전기 및 전자 공학 학생, 엔지니어 및 기술자는 다양한 종류의 측정 장치를 사용하여 전압, 전류, 연속성, 전원 등 회로 내의 다양한 전기량을 점검하고 다이오드, 트랜지스터, 릴레이, 캐패시터, 저항기 등과 같은 다양한 전자 구성 요소를 점검하고 테스트합니다.. 다양한 테스트와 측정을 수행할 수 있는 멀티미터는 실험실과 산업에서 전기 장치 및 장비의 수리 및 문제 해결에 사용됩니다.
멀티미터란?
멀티미터는 전압, 전류, 저항 및 기타 전기 매개변수를 측정하는 데 사용되는 전기 측정 기기입니다. 멀티미터 유형에 따라 "여러" 전기량을 측정할 수 있습니다.
크기, 정밀도 및 정확도가 다양한 휴대용 장치입니다. 전기 기술자, 공학도 및 애호가가 전기 장치 및 회로 문제 해결을 위해 주로 사용합니다.
LCD 또는 눈금, 다이얼, 테스트 프로브 및 포트가 있습니다. LCD 또는 눈금은 측정값을 표시하는 데 사용됩니다. 다이얼에는 노브를 돌려 선택할 수 있는 여러 기능이 있습니다. 테스트 프로브는 미터를 회로에 연결하는 데 사용됩니다. 포트는 테스트 프로브를 미터에 삽입하는 데 사용됩니다.
멀티미터의 동작
멀티미터는 아날로그 또는 디지털일 수 있습니다. 그러나 두 가지 유형의 멀티 미터는 동일한 작업 절차를 가지고 있습니다.
필요한 측정을 선택하는 데 사용되는 다이얼이 있습니다. 여러 측정 기호가 적혀 있습니다. 다이얼을 돌려 측정을 선택합니다. 또한 측정에 적합한 범위를 선택할 수 있습니다. 일부 미터에는 자동 범위 기능이 있습니다.
흑백의 두 가지 프로브가 있습니다. 검은색 프로브는 항상 검은색 "COM" 또는 공통 포트에 삽입되고 빨간색 프로브는 측정에 따라 다른 빨간색 포트 중 하나에 삽입됩니다.
프로브는 미터를 회로에 연결하는 데 사용됩니다. 멀티미터의 내부 회로는 선택한 매개변수를 측정하고 판독값을 LCD 또는 눈금에 표시합니다.
멀티미터의 기능
멀티미터에는 멀티미터의 유형에 따라 여러 기능이 있습니다. 이러한 기능은 선택 다이얼과 일부 버튼을 사용하여 활성화할 수 있습니다. 주요 기능은 전류, 전압 및 저항을 측정하는 것입니다. 멀티미터에서 사용할 수 있는 몇 가지 기능은 다음과 같습니다.
| 기능 |
설명 |
심볼 |
| AC 전압 | AC 전압 측정 | V~ |
| 직류 전압 | DC 전압 측정 | V⎓ |
| AC 전류 | AC 전류 측정 | ᅡ~ |
| DC 전류 | DC 전류 측정 | ᅡ⎓ |
| 저항 | 회로 또는 구성 요소의 저항 측정 | Ω |
| 주파수 | 신호의 주파수 측정 | Hz |
| 듀티 사이클 | 신호의 듀티 사이클 측정 | % |
| 다이오드 테스트 | 회로의 다이오드를 확인합니다. |  |
| 정전용량 | 마이크로패럿, 마이크로패럿 단위의 커패시턴스 측정 | μF |
| 연속성 | 두 지점 사이의 연속성을 가청적으로 표시합니다. |  |
| 트랜지스터 테스트 | 트랜지스터의 순방향 전류 이득 | hFE |
| 상대 모드 | 오프셋 값을 측정합니다. 작은 값의 정확한 측정에 사용 | REL |
| 온도 | 화씨 또는 섭씨로 온도 측정 | F°, C° |
멀티 미터의 종류
멀티 미터에는 아날로그 멀티 미터와 디지털 멀티 미터의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
아날로그 멀티미터
아날로그 멀티 미터는 멀티 미터의 가장 오래된 형태입니다. 저울을 따라 회전하는 바늘이 있습니다. 저가이지만 읽기가 어렵습니다. 그러나 디지털 멀티미터보다 더 민감하며 판독값의 작은 변화도 감지할 수 있습니다.
두 개의 영구 자석 사이에 코일이 배치되어 있습니다. 바늘이 코일 위에 놓입니다. 코일에 전류가 흐르면 영구 자석의 자기장과 상호 작용하는 자기장이 생성됩니다. 결과적으로 코일은 눈금을 따라 바늘을 움직이면서 회전합니다. 회전 각도는 코일을 통해 흐르는 전류의 양에 따라 다릅니다. 이 구성을 검류계라고도 합니다. 저항이 매우 작기 때문에 더 민감합니다.
같은 이유로 FSD(Full Scale Deflection)는 피해야 합니다. 전류가 코일 편향 범위를 초과하고 코일을 태우기 시작하여 미터 자체를 파괴하기 때문입니다. 따라서 멀티미터에는 션트 저항이 병렬로 사용되어 전류를 분할하고 더 큰 값을 측정하는 여러 범위가 있습니다.
아날로그 멀티미터는 하나의 다이얼에 여러 개의 눈금이 있기 때문에 초보자가 읽기 어렵습니다. 선택한 눈금을 찾아야하며 때로는 더 큰 범위에 대한 최종 측정을 얻기 위해 판독 값에 10 또는 100을 곱해야합니다. 바늘은 또한 정확한 판독값을 얻기 위해 눈금에서 정확한 90도를 봐야 하는 시차 오류를 일으킬 수 있습니다.
장점
- 전압과 전류를 측정하기 위해 배터리가 필요하지 않습니다.
- 매우 민감합니다.
- 판독값의 작은 변화를 실시간으로 감지할 수 있습니다.
- 연속성 또는 누출을 확인하기 위한 응답 시간이 더 빠릅니다.
- 디지털 멀티미터보다 저렴합니다.
- 전류 및 전압의 변동을 나타낼 수 있습니다.
단점
- 최대 스케일 편향 또는 "과부하"로 인해 아날로그 멀티미터가 손상될 수 있습니다
- 아날로그 눈금에서 읽기가 어렵습니다.
- 판독치에는 다양한 불확실성이 있습니다.
- 시차 오류가 발생할 수 있습니다.
- 디지털 멀티미터와 같은 추가 기능은 없습니다.
- 음수 값을 표시할 수 없습니다.
- 로드 효과로 인해 회로에 영향을 미치는 입력 임피던스가 낮습니다.
- 바늘을 조정하려면 "영점 조정"이 필요합니다.
디지털 멀티미터
디지털 멀티미터 또는 DMM은 전기량을 측정하여 LCD 화면에 표시합니다. 판독값을 디지털 방식으로 계산하여 쉽게 읽을 수 있는 디지털 화면에 표시합니다. 반면에 아날로그 멀티미터는 계산 없이 판독값을 표시하므로 응답 시간이 빠릅니다.
LCD, 다이얼 및 여러 포트가 있습니다. 다이얼에는 동심원 링을 통해 연결된 내부 회로가 포함되어 있습니다. 노브는 특정 측정을 위해 회로를 활성화하는 데 사용됩니다.
디지털 멀티미터에는 판독값을 계산하는 마이크로프로세서가 포함되어 있습니다. 그러나 입력 전압 또는 전류는 아날로그 형식입니다. 따라서 판독값을 변환하여 LCD 화면에 표시하기 위해 ADC(아날로그-디지털 변환기)가 포함되어 있습니다. LCD는 아날로그 멀티미터의 눈금과 달리 측정값을 쉽게 읽을 수 있도록 합니다.
다이얼은 또한 서로 다른 션트 저항이 있는 여러 범위에서 선택하는 데 사용됩니다. 측정값이 범위를 초과하면 멀티미터에 과부하가 걸립니다. 따라서 과부하 보호 기능이 있습니다. 일부 DMM에는 과부하를 방지하기 위해 측정에 적합한 션트 저항기를 자동으로 선택하는 자동 범위 기능이 있습니다.
장점
- 판독값은 LCD 디스플레이에서 쉽게 읽을 수 있습니다.
- 판독값이 더 정확합니다.
- 불확실성이 적고 시차 오류가 없습니다.
- 회로에 영향을 미치지 않는 높은 입력 임피던스를 가지고 있습니다.
- 견고합니다.
- 긍정적인 수치와 부정적인 수치를 모두 표시할 수 있습니다.
- 커패시턴스, 주파수, 온도 측정과 같은 추가 기능이 있습니다.
- 영점 조정에 대한 요구 사항은 없습니다.
- 판독값의 최소값과 최대값을 기록하고 표시할 수 있습니다.
- 자동 범위 기능을 사용하면 측정에 적합한 회로를 선택하고 미터의 잠재적인 손상을 방지할 수 있습니다.
단점
- 모든 종류의 측정을 위해서는 배터리가 필요합니다.
- 아날로그 멀티미터보다 비쌉니다.
- 판독값의 변동을 감지할 수 없습니다.
- 계산으로 인해 응답 시간이 느립니다.
- 민감한 전자 회로로 인해 전압 제한이 있습니다.
멀티미터의 용어
감도
멀티미터의 감도는 멀티미터에 의한 전체 스케일 편향의 볼트당 제공되는 저항으로 정의됩니다.
단위는 옴/볼트(Ω/V)입니다.
감도는 미터의 내부 저항을 보여줍니다. 미터의 감도가 높으면 내부 저항이 높습니다.
이러한 미터는 전압 측정을 위한 회로에 영향을 미치지 않습니다. 회로에서 전류를 끌어오지 않습니다.
해상도
멀티미터의 분해능은 감지하고 표시할 수 있는 전기적 매개변수(전류, 전압, 저항 등)의 가장 작은 변화로 정의됩니다.
예를 들어, 1mA 범위에서 400mA의 분해능은 멀티미터가 판독값의 1mA 변화를 감지할 수 있음을 의미합니다.
해상도가 더 작고 판독값이 더 정확한 멀티미터입니다.
범위
멀티미터의 범위는 미터의 회로가 측정할 수 있는 최대값입니다. 멀티 미터의 해상도와 관련이 있습니다. 범위가 낮으면 해상도가 작아집니다. 해상도는 범위에 따라 증가합니다.
정확도
멀티미터의 정확도는 측정에서 허용되는 최대 오류로 정의됩니다.
판독값이 실제 측정에 얼마나 가까운지 보여주며 %로 표시됩니다.
예를 들어, 정확도가 ±1%인 멀티미터의 판독값은 100옴입니다. 그러면 실제 판독값은 99옴 또는 101옴이 될 수 있습니다.
멀티미터의 정확도가 낮으면 판독값이 더 정확합니다.
정밀도
멀티미터의 정밀도는 동일한 조건에서 반복될 때 측정이 얼마나 가까운지를 나타냅니다. 멀티미터가 신뢰할 수 있고 측정값이 변경되지 않는지 알려줍니다.
프로브
멀티미터의 프로브는 미터를 회로 또는 구성 요소에 연결하는 데 사용됩니다. 한쪽 끝은 바나나 잭이라는 미터의 포트에 삽입됩니다. 다른 쪽 끝은 프로브 팁이라는 회로에 연결되어 있으며 다양한 유형이 될 수 있습니다.
멀티미터 프로브 팁의 종류
모양과 기능에 따라 분류되는 여러 유형의 멀티미터 프로브가 있습니다. 그러나 주요 기능은 미터를 회로에 연결하는 것입니다.
검정색과 빨간색 프로브
프로브는 주로 검은색과 빨간색 프로브로 분류할 수 있습니다. 검은색 프로브는 미터의 "COM" 또는 공통 포트에 삽입됩니다. 더 낮은 전압 지점에서 연결됩니다.
빨간색 프로브는 전압, 전류 및 저항과 같은 선택한 측정값에 따라 다른 포트 중 하나에 삽입됩니다. 회로의 더 높은 전압 지점에 연결됩니다.
이들은 가장 일반적인 유형의 프로브이며 가장 저렴합니다. 그들은 일반적으로 모든 종류의 독서에 사용됩니다. 빠르고 빈번한 사용에 적합합니다.
앨리게이터 클립
악어 클립 또는 악어 클립은 악어처럼 턱을 닮은 톱니 모양의 이빨이 있는 스프링이 장착된 금속 클립입니다. 그것은 확고한 연결을 만들고 전선을 붙잡습니다. 장기 테스트에 적합합니다.
악어 클립의 단점은 끝이 더 넓고 열릴 때 더 넓어진다는 것입니다. 인접한 전선에 닿거나 단락을 일으킬 수 있습니다. 따라서 회로 기판 및 IC와 같은 좁은 공간에서는 사용하기에 적합하지 않습니다.
J-후크 또는 IC 테스트 리드라고도 하는 개폐식 후크에는 팁용 후크가 있습니다. 접을 수 있는 좁은 팁이 있습니다. 좁은 장소에서 안전하게 연결하는 데 사용됩니다. 후크를 사용하면 촘촘하게 채워진 작은 전선과 핀을 더 쉽게 잡을 수 있습니다.
핀셋 프로브
이름에서 알 수 있듯이 이러한 프로브는 핀셋 모양으로 설계되었습니다. SMD(표면 실장 장치)와 같이 밀접하게 이격된 지점 간의 테스트에 사용됩니다
클램프 프로브
클램프 프로브는 도체 주위를 고정하고 도체를 물리적으로 건드리지 않고 도체를 통해 흐르는 전류를 측정합니다. 클램프 프로브는 회로의 전류를 안전하게 측정하는 데 사용되는 주변 장치입니다. 전류를 전압으로 변환하여 변환 비율을 사용하여 측정값을 계산합니다.
클램프 미터에는 전류를 직접 측정하고 LCD에 전류 값을 표시하는 데 사용되는 클램프 프로브가 내장되어 있습니다.
멀티미터의 응용
다양한 종류의 멀티미터가 있습니다. 멀티 미터가 비쌀수록 더 많은 기능을 가지고 있습니다. 멀티미터의 기본 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.
- 전압을 측정합니다.
- 전류를 측정합니다.
- 저항을 측정합니다.
- 회로의 연속성을 테스트합니다.
- 온도를 측정합니다.
- 신호의 주파수를 측정합니다.
- 커패시터의 커패시턴스를 측정합니다.
- 다이오드를 테스트하고, 트랜지스터를 확인하고, 릴레이 문제를 해결하고, 기타 전자 부품을 테스트합니다.
멀티미터의 이러한 기본 기능은 다음과 같은 모든 종류의 전기 회로 문제를 해결하는 데 사용됩니다.
- 전압 측정은 배터리의 상태를 파악하는 데 사용됩니다.
- 또한 콘센트나 스위치가 제대로 작동하는지 알려줍니다.
- 전류 측정은 정상 전류를 끌어오거나 너무 많이 끌어오는 부하의 상태를 알려줍니다.
- 연속성 테스트 또는 저항 테스트는 끊어진 연결 또는 케이블을 감지합니다.
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