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평각 에나멜 선의 저항 측정에서 방사 온도 센서를 사용한 온도 보정(RM3545A, LR8450)

  평각 에나멜 선의 저항 측정에서 방사 온도 센서를 사용한 온도 보정(RM3545A, LR8450) [512.58 KB]

요약

과제 

 



 

저항값은 피측정물(DUT)의 온도에 따라 변화합니다. 저항계에는 온도 센서용 단자가 있으며, 측정한 저항값과 온도에서 기준 온도의 저항값으로 환산하는 기능이 있습니다(온도 보정 기능). 이 온도 보정 기능을 사용하면 온도 변화의 영향을 받지 않고 저항을 측정할 수 있습니다.

공장 등의 환경 온도에 친숙한 DUT의 경우, 실내 온도= DUT의 온도로서 온도 보정 기능을 사용합니다. DUT의 온도와 실내 온도에 차이가 있는 경우와 DUT에 따라 온도가 다른 경우에는 방사 온도 센서를 사용한 비접촉 온도 측정에 의해 온도 보정하여 자동 검사를 실시하고 있습니다. 그러나, DUT가 광택이 있는 저방사율의 물질인 경우, 방사 온도 센서는 정확하게 온도를 측정할 수 없습니다. 또한, 전공정으로부터 시간을 두지 않고 권선 저항을 시험하는 고정자 제조 라인의 경우, DUT마다 온도가 다릅니다. 저항 측정시의 DUT의 실온에 의한 온도 보정은 오랜 과제였습니다.

 

 

해결책

 

  

 

방사율은 물체의 표면 상태나 형상에 따라 다릅니다. 그러므로 물리 정수에 의해 규정된 방사율을 채용하는 것보다, 접촉식 온도 센서의 온도값과 비교하여 방사율을 결정하는 방법이 좋은 경우가 있습니다. 키엔스사의 FT시리즈 방사 온도 센서는 접촉식 온도센서의 온도값을 교정값으로 하여 앰프에 입력하여 방사율을 결정하는 기능이 있습니다.

 

【작업상의 주의점】

・접촉식 온도 센서는 반응이 빠르고 소선경이 얇은 열전대를 사용합니다.

・열전대는 비측정물과 충분하게 접촉합니다.

・실온보다 20℃ 이상 높은 온도에서 교정합니다. (고온인 경우, 정확하게 방사율을 결정할 수 있습니다)

・열원의 노이즈 영향이 없고 열전대의 온도 측정이 가능한 로거를 사용합니다. (로거에 따라서는 노이즈 영향으로 온도값이 흔들립니다)

・챔버를 사용하는 경우에는 바람막이와 열원 대책(차열)이 필요합니다.

・열전대와 방사 온도 센서는 간섭하지 않는 정도 내에서 가까운 장소에 설치합니다.

・열전대의 측정 온도가 안정된 상태의 값을 채용합니다. (온도측정 포인트가 다르므로 비측정물이 균일한 온도 상태일 필요가 있습니다)

 

【측정 방법】

・DUT는 평각 에나멜 선을 제공합니다.

・DUT에 T 열전대를 붙이고 그 근처에 센서 헤드(FT-H20)를 설치합니다.

・센서 출력의 4-20mA를 250Ω 저항으로 1-5V로 변환합니다.

・1-5V를 저항계 RM3545A(또는RM3545)에 입력합니다.

・T 열전대는 데이터 로거 LR8450에 연결합니다.

・바람막이와 열원 대책(차열)을 위해 알루미늄이나 베이클라이트로 DUT를 둘러쌉니다.

・챔버를 45℃, 50% RH로 설정하여 운전합니다.

   온도가 안정되면 열전대의 온도 값을 센서 앰프에 입력하여 방사율을 결정합니다.

・RM3545A(또는RM3545)와 LR8450을 PC에 연결합니다.

・챔버의 온도를 변화시키면서 Sequence Maker*로 작성한 프로그램에서 같은 시간에 양쪽 온도값을 읽습니다.


* Sequence Maker는 계측기를 통합 제어하는 Excel 추가 기능입니다. USB, RS-232C, LAN, GP-IB와 같은 통신 인터페이스를 지원합니다. 또한 계측기의 통신 공통 드라이버인 VISA에도 대응하고 있습니다. PC에 연결된 계측기를 자동으로 검색하여 통신을 확립하므로 제어 명령을 제어하고 싶은 순서로 Excel에 기재하면 원하는대로 제어할 수 있습니다.

 

측정 데이터(온도보정 기능)

 

 

・35℃ 이상에서 Δt는 ±0.5℃ 이내가 됩니다.

・30℃ 이하에서 오차가 큰 것은 DUT로 부터의 방사량이 적은 것이 요인이라고 생각됩니다.

・챔버 내의 바람막이와 열원 대책(차열) 으로 인해, 베이클라이트와 알루미늄으로 DUT를 둘러쌌습니다.

・방사량이 적은 알루미늄 쪽에이 차열 효과가 있었습니다.