1. Thermocouple 이론
(1) Thermocouple의 원리
Thermocouple은 재질이 다른 2종류의 금속선으로 구성되어 있습니다. 이 금속선들로 폐회로를 만들어 그 접합점에 온도를 가하면 온도차에 대응하는 열기전력이 발생하여 폐회로에 열전류가 흐릅니다. 그림 (a)와 같이 서로 다른 금속선 A, B를 접합하여 2개의 접점 Jb와 Jc 사이에 온도차 (Tb]Tc)를 주면 일정한 방향으로 전류가 흐릅니다. 그림 (b)와 같이 폐회로의 한 쪽 끝 또는 금속선 B를 도중에 절단하여 미전압계를 연결하면 기전력을 측정할 수 있고 이 기전력은 온도에 비례하므로 이를 이용해 온도를 측정할 수 있습니다. 이러한 금속선을 Thermocouple이라고 하며 Thermocouple의 접속단을 측정 접점(온접점), 도선 또는 계기와 접속단을 기준접점(냉접점)이라고 합니다.
(2) Thermocouple의 특징
공업용Thermocouple은 다른 온도계와 비교하여 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
장점
① 응답속도가 빠르며 오차가 비교적 적습니다.
② 적절한 열전대를 선정하기가 용이하며 절대 0℃에서 2,600℃까지의 온도범위를 측정하기가 가능합니다.
③ 작은 측온물의 온도 분포가 복잡할 경우에도 특정한 부분이나 좁은 장소의 온도 측정이 가능합니다. 또한 측온물과 계량기 간의 거리가 길어도 되며, 회로의 도중에 국부적인 온도 변화가 생겨도 측정치에는 거의 영향을 주지 않습니다.
④ 온도가 열기전력으로 검출되므로 측정, 조절, 증폭, 제어, 변환 등의 정보처리에 용이합니다.
⑤ 비교적 가격이 저렴하고, 측정 방법도 간단한 반면에 측정밀도가 높으며, 시간차의 비율이 적기 때문에 특히 감도를 필요로 하는 경우나 수명을 요구하는 경우에 따라 자유롭게 치수를 선택할 수 있습니다.
단점
① 측정하려는 곳에 따라 사용할 수 있는 열전대의 종류가 제한이 있습니다.
② 측정 온도의 ±0.2% 정도 이상의 정밀도를 얻는 것이 어렵습니다.
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2013.05.01
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