레포트 기초공학실험 온도측정

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본문 1. 실험목적 - 세 가지 실험기구인 일상생활 속에서 흔히 사용하고 있는 Glass bulb 온도계, 넓은 범위의 온도를 측정하기 위해 두 종류의 금속으로 만든 장치인 열전대 (thermocouple), 전기저항은 온도에 비례한다는 점을 이용한 측온저항센서 (RTD : Resistance Temperature Detector), 그리고 온도가 매우 높아 온도계를 직접 접촉시킬수 없거나 또는 어떤 이유로든 온도계를 직접 접촉시킬 수 없을 경우 오도를 측정하는 비접촉식 기계인 적외선온도계 (Infrared Thermometer)의 작동 원리 및 각각의 계측시스템을 이해하고 이들 센서들을 이용한 온도 측정 실험을 통해 센서 또는 계측시스템의 오차에 대해 알아본다. 이번실험에서는 Glass bulb 온도계, 열전대, 그리고 측온저항센서를 이용하여 실험을 진행한다. 2. 실험 장치 & 실험 장치 원리 2.1 실험장치 glass bulb 온도계 열전대 (thermocouple) 측온 저항 센서 (RTD) 적외선온도계 항온수조 전압계 (Voltmeter) 휘스톤브릿지 회로 2.2 실험 장치 원리 - glass bulb 온도계 = 우리가 평소에 많이 접해왔던 온도계이며, 접촉식 온도계(온도계와 대상물질을 직접 접촉해서 온도를 재는 방식)로 열역학 제0법칙(A와 B의 온도가 같고, B와 C의 온도가 같다면 A와 C는 온도가 같다)을 이용한다. 수은은 온도가 올라가면 선형적으로 체적이 커지는 성질이 있어서 이 원리를 이용하여 온도를 측정하는 것이다. 따라서 수은 온도계로 온도를 측정하는 방법은 온도계의 눈금을 시선의 각도를 맞추어 읽으면 되는 것이다. 이번실험에 썼던 세 가지 온도측정 방법 중 가장 간단한 방법이다. - 열전대 (thermocouple) = 한 물체를 한쪽은 온도를 높게 하고, 다른 한쪽은 온도를 낮게 하면 미세하지만 그 물체 내의 분자활동의 차이가 생겨난다. 온도가 높은 쪽은 분자운동이 활발하고, 온도가 낮은 쪽은 분자운동이 상대적으로 적다. 분자운동의 많고 적음에 따라 양쪽에 전위차(전압)가 발생하며 이때 발생하는 전위차는 양쪽의 온도차와 선형적으로 비례한다. 열전대는 이러한 원리를 이용하여 전위차와 온도차이의 선형적인 관계를 이용하여 온도를 구하는 방식이다. 온도와 전위차의 관계를 나타낸 표를 가지고 선형내삽법을 이용하여 적정 온도(T)를 구하면 된다. 따라서 열전대의 온도측정방법은 기준온도를 정하고 한쪽의 온도를 0도로 하고, 양쪽의 전위차를 측정하여 표로부터 온도T를 구하는 방법이다. - 측온 저항 센서 (RTD : Resistance Temperature Detector) = 금속의 전기저항은 온도에 따라 변한다. 측온 저항체의 저항은 온도의 변화에 따라 변하는데, 일정한 관계가 있다. 이러한 성질을 이용하여 온도를 구하는 원리이다. 금속의 전기저항을 측정하여 측온 저항을 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 온도, 실험, 온도계, 측온, 측정, 장치