써모커플(열전쌍) 시스템은 두 종류의 금속이 만나 발생하는 열전기 효과(Seebeck 효과)를 이용하여 온도를 측정합니다. 이때, 연결부의 구성과 접합 방식이 정확한 측정에 매우 중요하며, 여기서 분할 도선과 분할 접선이라는 개념이 등장합니다.
분할 도선 (분리된 전선)
- 역할:
열전쌍의 두 금속 각각이 가지는 고유의 Seebeck 계수를 유지하면서 온도에 따른 전압을 생성할 수 있도록, 각 금속 전선이 명확히 분리되어 연장되는 것을 의미합니다. - 의의:
만약 두 금속이 불필요하게 재결합되거나 추가적인 금속과 접촉하게 되면 의도하지 않은 보조 열전쌍 효과가 발생할 수 있습니다. 이러한 효과는 측정 시 발생하는 실제 온도차에 의한 전압 신호에 오차를 일으킬 가능성이 있습니다.
따라서, 분할 도선을 유지함으로써 열전쌍의 고유 특성이 온전하게 전달되고, 불필요한 접합으로 인한 저항이나 기생전압이 생기는 것을 방지합니다.
분할 접선 (분리된 접합부)
- 역할:
열전쌍에서 가장 중요한 부분은 두 금속이 만나 실제로 온도차를 경험하는 ‘핫 접합’입니다.
분할 접선은 이 주요 접합 외에 발생할 수 있는 추가적인 접합(예를 들어, 도선 연결부나 커넥터 등)을 체계적으로 관리하는 방식입니다. - 의의:
실제 설치나 연결 환경에서는 열전쌍 도선을 측정 장비나 신호 처리 회로에 연결하는 과정에서 여러 접합점이 생길 수 있습니다.
이때, 의도치 않은 접합점은 온도 차이가 생기면 또 다른 열전쌍 효과를 발생시켜, 원래의 측정 신호에 영향을 줄 수 있습니다.
분할 접선 설계에서는 이런 추가 접합부들이 되도록 동일 온도(등온) 상태를 유지하거나, 손실 및 오차를 최소화하도록 배치됩니다.
즉, 본래 의도한 ‘핫 접합’에서 발생하는 유일한 전압 신호만이 측정기로 전달되도록 하는 역할을 합니다.
요약
- 분할 도선:
열전쌍의 두 금속 전선이 서로 섞이지 않도록 명확히 구분하여, 오직 각 금속이 가진 특성을 온도에 따른 전압 신호로 변환할 수 있도록 하는 것이며, 이를 통해 불필요한 추가 접합으로 인한 기생 효과를 방지합니다. - 분할 접선:
열전쌍에서 실제 온도차에 의한 전압이 생성되는 ‘핫 접합’을 중심으로, 그 외 부수적인 연결부(예: 커넥터, 스플리터 등)에서 생길 수 있는 추가 열전쌍 효과를 최소화하기 위하여 구조적으로 또는 온도적으로 구분하는 접근법입니다.
이와 같이 체계적인 분할 구조(분할 도선과 분할 접선)를 통해 열전쌍은 정확한 측정값을 유지할 수 있으며, 불필요한 오차를 줄이는 데 큰 역할을 하게 됩니다.
혹시 실제 설치 사례나 냉 접합 보상 같은 관련 기술에도 관심이 있으신가요? 더 자세한 이야기를 나눠볼 수 있습니다.