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[자연과학] 열전대 실험

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작성일18-04-16 22:13

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즉, 한 이변수 함수를 극소화하는 중요한 응용으로 n개의 실험관측점의 집합에 가장 적합한 y=ax+b를 구하는 것이다. 최소 자승추정량은 Q를 a와 b에 대하여 편미분하여 얻을 수 있으며, 이들로부터 구해지는 직선을 추정된 회귀직선이라 한다.
2) 스탠드에 수은온도계와 열전대 A를 고정시킨다.
본 실험의 목적은 이러한 열전대의 결선법 및 사용법을 익히며, 온도와 기전력과의 관계를 파악 하는 데 있다. 그 결과는 다음과 같다.

2.실험방법 및 과정

1) 열전대를 이용하여 A와 B를 가진 회로를 구성한다..
4) 아이스 박스에 0℃의 얼음을 담고, 열전대 B를 고정시켜 기준접점을 만든다.
3) 하온조 내의 용기에 물을 담고 스탠드를 위치시킨다.
6) 항온조에 전원을 공급하여, 온도조절기를 이용하여 온도를 변화시킨다.
⇒ 을 최소가 되도록 하는 a와 b의 값을 결정하는 방법
이와 같이 결정된 a와 b를 회귀계수의 최소 자승법(least square estimator, LSE)이라 한다.


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실험결과/기타





[자연과학] 열전대 실험

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1. 실험 목적

열공학에서 가장 기본적 성질인 온도를 측정(測定) 하는 방법에는 여러 가지가 있으나 비교적 넓은 온도 범위에 걸쳐서 간단하게 측정(測定) 할 수 있는 열전대(Thermocouple)가 현재 널리 사용되고 있다.

-최소 자승 추정량과 추정된 회귀 직선-






( 온도, 기전력, 모든 온도의 합, …(skip) 모든 기전력의 합, = 횟수)

이러한 theory 을 바탕으로 실험1과 실험2를 최소자승법을 이용하여 관계식을 구해보면 아래와 같다.
5) 열전대회로를 PC에 연결된 A/D 변환기에 설치한다.

850, 34.998, = 17, 2187.62, 52700





여기서 관계식을 구하면.. 관계식 : (테이터1)

이 나온다.
7) 수은온도계가 10℃일 때부터 5℃ 간격으로 열전대의 온도와 기전력을 기록한다。

3.실험결과 및 요약

1) 온도와 기전력이 선형적 관계를 갖는다고 가정하고 최소자승법을 이용하여 이 관계식을 구해보자.

-최소 자승법-
최소자승법에 의하면 함수 관계를 나타내는 최선의 곡선은 선과 측정(測定) 치와의 편차의 합이 최소가 되는 선이다.

<실험결과>

횟 수
온 도(℃)
기전력(mV)
Xi * Yi
Xi2

온 도 (℃)
기전력(mV)
1
10
0.378
3.78
100

10
0.378
2
15
0.584
8.76
225

15
0.584
3
20
0.785
15.70
400

20
0.785
4
25
0.991
24.78
625

25
0.991
5
30
1.190
35.70
900

30
1.190
6
35
1.400
49.00
1225

35
1.400
7
40
1.610
64.40
1600

40
1.610
8
45
1.820
81.90
2025

45
1.820
9
50
2.030
101.50
2500

50
2.030
10
55
2.250
123.75
3025

55
2.250
11
60
2.470
148.20
3600

60
2.470
12
65
2.680
174.20
4225

65
2.680
13
70
2.910
203.70
4900

70
2.910
14
75
3.130
234.75
5625

75
3.130
15
80
3.390
271.20
6400

80
3.390
16
85
3.580
304.30
7225

85
3.580
17
90

설명




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