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  • 멀티메타에 대한 정보


  • 디지털 멀티메타(Digital Multimeter)에 대하여...
       ▶ 메타(meter) 구매선택시의 고려사항
       ▶ 디지트(Digit)와 카운트(Count)...
       ▶ 자동측정(Auto-range)인가? 수동측정(Manual-range)인가?.
       ▶ 분해능(Resolution)...
       ▶ 정확도및 교정(Accuracy & Calibration)...
       ▶ 안전(Safety)...
    휴대용 DMM의 측정 기호및 기본 측정방법
    휴대용 DMM을 안전하게 사용하려면...
       ▶ 충전된 콘덴서를 주의한다...
    CATEGORY에 대하여...
       ▶ 알기쉬운 그림도표
    SI 접두어

    ◈ 디지털 멀티메타(Digital Multimeter)에 대하여...

    일반적으로 멀티메타는 기본으로 전압, 전류 그리고 저항을 측정할 수 있는 장비로써, 그 외에는 주파수, 다이오드, 온도, 캐패시턴스등 많은 부가 측정모드를 갖추고 있다.
    우선 메타의 측정원리는 오옴(ohm)의 법칙을 충실히 따르고 있으며, 간단하게 측정할 수 있는 휴대용(hand-held)과 정밀하게 측정값을 분석할 수 있는 탁상용(bench-top)으로 구분되어진다.
    디지털 멀티메타를 선택할 시 기본적인 측정모드이외 사용자가 부가적으로 측정할 Function이 있는 메타인가를 확인한 후 다음과 같은 사항을 체크해 봐야 한다.

    ▶ 메타(meter) 구매선택시의 고려사항
    다른 계측기에서와 마찬가지로, 전압, 전류 또는 저항 측정기기 선택 시에도 폭 넓은 제품 선택범위가 제공된다.
    계측기를 선택하기 전에 먼저 사용자의 응용상의 요구를 세심하게 판단하는 것이 매우 중요하다.
    아래와 같은 문제들을 신중하게 섬토해야 한다.
    1) 계측기의 주 사용 대상자는 누구인가? 엔지니어인가, 기술자인가, 숙련 근로자인가, 또는 비전문기술인 사용자인가?
    2) 여러 사용자가 계측기를 공동으로 이용하는가, 한 사용자가 개별적으로 이용하는가?
    3) 계측기를 특수 프로젝트용으로 구입하는가, 부서 내에서의 일반 목적용으로 구입하는가?
    4) 계측기가 충분한 유연성과 부가적인 기능을 제공하여 미래의 요구도 충족시킬 수 있기를 기대하는가, 단순하게 현재의 측정 요구만을 해결해 줄 수 있기를 기대하는가?
    5) 전문화 된 또는 다른 어려운 측정 문제를 가지고 있는가, 보다 일반적인 목적의 요구만을 가지고 있는가?
    6) 계측기를 자동화된 테스트 시스템의 일부로 사용할것 인가, 수동으로 사용할 것인가? 2내지 3년간 이러한 상황에 변화가 없을 것인가?
    거의 모든 결정들은 측정 유형, 요구 범위및 정확도 요구라는 기본적인 측정 요구 사항들을 관찰하는 것으로부터 시작한다.

    ▶ 디지트(Digit)와 카운트(Count)...
    휴대용이든 탁상용이든 메타는 디지트(digit)라는 자리수에 따라 분해능(Resolution)이 결정되므로 높은 디지트를 갖을 수록 정밀한 메타가 된다.
    디지트는 3 1/2, 3 3/4, 4 1/2, 4 3/4, 5 1/2, 6 1/2, 7 1/2및 8 1/2로 구분되며, 이런 디지트수에 적용할 수 없는 자리수는 카운트(count)라는 표시로 적용시킨다
    디지트는 자리수를 나타내고, 카운트는 말 그대로 숫자를 셀 때 쓰는 단위이다
    예를 들어 4 1/2 디지트 메타는 20000카운트 메타라고도 한다. 이를 분석해보면 다음과 같다.
    우선, 디스플레이에서 LCD든 LED든 한 자리수로 표시 되는 숫자는 0~9까지이고 9가 넘어가면...한자리가 추가 되어 전체 두자리로 1과 0, 즉 다시 말해서 십(10)이 된다.
    그러므로 한 자리수에서 제일 높은 숫자는 9가 된다. 이를 기본으로 하여 자리수를 분석해 보면,
    앞자리의 4는 자리수를 나타낸다...4 니깐 9999
    뒤의 1/2는 분수가 아니고, 1은 실제로 디스플레이 되는 앞자리 숫자를 의미하고, 2는 최대 카운트수를 의미한다.
    전체적으로 적용시키면, 19999라는 자리수로 나타내진다. 2의 의미는 0에서 19999까지의 자리수를 갖으므로 결국, 0은 숫자를 셀 때 하나가 되고, 19999는 이만이 되므로 20000카운트라는 토탈 카운트로 결정되어진다.)
    ▶ 자동측정(Auto-range)인가? 수동측정(Manual-range)인가?.
    사용자의 메타 측정 능력에 따라 자동범위측정을 선택할 것인지, 수동범위측정을 선택할 것인지를 결정한다.
    자동범위(Auto-range)측정 메타는 측정하고자 하는 Function만 선택한 후, 측정을 하면 메타가 알아서 자동으로 측정범위(range) 선택하고 측정값을 읽는다.
    예를 들면 AC전압 220V를 측정할 시, 메타의 AC V에 측정 위치를 설정한 후 바로 측정하면 메타가 내부적으로 알아서 측정값을 읽어낸다.
    이 자동측정메타는 간편하고 쉽게 측정할 수 있는 장점이 있다.
    그러나 수동범위(Manual-range) 측정 메타는 측정하고 하는 Function및 측정 range를 사용자가 직접 설정해 주어야 한다.
    위와 마찬가지로 AC 220V를 측정할 시, 사용자는 메타의 측정 Function을 AC V의 220V에 해당하는 range에 맞춰 줘야 한다.
    그러므로 이 측정 방법은 전문적인 측정 지식이 있는 사용자가 사용하기에 적합하다.

    ▶ 분해능(Resolution)...
    분해능은 메타의 Digit수와 측정범위(Range)에 따라 달라진다.
    보통 분해능하면 전체 자리수의 끝자리 즉, 3 1/2 디지트에서 10V range에서의 분해능은 다음과 같다.
    우선 전체 자리수는 1999카운트이고, 10V range에서의 전체자리는 10.00V이다. 그러므로 마지막 자리수는 0.01V, 즉 10mV의 분해능을 갖는다.
    분해능은 각각의 range에 따라 달라지기 때문에 잘 검토를 해야한다. 또한 분해능는 디스플레이의 최소 자리값이므로 사용자의 측정값과의 대비를 잘 해야 한다.
    ▶ 정확도및 교정(Accuracy & Calibration)...
    정확도는 계측장비에서 가장 중요한 부분이다. 메타에 따라서 그 정확도는 다르다. 보통 휴대용 메타가 갖고 있는 정확도는 DC전압에서 0.5%~0.01%정도의 값을 갖는다.
    탁상용 메타는 이에 비해 아주 높은 정확도를 갖는데, 정확도의 단위는 거의 ppm으로 이뤄진다. 이런 메타의 정확도를 가름하기 위해서 거의 1년 주기로 교정이라는 작업을 해준다.
    이는 국가가 인증하는 검교정센터에서 장비의 사양에 맞는지를 확인하고 메타 측정값의 오류를 검토해 준다.
    사용자는 메타의 응용할 부분을 잘 체크하여 이에 알맞게 메타의 적용을 해야한다.
    예를 들어 간단하게 체크할 것인지, 아니면 정밀하게 데이타를 얻어야 할지를 판단하여 메타를 선정하고 혹시 사용할 메타로 공식 문서로 사용할때에는 반드시 국가 검교정에서 교정을 받아 메타값의 신뢰를 갖도록 해야할 것이다.
    그러나 교정 받는 메타라 할지라도 적용이 안되는 즉 정확도가 낮는 메타로 정밀한 측정값을 요구하는 곳에 적용할 경우에는 무리가 따를 수 있다. 다시 말하면 교정은 그 메타가 갖고 있는 정확도가 제대로 나오나 안 나오나를 확인하는 것이기 때문이다.
    그러므로 메타를 처음 선정할 때 필요한 정확도를 확실히 판단해서 사용해야 한다.

    ▶ 안전(Safety)...
    전자/전기 부문에서 멀티메타는 가장 많이 사용하는 장비 중에 하나이다. 그러다보니 사용자의 안전 불감증은 언제나 도사리고 있다.
    그러나 메타는 잘 못 사용할 경우 크나큰 결과를 초래할 수 있다. 사용자의 잘못으로 인한 메타 고장은 거의 95%이상을 차지한다. 그 중에서도 가장 많은 부분을 차지하는 것은 전압을 측정하기 위해 리드를 메타의 전류 단자에 연결하여 메타가 손상을 입는 경우와 반대로 전류를 측정하기 위해서 메타의 전압 단자에 리드를 연결하는 경우 또한 측정물에 리드를 연결하고 Function및 Range를 무심코 돌렸을 경우등 다양하나 특히 전자의 경우 메타내부에 short가 일어나 엄청난 피해가 올 수 있다. 메타의 파손뿐만 아니라 인명의 손실까지 오는 피해를 당하는 경우가 종종 발생한다.
    이런 경우는 초보자에게서 보다는 전문가에서 사고 빈도가 많이 발생한다. 이를 안전 불감증이라 보아도 무관하다고 얘기 할 수 있다.
    물론 메타에는 이런 경우를 대비하여 내부적으로 휴즈및 기타 회로적으로 조치를 해 놓았으나 불안정한 소스나 측정환경에 적합하지 않는 메타로 측정을 할시에는 대책이 없다.
    미리미리 안전조치를 취해 안전 사고에 대비하는 것이 최상의 방법이다.
    그리고 측정환경에 대한 국제 규정에 엄격히 적용되는 사항이 바로 Category I, II III, IV이다.
    사용자는 이런 규정을 숙지하여 메타사용에 필히 적용시켜야 한다.
    ◈ 휴대용 DMM의 측정 기호및 기본 측정방법

    ▶ 측정 기능 기호
    V 직류 전압(DC VOLTAGE)
    V 교류 전압(AC VOLTAGE)
    A 직류 전류(DC CURRENT;I)
    A 교류 전류(AC CURRENT;I)
    저항(RESISTANCE;OHM)
    Hz 주파수(FREQUENCY)
    F/CAP/┫┣ 캐패시턴스(CAPACITANCE)
    ℃/℉/TEMP 온도(TEMPERATURE)
    다이오드 테스트(DIODE)
    트랜지스터 테스트(TRANSISTOR;TR)
    도통검사(CONTINUITY)
    ▶ 기본 측정 방법
    DC 전압 측정법 AC 전압 측정법 저항 측정법
    AC/DC 전류 측정법 캐패시턴스 측정법 도통검사(CLOSE) 측정법
    도통검사(OPEN) 측정법 다이오드(FORWARD BIAS) 측정법 다이오드(REVERSE BIAS) 측정법
    ◈ 휴대용 DMM을 안전하게 사용하려면...
    조심스럽게 측정을 행하면 메타와 사용자 모두를 구할 수 있다.
    전기 공학자라면 거의 대부분 휴대용 DMM을 하나씩은 가지고 있을 것이다.
    때때로 우리는 계측기가 망가졌거나 타버렸을 때 그것을 당연한 것으로
    여기지만 계측기를 회로에 잘못연결하거나 계측기를 잘못조정했을 때 바로 계기와 자신에게 해가 돌아가는 것이다.
    또한, 충전된 콘덴서의 전압을 측정하고자할때 역시 문제가 생기는 것이다.

    DMM사용자들은 자주 전압측정할 때와 같은 방식으로 전류를 측정하고자 함으로써 그들 메타를 태우기 일쑤이다.
    명심해야할 것은 바로 회로를 가로질러 전압을 측정한다는 것과 회로를 통과하는 전류를 측정한다는 것이다.
    전류입력단자를 사용할 때 DMM은 낮은 임피던스 상태가 되고
    만일 우발적으로 이 낮은 임피던스를 회로에 가로질러 연결할 경우 그것은 쇼트된 효과나 마찬가지가 되어
    사용하던 계기로 높은 전류를 보내게 되는 것이므로 계기에 삼각한 해를 입힌다.
    입력단에 휴즈가 연결되어 있지 않은 경우엔 폭발이나 화염을 발생시킬 수도 있다.
    계기로 직접 전류를 측정하고자하면 회로의 통로를 차단하고 DMM을 전류의 통로에 연결해야 한다.
    이 때 계기의 낮은 임피던스는 계기의 전류한계치를 초과하지 않는 한 손상을 입히지 않는다.

    DMM을 회로에 바르게 연결했다 하더라도 계기가 손상될 여지는 있다.
    계기의 용량을 초과하여 전류를 측정하지 않아야 한다.
    보통 휴대용 DMM은 최대 10A혹은 20A의 전류 사양을 갖고 잇다.
    산업용 전력 환경에서 전류를 측정하고자 한다면 이 정격을 초과하기가 쉬우므로
    이런 피해를 막기 위하여는 가장 좋은 방법으로 클램프메타를 사용하거나 클램프메타를 DMM에 연결하여 사용하는 것이다.
    클램프메타는 전류가 전선을 통과할 때마다 발생되는 전자화된 영역을 감지하는 방식으로 전류를 측정한다.
    클램프메타를 전선의 주위에 위치시키므로 측정하고자 하는 회로를 절단 시킬 필요가 없다.
    그런 까닭에 많은 용량의 전류가 메타로 흐르지 않으므로 계기를 손상시키지 않는다.
    계기로 전류가 흐르는 것을 방지하려면 DMM의 기능을 바꿀 때마다 시험 중인 회로로부터 리드를 떼고
    올바른 기능으로 맞춰 놓은 후 테스트 리드를 올바르게 연결한 이후에 피측정회로의 전원을 공급한다.
    안전을 위해서는 메타를 먼저 가장 높은 레인지로 맞추어 시작한다.

    대부분의 DMM은 과부하로부터 보호하는 회로나 휴즈를 내장하고 있다.
    어떤 제품은 낮은 전류 레인지에는 보호 휴즈가 았으나 높은 전류 레인지를 위해서는 휴즈를 채용하지 않고 있으며 휴즈 두가지 모두를 제공하는 제품도 있다.
    유럽 안전 규격으로서 IEC348이나 IEC348을 대신해 가는 IEC1010, 그리고 US 안전 규격UL1244등의 측정장비에 대한 국제규격을 충족시키는 모델도 있다.
    ▶ 충전된 콘덴서를 주의한다...
    계기를 손상시키는 다른 방법은 충전된 콘덴서를 측정하는 것이다.
    포켓용을 제외한 거의 모든 DMM은 콘덴서의 용량을 측정하는 기능을 수행한다.
    콘데서가 전혀 충전되지 않은 것이면 안전하게 용량을 측정할 수 있다.
    콘덴서라는 것은 에너지를 저장하는 특성을 갖고 있다.
    DMM에 충전된 콘덴서를 연결하면 전류가 흐를 수 있는 통로를 제공하는 것이 되어 콘덴서가 방전하게 된다.
    휴대용 DMM은 20㎌이나 40㎌까지의 콘덴서를 측정할 수 있다.
    이러한 콘덴서를 방전시키기 위해서는 콘덴서의 양단자를 쇼트시키거나 부하 저항을 연결하여 안전하게 방전시킨다.

    ◈ CATEGORY에 대하여... --- 알기쉬운 그림도표

    계측기 사용시의 안전에 대한 문제가 의외로 많이 발생하고 있습니다.
    사용자께서는 반드시 장비의 작동 메뉴얼및 안전 규격에 대하여 숙지하셔야 합니다.
    그 중에서도 메타의 테스트 환경적용에 해당되는 CATAGORY I, II, III &IV에 대하여
    간략하게 소개해 드립니다.
    멀티메타의 측정범위에 적용된다고 하더라도 측정이 이뤄지는 환경에 적용을 받습니다.
    이 규격은 국제 공인 규격으로써,
    메타 적용에 반드시 적용시켜야 할 사항이니, 꼭 숙지하시길 바랍니다.
    New International Safety Standards for Digital Multimeters
    The increased occurrence and levels of transient overvoltages in today's power systems have given rise to more stringent safety standards for electrical measurement equipment. Transients that ride on top of power sources(mains, feeder or branch circuits) can trigger a sequence of events that may lead to serious injury. Test equipment must be designed to protect people working in this high-voltage, high-current environment.
    Who Develops Safety Standards?
    The IEC(International Electrotechnical Commission) develops international general standards for safety of electrical equipment for measurement, control and laboratory use. In 1988, IEC replaced an older standard, IEC-348, with a more stringent standard, IEC-61010-1. IEC-61010-1 is used as the basis for the following national standards:
    - US ANSI/ISA-S82.01-94
    - Canada CAN C22.2 No.1010.1-92
    - Europe EN61010-1:1993

    What's Different about IEC-61010-1 Copmpred to IEC 384?
    IEC-61010-1 specifies categories of overvoltage based on the distance the piece of equipment is from the power source and the natural damping of transient energy that occurs in an electrical distribution system. Higher categories are closer to the power source and require more protection.
    - Catetory IV, called the primary supply level, refers to the overhead or underground utility service to and installation and is presently beyond the scope of IEC-61010-1
    - Category III, called the distribution level, refers to mains voltage feeder or branch circuits. CAT III circuits are typically separated from the utility service by at least a single level of transformer isolation. The equipment consists of fixed installations. This is the main category of concern to users of Fluke meters
    - Category II refers to the local, to appliances, portable equipments, etc.
    - Category I refers to the signal level, to telecommunication, electronic equipment, etc.
    Within each installation category there are voltage classifications. It is the combination of installation category and voltage classification which determines the maximum transient withstand capability of the instrument.

    Instruments are tested as follows:
    CAT II 600V 4000V peak impulse tansient 12 ohm source
    CAT II 1000V 6000V peak impulse tansient 12 ohm source
    CAT III 600V 6000V peak impulse tansient 2 ohm source
    CAT III 1000V 8000V peak impulse tansient 2 ohm source

    CATEGORY 적용 도식
    (* FLUKE사에서 발행한 자료참조)

  • SI 접두어
  • 명 칭 기 호 곱할인자
    요타(yotta) Y 1024
    제타(zetta) Z 1021
    엑사(exa) E 1018
    페타(peta) P 1015
    테라(tera) T 1012
    기가(giga) G 109
    메가(mega) M 106
    킬로(kilo) k 103
    헥토(hecto) h 102
    데카(deka) da 101
    데시(deci) d 10-1
    센티(c) c 10-2
    밀리(milli) m 10-3
    마이크로(micro) μ 10-6
    나노(nano) n 10-9
    피코(pico) p 10-12
    펨토(femto) f 10-15
    아토(atto) a 10-18
    젭토(zepto) z 10-21
    욕토(yocto) y 10-24

    Specifications & Models are subject to change without notice.
    장비의 사양과 모델에 대한 모든 정보는 사전 예고 없이 변경이 될 수 있습니다.
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