[명지대] 기계공학실험 열전대 측정 결과레포트

소개글

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목차

1. 실험목표
2. 준비물
3. 이론
4. 실험방법
5. 결과 및 결론
6. 토의
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목표
K-type 열전대의 구간 5~55℃에서의 Calibration

2. 준비물
디지털 멀티미터, Ice-bath, 항온조, 스트리퍼, Paste, 열전대(K-type), 구리선

3. 이론
(1)열전대의 원리 및 종류(별첨)

(2) Ice-bath 없이 열전대를 사용하는 방법
정확한 Calibration을 위해서는 Ice Point가 필요하고, 이때의 온도 0℃를 기준온도로 설정하면 접점에서 온도차에 대한 전압을 측정하기 수월합니다. 하지만 실제 현장에서는 얼음통을 가지고 다니는 것이 현실적으로 어렵기때문에 적용하기가 힘듭니다. 따라서 현장에서는 Ice-bath 없이 열전대를 사용하는 방법을 적용해야합니다.

보상식 기준접점
보상식 기준접점은 그림과 같이 계측기 측정회로의 일부에 온도 계수가 큰 기준접점 저항을 사용하여, Ice-bath를 만들지 않고 기준접점의 온도 변화에 따른 전압 변화를 열전대의 기전력에 더해지도록하여 보상하는 방법입니다. 최근에 산업 현장용으로 생산되는 열전식 계측기에는 이와 같은 보상기기가 내장되어 있습니다.

전자 냉각식 기준접점
펠티에 효과(두 종류의 도체를 결합하고 전류를 흐르도록 할 때, 한 쪽의 접점은 발열하여 온도가 상승하고 다른 쪽의 접점에서는 흡열하여 온도가 낮아지는 현상)에 의한 흡열 또는 발열을 이용하여 용기에 채워진 증류수를 빙점으로 유지시키도록 하는 방법이 있습니다.

하드웨어 보상
그림(a)와 같이 기준접점의 오프셋전압을 상쇄하기 위해서는 배터리를 삽입하고, 이 보상전압과 기준접점의 전압을 합하면 그림(b)와 같이 전압이 0℃ 접점의 전압과 동일해 집니다. 그림(c)는 바로 이 원리를 적용한 보상회로이고, 전자빙점기준이라고 부릅니다. 여기서 보상전압 e는 온도 센서 R(T)의 함수이며, 기준접점의 온도가 0℃와 등가이므로 측정 전압 V를 직접 온도로 변환하면 측정 점의 온도를 알 수 있습니다.

참고 자료

오메가 엔지니어링 코리아,“열전대”,2016
https://kr.omega.com/prodinfo/thermocouples.html
최신 공업열역학 4th edition, 문운당, 2008
냉접점 보상, maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/4026