병렬 접지선 thermocouple 연결 방법

물리현상을 관측하는 실험중 온도를 측정하는 보편적인 방법은 thermocouple을 이용하는 방법이다. Thermocouple은두 전선이 하나로 연결된 단자의 전압 차이를 온도의 함수로 표시해 주는 장치로 각 온도 측정점마다 독립적인thermocouple 단자가 필요하다. 다시 말하면 50개의 온도 데이터를 측정하기 위해 50개의 thermocouple이필요하며 그에 따른 전선 또한 상당한 부피를 차지한다. 접지선(grounded)과 전기 신호를 전달하는 선, 각thermocouple 단자마다 두 개의 전선이 반드시 필요하다. 수백 개의 thermocouple을 연결해 온도를 측정하는실험의 경우 상당한 두께의 전선이 어지럽게 컴퓨터와 시험 대상을 오가는 것을 쉽게 목격할 수 있다. 이런 단점과 복잡함을 해결할수 있는 방법이 미국 NASA산하 John H. Glenn연구소에서 개발됐다.

Thermocouple 전선의 수는 일반적으로 온도측정 단자의 2배이다. 새로운 배열 형식은 전체 thermocouple단자수+1개의 전선만이 필요한 간단함을 제공함과 동시에 값비싼 금속으로 제작되는 전선의 수를 줄임으로써 경제적인 효과 또한 있다. 뿐만 아니라 연결단자와 설치공간이 줄어들기 때문에 보다 짜임새 있는 실험이 가능하다.

새로 제안된 배선형식의 핵심기술은 thermocouple마다 필요한 접지(grounded) 전극을 하나로 연결해 일종의 병렬과직렬 연결을 종합한 배선이라고 할 수 있다. 각 단자의 양극 전선은 신호를 전달해 온도 측정을 수행한다. 이 배열은 생각보다 간단하다. 그림에서 보이는 것과 같이 단일 음극전선이 모든 thermocouple 단자의 양극 전선과 결합해 측정점을 구성한다.

각 측정점으로부터 나오는 양극 전선은 전압계에 각각 연결돼 전압을 측정하게 된다. 이는 기본적인 전기 원리를 이용해 비용,공간을 절약하며 편리함을 도모한 기술이다. 앞으로 접지 전극의 효과적이며 상대적으로 간단한 병렬 연결 형태의 설계가 요구된다.

Print Friendly, PDF & Email