열전대

소개글

열전대에 대한 전체적인 자료입니다.

목차

1. 열전대의 정의와 원리
(1) 열전대의 정의
(2) 기전력 현상
(3) 열전회로의 원리
(4) 기준온도접점

2. 열전대의 종류
(1) 귀금속 열전대
(2) 비금속 열전대

본문내용

1. 열전대의 정의와 원리
(1) 열전대의 정의
두 종류의 서로 다른 물질(대개의 경우 금속이나 합금)의 양쪽을 접촉시켜서 폐회로를 만든 것을 열전대(Thermo couple)라 하며 양 접점에 온도차를 주면 열기전력이 생겨 금속선 내에 전류가 흐르게 되는데, 이 현상은 1821년 제베크(Seebeck)가 발견하여 제베크(Seebeck)효과라 한다.
<그림 1. 열전대>

(2) 기전력 현상
열전대를 이용한 온도측정의 기본원리는 측정접점과 기준접점사이의 온도 차이에 따른 열기전력이 열전대에 유도된다는 것이다. 이 때, 기준접점의 온도를 알면 회로에 나타나는 기전력을 측정함으로써 측정접점의 온도를 결정할 수 있다. 따라서 기전력을 측정할 수 있는 측정기기가 열전대를 이용한 온도 측정에 필수적이다. 또한 발생하는 열기전력은 금속의 형상이나 치수, 도중의 온도 변화에는 영향을 받지 않는다.
냉접점의 온도를 0℃, 열접점의 온도를 t℃라고 하면, 열기전력 E는 다음과 같다
E = a+bt+ct²
여기서 a, b, c는 각각 열전대에 따른 상수로서 안티몬, 금, 은 등의 응고점에서 E를 측정하여 결정한다. 측정된 열기전력은 온도로 환산하여 나타낸다.

(3) 열전회로의 원리
근본적으로 열전대는 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로써 세 가지 열전효과가 열전대 안에서 작용되고 있다.
①균질금속의 법칙
하나의 균질한 금속만으로 된 폐회로에서는 형상, 온도분포 등의 어떠한 상태이건 단지 가열에 의해서 열전류가 흐를 수는 없다. 즉, 열기전력은 0이 된다. 열기전력이 0이 되는 이유는 A,B금속(A=B)의 제베크계수가 같기 때문이다.
② 중간금속의 법칙
회로의 일부 중간에 중간금속의 삽입하여도 그 중간 금속 양끝의 온도가 같으면 열기전력에는 변화가 없다.

참고 자료

형원중. <가스안전 (95.1112) - 열전대> 한국가스안전공사. p. 35-38.
김용규. <측정표준(95.6) - 열전대의 개발역사 및 연구현황> 한국표준과학연구원 p. 20-25
김학윤.「재료기초실습」.기전연구사. p. 332-333.
http://www.woointech.co.kr/user/ftp/woointech/thermocouple.htm
http://cafe.naver.com/20006482/1648
http://blog.naver.com/gglory80/40056839971
http://blog.naver.com/schnice/120044759291