<열전대에 대하여>!!!

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열전대는 영어로 Thermocouple(줄여서 TC라고도 합니다, "써머커플")이라고 하는 온도를 측정하는 센서입니다. 아주 구체적으로 들어가자면 물리학, 전기공학의 기초지식까지 설명해야하므로 생략하기로 하고, 간단한 원리만 설명하겠습니다.

두 개의 전선이 있습니다. 두 전선의 각 끝을 서로 접하게 해주면 하나의 회로가 되겠지요. 이 때 그 두 개의 접합점의 온도가 다를 경우 그 회로에 전압이 발생합니다. 손으로 만져서 느껴지는 정도는 절대 아니고 전압을 측정하는 정밀한 센서로만이 측정될 정도의 아주 미세한 전압입니다. 이 전압이 온도차의 크기에 비례하게 선형으로(linear) 변하게 되는데 이를 측정해서 온도를 알아내는 센서입니다. 따라서 실제 센서에는 그 두 전선 외에도 전압을 측정하는 장치가 달려있어야하겠죠.

측정할 수 있는 온도 분포와, 전선 자체의 재료적 특성에 따라 여러가지 금속재의 조합이 가능하고 그 조합에 따라 E type이니 T Type이니 하는 다양한 타입이 있습니다. 각 타입별로 구체적인 금속재의 이름과 온도 분포까지는 지식iN에 이미 많은 분들이 잘 정리해놓으셨기에 여기선 생략하겠습니다.

사용하는 방법은 여러가지가 있겠지만 한가지 사례를 드리자면, 자신의 방 온도를 측정하려고 합니다. 온도계를 가지고 그 방 안에서 직접 측정할 수도 있겠지만, 열전대를 이용할 경우 가느다란 전선 하나만 이어질 수 있다면, 옆방, 아니면 아예 바깥에서 측정을 할 수가 있지요. 방에 불을 지르고 온도 변화를 보고자 할 경우 수십 수백개의 전선을 방 안에 설치를 하고 그 선을 다 끌어서 바깥으로 낸 후 데이터로거(Data logger)와 같은 장치에 연결하면 여러 지점에서의 온도 변화를 방 바깥에서 안전하게 실시간으로 관찰을 할 수 있게 되는 것이지요. 이러한 이유로 건축뿐만 아니라 온도를 측정하는 거의 모든 분야에서 많이 쓰입니다.

0℃일때 전압값,100 ℃일때의 전압값을 여러구간에 걸쳐 온도대 전압 비를 알아서 전압계의 전압눈금을 온도눈금으로 빠꿔 온도로 직독하게 한다.
이렇게 전압계를 온도눈금을 직독하게 눈금을 바꿔 사용하는 전압계를 열전대용 온도계라고 부른다.

서로 다른 금속으로, 어떤 종류의 금속이라도 측온접점을 구성하면 모두 열기전력이 발생한다. 그러나 온도에 대한 열기전력의 증감형태가 1차함수로 직진성이 어느정도 나타나야 열전대로 사용할 수 있다. 그래서 수백종의 열전대가 있으나 단 8종의 열전대만 국제규격으로 표준화하여 사용하고 있다. 8가지 중에 6가지 열전대는 온도 측정영역에 따라 구성이 되어 있다. 그러므로 온도 측정범위에 마춰 열전대 종류를 채택하도록 한다. 2가지 열전대는 측정범위가 겹치는데. 대체로 열전대가 소지한 약점을 개량하였으나 기존의 열전대를 갑자기 없엘 수 없어 남겨논 경우이다.

본문내용

65 Ni95/Si4.4/Mg1.5 -200 ℃~ 1100℃
K Ni90/Cr9/Si Ni93/Si1.3/Al2/Mn1/Co0.5 -200℃ ~ 1200℃
비(婢)금속 J Fe99.5 Cu55/Ni45 - 40℃ ~ 1200℃
열전대 E Ni/Cr10 Constantan -200℃ ~ 375℃
T Cu99.95 Cu55/Ni42 -200℃ ~ 350℃

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