자료가 많아, 검색 시간이 조금 걸립니다.
검색 후 잠시만 기다려주세요.

자연과학 자료실 실험보고서 자료실 온도계측 – PC를 사용한 가열로의 온도계측 및 제어 Up

[자연과학] [실험보고서] 온도계측 - PC를 사용한 가열로의 온도계측 및 제어.hwp파일문서.zip

자연과학 자료실 실험보고서 자료실 온도계측 – PC를 사용한 가열로의 온도계측 및 제어

[자연과학] [실험보고서] 온도계측 – PC를 사용한 가열로의 온도계측 및 제어

1. 실험 목적

이 실험에서 사용하는 온도 제어 시스템은 간단한 가열로, 개인용 컴퓨터(제어 및 신호 계측용 pc), 열전쌍, 신호 변환기 및 전력 제어기로 구성된다. 온도 제어 법칙으로는 온-오프 제어, 비례 제어, 비례-적분 제어를 사용하며, 그 결과를 상호 비교 검토하는 과제가 주어진다.
이 실험을 통하여 온도 계측의 원리, PC를 사용한 제어의 기본 원리, 온도 제어계의 특성을 학습해보자.

2. 실험 이론
1) 온도센서의 원리와 종류

① 온도센서의 원리

온도는 원자 또는 분자가 갖고 있는 미세한 범위의 진동 운동에너지의 크기라고 정의된다. 금속선이나 반도체의 저항값은 온도에 따라 변화하는 성질이 있다. 또한 종류가 다른 금속선의 결합접점을 가열하면 기전력이 발생하는 경우도 있다. 여기서 발생하는 저항이나 기전력을 측정하여 온도를 구하는 방법이 온도센서의 원리이다.

② 온도계측의 기초

ⅰ, 접촉식

계측하려는 물체와 온도계의 온도측정…1. 실험 목적

이 실험에서 사용하는 온도 제어 시스템은 간단한 가열로, 개인용 컴퓨터(제어 및 신호 계측용 pc), 열전쌍, 신호 변환기 및 전력 제어기로 구성된다. 온도 제어 법칙으로는 온-오프 제어, 비례 제어, 비례-적분 제어를 사용하며, 그 결과를 상호 비교 검토하는 과제가 주어진다.
이 실험을 통하여 온도 계측의 원리, PC를 사용한 제어의 기본 원리, 온도 제어계의 특성을 학습해보자.

2. 실험 이론
1) 온도센서의 원리와 종류

① 온도센서의 원리

온도는 원자 또는 분자가 갖고 있는 미세한 범위의 진동 운동에너지의 크기라고 정의된다. 금속선이나 반도체의 저항값은 온도에 따라 변화하는 성질이 있다. 또한 종류가 다른 금속선의 결합접점을 가열하면 기전력이 발생하는 경우도 있다. 여기서 발생하는 저항이나 기전력을 측정하여 온도를 구하는 방법이 온도센서의 원리이다.

② 온도계측의 기초

ⅰ, 접촉식

계측하려는 물체와 온도계의 온도측정 부를 열적으로 접촉하여 놀고 동일 온도를 유지하여 열적으로 충분히 평형으로 한 다음 온도 측정 부를 계측하는 방법으로 열이 고온에서 저온으로 이동하려는 열전도 현상과 서로 접촉하고 있는 물체는 같은 온도가 되려는 열 평형성 원리는 이용한 방법이다. 접촉방식은 비교적 정확하게 온도를 측정할 수 있으나 온도 평형이 이루어진 후 온도가 측정되어야 하므로 온도변화가 빠른 곳에서 사용하기 힘들고 접촉방법에 따라 큰 온도 차가 생길 수 있다.

예) 백금측은저항체, 서미스터, 열전쌍, IC 온도센서 등

ⅱ. 비접촉식

모든 물체는 열방사 에너지를 방출하고 있고 물체의 온도가 높을수록 열방사 에너지는 크고 온도와 일정한 관계가 있다는 점을 이용하여 온도를 측정하는 방법이다, 이러한 방법의 특징은 접촉방식과는 달리 고운 측정이 가능하나 일반적인 접촉법에 비해서는 측정정밀도가 떨어진다는 단점이 있다.

예) 초전형 온도센서, 양자형 온도센서

③ 온도센서의 종류

ⅰ. 서미스터(Thermistor)

서미스터란 온도에 따라 저항이 변하는 모든 소자를 일컫는 말이다. 일반적으로 모든 물질은 온도가 변화함에 따라 전기저항 값이 달라진다. 저항기의 저항온도계수도 이 특성을 나타내는 것이다. 저항기에서는 이 수치가 낮을수록 안정된 저항이라고 할 수 있지만 반대로 이 특성을 적극 활용한 부품이 바로 서미스터(Thermistor) 이다. 서미스터는 금속산화물을 혼합 성형한 후 소결(sintering)이라는 과정을 거쳐서 만드는 부품으로 저항이라기 보다는 반도체 소자에 가까운 부품이다. 하지만 회로 안에서의 전기적인 역할은 분명히 저항이며 온도 센서의 역할을 한다.
NTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor) – 온도가 상승되면 저항값이 감소하는 특성을 갖는 서미스터이다. (부온도특성 서미스터)
PTC(Positive Temperature Coefficient Thermistor) – 온도가 상승되면 저항값이 증가하는 특성을 갖는 서미스터이다. (정온도특성 서미스터)
CTR(Critical Temperature Resister Thermistor) – NTC와 비슷하지만 온도가 상승되면 특정의 온도 이상에서 저항값이 급격히 감소하는 서미스터이다.
이중에서 가장 널리 사용되는 것은 NTC 서미스터이며 컴퓨터의 메인보드에서부터 각종 냉온방기의 온도 센서로 널리 사용된다. 서미스터 소자의 온도 측정 범위는 -50℃ ~ 500℃까지 다양하지만 실제로는 실온 부근의 온도 측정에 가장 많이 사용되며 보다 고온의 온도 측정에는 PT100 측온저항체와 같은, 다른 종류의 온도 센서들이 사용된다.

ⅱ. IC 온도센서

서미스터나 열전대의 단점인 직선성, 감도, 기준온도 등을 보완한 것이 IC온도센서이다. 이것은 실리콘 트랜지스터의 온도 의존성을 응용한 것으로서 트랜지스터의 베이스(B), 이미터(E) 사이의 전압이 온도변화에 대해 거의 직선적으로 변화되는 이러한 현상을 효과적으로 응용한 것

자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=15040569&sid=tjr6155&key=

[문서정보]

문서분량 : 17 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 자연과학 자료실 실험보고서 자료실 온도계측 – PC를 사용한 가열로의 온도계측 및 제어
파일이름 : [자연과학] [실험보고서] 온도계측 – PC를 사용한 가열로의 온도계측 및 제어.hwp
키워드 : 자연과학,실험,온도계측,PC를,사용한,가열로,제어,자료실,실험보고서,가열로의
자료No(pk) : 15040569

Add a Comment

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 항목은 *(으)로 표시합니다