열전소자를이용한온도측정

소개글

온도와 깊은 관련이 있는 연구소나 산업현장에서의 온도측정은 매우 중요하고 정밀한 값을 요구한다. 금속재료의 경우 온도에 따라서 재료의 성질이 달라지는데 온도 측정이 정확하지 않다면 우리가 원하는 재료를 얻기 힘들 것이다. 온도를 측정하는 방법에는 열전대를 이용하여 측정하는 방법과 저항 온도계를 이용하는 방법 등이 있다. 이 두 가지 방법은 측정하기 편리하고 높은 정확도 때문에 가장 광범위하게 사용되고 있다.
따라서, 이번 실험에서는 광범위하게 사용되고 있는 열전대에 대해 열전소자의 온도측정을 통하여 기본적 원리를 이해하고자 한다.

목차

1. 1. 1. 서론
1. 1. 1. 실험 목적
1. 1. 1. 이론
1.1. 열과 온도
1.1. 온도 측정 센서
1.1. 열전대의 원리
1. 1. 1. 실험방법 및 장치
1. 1. 1. 실험 결과
1. 1. 1. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 1. 1. 서론

온도와 깊은 관련이 있는 연구소나 산업현장에서의 온도측정은 매우 중요하고 정밀한 값을 요구한다. 금속재료의 경우 온도에 따라서 재료의 성질이 달라지는데 온도 측정이 정확하지 않다면 우리가 원하는 재료를 얻기 힘들 것이다. 온도를 측정하는 방법에는 열전대를 이용하여 측정하는 방법과 저항 온도계를 이용하는 방법 등이 있다. 이 두 가지 방법은 측정하기 편리하고 높은 정확도 때문에 가장 광범위하게 사용되고 있다.
따라서, 이번 실험에서는 광범위하게 사용되고 있는 열전대에 대해 열전소자의 온도측정을 통하여 기본적 원리를 이해하고자 한다.

2. 실험 목적

- 열전대를 이용한 온도 측정을 기본적인 원리에 초점을 맞추어 이해하는데 목적이 있다.

3. 이론

1.1. 열과 온도

1.1.1. 열
- 에너지의 한 종류로, 물체의 온도를 높이거나 상태를 변화시키는 원인이 된다.
- 에너지의 공통단위인 줄(joule, 기호 J)로 표시한다.

1.1.2. 온도
- 물체의 차고 뜨거운 정도를 수량으로 나타낸 것.
- 온도를 나타내는 단위는 섭씨온도(℃), 화씨온도(℉), 절대온도(K) 세가지가 있다.

1.2. 온도 측정 센서

1.2.1. 열전대(Thermocouple)
- 제베크효과를 이용하여 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만든 장치이다. 1821년 제베크(Thomas Johann Seeback)는 두 종류의 금속 A, B 를 접합하고, 양 접점에 온도를 달리 해주면 온도차에 비례하여 열기전력이 생긴다 는 것을 발견했다. 한쪽 접촉점을 기준점으로 삼고 측정하고자 하는 부위에 다른 접촉점을 위치하면 기전력의 크기로 온도차를 알 수 있으므로 기준점의 온도와 비 교하여 온도를 측정하게 된다.

참고 자료

김한근, 『센서 기초와 실험』, p58~59, 기전연구사, 2001.
Richard S. Figliola 저, 강보선 역,『기계계측공학(제3판)』, p43~44, 시그마프레스 2003.
이승,『센서공학(자동화 시스템을 위한) 』, p101~107, 청호, 2000
유성연, 홍정표, 심우섭, "열전소자 및 열전냉각장치의 성능에 관한 연구 (2004-01)", 대한설비공학회, 2004.
김용규, "열전대의 개발역사 및 연구현황", 한국표준과학연구원, 1995.