열유체 - 온도압력(kc)[Bourdon gauge와 압력 센서를 이용해 압력을 측정하고 각 센서의 특성과 차이점을 측정]
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3. 센서의 종류와 원리
(1) PT100
이것은 백금으로 된 가는 선을 용수철처럼 만들어 세라믹과 같이 전기를 통하지
않는 물체에 감은 것이다. 이 온도계는 넓은 온도 범위에 걸쳐 정밀한 온도 값을
주므로 -259.34℃(13.81K)에서 630.74℃ 사이의 온도에서는 이 온도계가 읽는
눈금을 세계 공통의 온도 표준으로 정하고 있다. 최고 1064℃까지 온도를 잴 수
있으며 정밀도는 0.00001℃에 이르고 있다.
(2) Thermocouple
온도의 정량적 측정을 위해 온도계가 필요하다. 온도계는 우리 주변에서 흔히 볼
수 있는데 주로 체온계, 보일러의 컨트롤러 등의 형태가 있다. 열역학적으로 2개의
물질을 접촉시켰을 때 열의 이동이 일어나 열평형 상태가 되면, 2개의 물질의 온도는
같다. 또 열의 이동은 온도가 높은 물질로부터 낮은 물질로 이동하게 된다. 이렇게
온도는 열에너지의 이동의 방향을 결정하는 하나의 열역학 변수이다. 18세기 이후
발전된 기체분자운동론은 온도에 새로운 척도를 부여하였다. 분자론에 의하면, 물질을
구성하는 분자는 열운동을 하며, 온도는 분자의 운동에너지에 의해 주어지는 열운동의
세기의 척도이다.
각종 센서가 검출하는 대상으로 하는 다수의 물리량, 화학량에 비하여 온도는
광범위한 현상과 관계되어지고 있다. 예를 들면, 마찰에 의한 발열, 기체와 고체의
열팽창, 대류, 주울효과, 반도체의 캐리어, 여기, 손실, 열전효과, 물질의 상전이,
열방사, 방전, 원자핵 반응 등이다. 산업분야에서는 온도제어, 온도센싱이 필요하다.
온도계는 레벨계, 유량계, 진공계 등 온도를 매개로 하여 다른 물리량의 측정에 이용
되어 최근 응용 범위가 넓은 센서이다.
(3) Thermister
써미스터란 온도에 따라 저항이 변하는 모든 소자를 일컫는 말이다. (Thermal+Resister)
물론 모든 물질은 온도에 따라 전기 저항이 변하지만, 써미스터는 그 현상을 공업
적으로 미용해서 만든 소자를 통칭하는 말이다. 일반적으로 NTC Thermister와
PTC Thermister로 나눌 수 있는데, NTC(Negative thermal coefficient)는 온도가
올라갈수록 저항이 감소하는 물질이고, PTC(Positive thermal coefficient)는 반대로
온도가 올라가면 저항이 증가하는 물질이다. 보통 금속은 온도가 올라갈수록 저항이
증가하고 세라믹재료는 저항이 감소한다. 하지만 일반적인 서미스터 하면 세라믹
계통의 소자를 지칭한다.
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