보고서 설명

1. 실험목표 : K-type 열전대의 구간 –10℃~50℃에서의 Calibration
2. 준비물 : 스트릿퍼, 납땜인두, 페이스트, Chromel선, Alumel선, 구리선, K-type table, 항온수조, 부동액, ice-bath, DVM
3.이론 :
1)Seebeck효과란?
제베크효과 [─效果, Seebeck effect]
두 종류의 금속을 고리 모양으로 연결하고, 한쪽 접점을 고온, 다른 쪽을 저온으로 했을 때 그 회로에 전류가 생기는 현상이다. 연결한 금속의 종류에 따라 그 기전력과 전류의 크기가 달라진다. 이 현상을 이용한 것으로는 열전온도계가 있다.

본문일부 및 목차

실험에서 ice bath를 사용하는 이유는 기준 접점부(Reference Junction)의 온도를 비교적 만들고 유지하기 쉬운 0℃로 설정하여 측온접점(Measurement Hot Junction)과의 온도차에 따른 전압을 table화하기 위함이다. 사실 ice bath를 사용하지 않고 100℃ 또는 –100℃와 같은 임의의 온도를 기준으로 삼아도 되지만 편의성을 위해 0℃를 기준으로 table을 만들게 된 것이다.



에서 기준접점부의 온도를 ice bath로 0℃를 만들어주어 를 기준으로 table을 만들게 된다. 풀어서 설명하자면 K-type열전대는 Linear function의 형태를 갖지 않기 때문에 우리가 그 값을 예측하여 기준으로 삼기가 어렵다. 따라서 수차례의 측정으로 얻어진 실험 결과들을 모아서 만든 table을 사용할 수밖에 없다. 그런데 table이 기준접점부를 0℃로 설정해놓고 실험한 결과이기 때문에 우리가 측정하고자 하는 물체의 온도를 측정할 때 얻어지는 mV값에 현장의 온도에 의한 전압을 상쇄시켜주어야 정확한 온도를 유추하는 것이 가능하다. 이렇게 기준 접점부의 온도를 상쇄시켜주는 과정을 상온보상이라고 한다. 를 측정하여 이에 상응하는 만큼 온도를 내려주어 0도를 만들고 유지시키면서 측정하는 것이 쉽지 않으므로 실제 열전대에서는 를 만들어주어 기준접점부의 온도로 인한 열기전력을 상쇄시켜준다.

값을 측정하고 상온보상을 해주기 위하여 AVR을 이용하게 되는데, 이 회로의 알고리즘은 다음과 같다.
1)온도센서로 의 온도를 측정한다.
2)ADC를 이용하여 값을 digital화 해준다.
3)반전증폭을 시켜주는데 이 값은 열전대의 type과 증폭비율에 따라 다르다.
4)Table을 이용하여 자료를 선형화시켜준다. 위에서 K-type 열전대는 Linear function이 아니라고 하였는데 이를 선형화시키기 위하여 다음과 같은 간단한 과정이 필요하다.

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