열전대는 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로써 세 가지 열전효과가 열전대 안에서 작용되고 있다.
서로 다른 2종의 금속선으로 폐회로를 만들어 그 접합 점에 온도를 가하면 온도차에 대응하는 열기전력이 발생하여 폐회로에 열전류가 흐른다. 이 현상은 1821년 제벡에 의해 발견되어 제벡효과(seebeck effect)라 부르며 이 전류를 열전류라 한다. 또한 Seebeck 효과는 Peltier효과와 Thomson효과의 기본이 된다. 한쪽 접함 점을 떼어 미전압계를 연결하면 기전력을 측정할 수 있고 이 기전력은 온도에 비례하므로 온도를 측정할 수 있다.

참고 자료

http://tong.nate.com/toughhs