분야
hwp2.실험내용-------------------------------2
3.실험장치 및 준비물-----------------------2
4.실험장치의 이해-------------------------4
5. 실험 방법----------------------------11
6. 실험결과-----------------------------12
7.실험데이터분석-------------------------13
8.실험오차원인---------------------------14
9.참고자료------------------------------14
10.부록--------------------------------15
접촉식 온도계인 glass bulb 온도계, 열전대 및 RTD 온도센서와 비접촉식 온도계인 적외선 온도계의 작동 원리 및 각각의 계측시스템을 이해하고 이들 센서들을 이용한 온도 측정 실험을 통해 센서 또는 계측시스템의 오차에 대해 고찰한다.
2. 실험 내용
열전대를 직접 제작하고, Wheatstone bridge 회로를 구성하여 RTD 온도센서를 완성한다.
- Glass bulb 온도계, 열전대 (thermocouple) 및 측온저항센서(RTD)를 이용하여 (1) 30oC, (2) 50oC, (3) 70oC 온도를 측정하여 상호 비교한다.
- 위 세가지 온도계 계측 값의 오차를 분석하고 상호 비교한다.
- 적외선 온도계를 이용해서 온도를 측정하고 ɛ (emissivity)를 이해한다.
3. 실험 장치 및 준비물
- glass bulb 온도계 1 set (저온용, 고온용)
- T-type 열전대 wire 및 완제품 열전대 1개
- Pt100Ω RTD 센서 1개 (3-wire, α=0.00385 Ω/ΩoC )
- 항온수조 2대
- Electronic ice-point
- Voltmeter (High accuracy, 0.001%)
- 저항 2개, 가변저항 1개, 회로 기판 (bread board) 1개
- 1.5V 건전지 2개, 전선 약간
- Digital multimeter 1대
- 적외선 온도계 1대
- 구리판, 알루미늄판, 투명 아크릴판
- Hand-held thermocouple 온도계
(1) 열전대(Thermocouple)
열전대를 구성하기 위해서 서로 다른 두 금속 cooper(Blue)와 constantan(Red)을 연결하여 junction을 만든다. 열전대 중 하나는 ice point 에 삽입하고 하나는 항온수조에 삽입한다. 온도에 따른 기전력 값이 voltmeter에 표시되고, 이 기전력 값을 기전력 표에서 찾아 온도를 측정한다.
