[계측 및 신호처리]온도측정

소개

기계공학과 전공과목 실험레포트입니다.
열역학/유체역학 부분 온도측정 실험입니다.

목차

1. 실험목적
2. 기초이론
3. 실험장치
4. 실험순서
5. 실험결과 및 토의

본문내용

■ 실험목적
열전대의 원리를 이용하여 온도를 측정해보고 이론값과 비교해 본다.

■ 기초이론
1. 열전대를 이용한 온도측정
온도는 길이, 질량, 시간과 같이 기본적인 단위로서 물질내의 분자 운동 에너지의 크기를 대변한다. 섭씨 눈금(Celsius scale)은 대기압 하에서 물과 얼음이 공존하는 온도를 0°C, 물과 수증기가 공존하는 온도를 100°C로 하여 그 사이를 100등분한 것이다. 켈빈 (Kelvin) 온도는 열역학적 절대온도이며, 최저온도를 0도로 하고 물의 삼중점(triple point, 0.01°C)을 273.16도로 하여 섭씨눈금과 같은 눈금간격을 사용한다.

2. 열전 온도계 (thermoelectic thermometer)의 원리
(1) 열전대 (thermocouple)의 원리
1821년에 T. J. Seeback은 그림 1과 같이 두개의 서로 다른 금속을 접합하여 회로를 구성했을 때, 그 접점 사이에 기전력이 발생함을 발견하였다. 이 때 기전력의 크기는 두 접점의 온도차에 의해 결정되며, 두 접점의 온도차가 존재하는 한 전류는 계속해서 흐른다. (Seeback 효과).

(2) 열전회로 법칙
열전대 회로의 특성을 설명하는 데는 온도와 기전력과의 관계 이론을 실제화 하고자 할 때 열전효과의 3 법칙이 요구되는데, 이 법칙들은 모두 실험적으로 유도되어진 것이다.

① 균질회로의 법칙
일종의 균질한 금속재질의 도체로 구성된 회로에 있어서는 그 형상 및 부분적 온도 분포와 관계없이 측온접점을 가열시킨다 해도 열전류는 발생하지 않는다. 즉 열기전력이 0 이 된다는 법칙으로 이 법칙을 설명하기 위해서는 열역학적 고찰에 의해서도 증명될 수 있으며, 하나의 절대 제벡계수만 가지는 회로의 선적분 평가에 의해서도 증명된다.

참고자료

· 없음