기초공학실험 - 온도 측정에 대해서
기초공학실험 - 온도 측정에 대해서
기초 공학 실험
온도 측정
실험 보고서
1. 실험 목적
접촉식 온도계인 glass bulb온도계 열전대 및 RTD 온도센서로 측정하여 작동원리 및 각각의 계측 시스템을 이해하고 측정값을 비교 해보고 각각의 센서로 같은 온도를 측정해보고 이들 센서 또는 계측 시스템의 오차에 대해 고찰한다.
2. 원리 및 온도 측정방법
1. Glass bulb
일상생활에서 흔히 사용하고 있는 온도계로 열역학 0 법칙에 근거하여 정량적 방법으로 시스템의 온도를 측정하는 기구이다.
온도를 재려는 물질(T1)과 수은을 감싸고 있는 유리(T2) 온도가 같아지면(T1=T2) 수은(T3)과 유리(T2)의 온도가 같아지므로(T2=T3) 그때 수은의 체적이 팽창 하는데 그때 유리막대에 있는 scale에 의해 온도를 잴수 있다(T1=T3)
2. 열전대(thermocouple)
두종류의 금속의 한 끝을 접합시켜 감지 기능을 만드는데 이것을 측온접점 이라고 부른다. 열전대에 측온접점 으로부터 두선으로 갈라지는데, 이 두선을 열전대 소선이라고 부른다.
이 두 개의 소선은 각각 절대seebeck계수가 큰쪽이 (+) 작은쪽이 (-) 로 계측기 단자에 연결하여 측온접점에 임의 온도가 되도록 열이 가해지면 기준접점과의 온도 차이 만큼 열기전력 이 발생되어 연결된 전압계에 전달되어 열기전력 값인 전압값을 측정하게 된다.
0℃일 때 전압 값 100℃ 일 때의 전압 값을 여러 구간에 걸쳐 온도와 전압의 관계를 알아서 전압계의 전압눈금을 온도눈금으로 바꿔 온도를 읽는다.
(이종 금속의 법칙: 서로 다른 두가지 금속의 양단을 접합하여 폐회로회로를 구성 하면 양단의 온도 차이 만큼 열기전력이 발생한다.)
3. 측온 저항 센서(RTD)
일반적으로 금속의 전기저항은 온도에 따라 변한다. 그 중에서 백금은 타금속에 비하여 온도 계수가 직선적을 변화하며 중량도 가볍고 물리적, 화학적 성질이 우수하여 고순도의 것을 얻기 쉬우며 따라서 장기간 안정적인 온도 측정용센서로 사용된다.
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온도 측정
실험 보고서
1. 실험 목적
접촉식 온도계인 glass bulb온도계 열전대 및 RTD 온도센서로 측정하여 작동원리 및 각각의 계측 시스템을 이해하고 측정값을 비교 해보고 각각의 센서로 같은 온도를 측정해보고 이들 센서 또는 계측 시스템의 오차에 대해 고찰한다.
2. 원리 및 온도 측정방법
1. Glass bulb
일상생활에서 흔히 사용하고 있는 온도계로 열역학 0 법칙에 근거하여 정량적 방법으로 시스템의 온도를 측정하는 기구이다.
온도를 재려는 물질(T1)과 수은을 감싸고 있는 유리(T2) 온도가 같아지면(T1=T2) 수은(T3)과 유리(T2)의 온도가 같아지므로(T2=T3) 그때 수은의 체적이 팽창 하는데 그때 유리막대에 있는 scale에 의해 온도를 잴수 있다(T1=T3)
2. 열전대(thermocouple)
두종류의 금속의 한 끝을 접합시켜 감지 기능을 만드는데 이것을 측온접점 이라고 부른다. 열전대에 측온접점 으로부터 두선으로 갈라지는데, 이 두선을 열전대 소선이라고 부른다.
이 두 개의 소선은 각각 절대seebeck계수가 큰쪽이 (+) 작은쪽이 (-) 로 계측기 단자에 연결하여 측온접점에 임의 온도가 되도록 열이 가해지면 기준접점과의 온도 차이 만큼 열기전력 이 발생되어 연결된 전압계에 전달되어 열기전력 값인 전압값을 측정하게 된다.
0℃일 때 전압 값 100℃ 일 때의 전압 값을 여러 구간에 걸쳐 온도와 전압의 관계를 알아서 전압계의 전압눈금을 온도눈금으로 바꿔 온도를 읽는다.
(이종 금속의 법칙: 서로 다른 두가지 금속의 양단을 접합하여 폐회로회로를 구성 하면 양단의 온도 차이 만큼 열기전력이 발생한다.)
3. 측온 저항 센서(RTD)
일반적으로 금속의 전기저항은 온도에 따라 변한다. 그 중에서 백금은 타금속에 비하여 온도 계수가 직선적을 변화하며 중량도 가볍고 물리적, 화학적 성질이 우수하여 고순도의 것을 얻기 쉬우며 따라서 장기간 안정적인 온도 측정용센서로 사용된다.
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