1 저저항 측정

-저항의 분류 :저저항 1[Ω] 미만 중저항 1[Ω]~1[MΩ] 고저항 1[MΩ]이상

-저저항측정법 : 오차를 최소화하기 위하여 전압강하법, 전위차계법, 켈빈더블브리지법을 사용한다.

-전압강하법(전압전류계법)은 오차를 최소화하기 위하여 내부 저항이 큰 전압계를 사용하여 전압계로 흐르는 전류를 최소화함으로써 측정오차를 줄인다. 편위법(바늘의 움직임)으로 측정

* 도선의 저항은 도체의 단면적에 반비례하고, 길이에 비례한다.

-전위차계법 : 영위법(기준과 비교하여 상대적)으로 측정

-켈빈더블브리지법 : 1[Ω]이하의 저저항의 정밀측정에 사용된다

-전압강하법이나 전위차계법의 장점은 측정회로의 구성이 간단하여 실용적인 측정방법이다.

-단점은 도선의 저항이나 연결단자의 접촉저항이 있어 측정오차의 주 원인이 된다.

-켈빈더블브리지법은 휘트스톤 브리지에 저항이 큰 보조저항을 첨가한 것으로 검류계에 전류가 흐르지 않을 때 측정하므로 정밀측정에 적합하다.

2 중저항 측정

-1[Ω]~1[MΩ]

-중저항 측정법 : 전압강하법, 지시계기 사용법, 브리지법

-전압강하법의 측정법: 전압 전류계법과 편위법

-전압강하법은 전압과 전류를 측정한 다음, 옴의 법칙에 의하여 저항갑을 구한다.

-편위법은 전압계를 이용하기 때문에 전압계법이라고도 한다.

-편위법은 전위차계법과 측정방법은 동일하지만 측정을 위한 계기가 다르다.

-지시계기 사용법: 저항계 회로계(테스터)

-저항계는 가동코일형계기를 이용하여 저항갑을 측정한다. 대충 잰다. 신속 측정

-회로계(테스터)는 소형 휴대형 측정기로 회로 시험에 널리 사용되는 계기이다.

-브리지법: 휘트스톤 브리지 미끄럼줄 브리지

-휘트스톤 브리지는 검류계의 전류가 영이 되도록 평형시키는 영위법을 이용하여 저항을 측정한다.

-미끄럼줄 브리지는 휘트스톤 브리지의 저항을 슬라이드형 저항기로 대체한 것이다.

3 고저항 측정

-1[MΩ]이상의 고저항 측정: 직편법 전압계법 충격검류계법 진공관법

-절연저항의 측정: 절연저항계

2인덕턴스측정

1.교류브리지법

-교류브리지의 기본회로구성 : 휘트스톤브리지와 동일하다.

-각 변의 저항->임피던스로, 측정용전지->교류전원으로, 검출기->교류를 검출

-조건 :

전원:일정한 주파수를 갖는 사인파의 교류전압으로 출력파형의 변형이 작고, 주파수가 안정되어야 한다.

브리지의 4변중 마주보는 변의 진폭의 곱이 동일하다. - Z1Z4=Z2Z3

마주보는 변의 위상의 합이 동일하다 ∠θ1 + θ4 =∠θ2 + θ3

표준소자로 사용되는 저항기, 유도기, 콘덴서의 구비조건

-저항기 : 직류용은 저항값이 안정되고, 온도변화에 따른 저항변화가 없도록 한다.

교류용은 주파수에 대하여 저항변화가 없는 무유도저항이어야 한다.

-권선형저항기 : 온도계수가 작은 망가닌선을 절연체에 코일형태로 감은 것

장점:정밀저항, 저잡음, 작은 온도계수, 높은정밀도

단점:큰저항값을 가질 수 없다. ,고주파회로에 비적합

-유도기 : 동선과 같은 전기 전도성이 좋은 재료를 철심에 나선형으로 감아 사용한다.

저항이 될 수 있는 한 작아야 한다. 인덕턴스가 전류 및 주파수에 의하여 저항변화가 없도록 한다.

-콘덴서 : 2개의 전극을 대응 시킨 것으로 전극간 유전체의 재료로 공기, 운모, 전해, 종이, 탄탈, 필름 등이 있다.

용량이 안정되고 유전체의 손실이 작으며 절연특성이 좋고 절연전압이 높은것이어야 한다.

-표준콘덴서 : 공기콘덴서와 운모콘덴서가 있다. 표준은 0.01㎌

-고압용 콘덴서 : 오일콘덴서

-손실각 델타δ : 콘덴서에서의 전력 손실 정도를 나타내는 것

-유전체의 역률 탄젠트 델타 tan δ : 유전체의 손실 정도를 표시한다.

2 자기 인덕턴스 측정

1. 표준소자를 이용한 측정 : 표준 유도기를 이용한 교류 브리지 회로

2. 맥스웰브리지법 : 유도기 대신 표준콘덴서를 병렬로 사용, 측정소자는 직렬로 사용

정밀 측정이 필요할 경우

3. 헤이브리지법 : 표준소자는 직렬로, 측정소자는 병렬로 사용

맥스웰브리지법보다 정확한 값을 얻을 수 있다.

4. 헤비사이드 브리지법 : 자기 인덕턴스와 상호인덕턴스를 비교하는 브리지

3 상호인덕턴스의 측정

1. 맥스웰법 : 먼저 1차코일과 2차코일을 직렬로 연결한 다음 맥스웰 브리지로 측정하고

다음 1차코일과 2차코일을 서로 바꾸어 측정하는 것이다.

2. 캠벌법 : 가변표준기를 조정하여 수화기에 소리가 들리지 않게 하여 알 수있게 한다.

3.하트손브리지법 : 상호 인덕턴스를 비교하는 브리지로 가장 완전한 방법이다.

3. 커패시던스 측정

1. 교류브리지법

- 교류브리지법을 이용하여 측정하기 위해서는 4변의 소자는 일정한 위치를 갖는다.

- 브리지의 기본 측정법은 영위법을 사용하기 때문에 평형조건식이 성립해야 한다.

- 평형조건식이 성립하기 위해서는 마주보는 변의 진폭의 곱과 위상의 합이 동일하여질 수 있도록 구성되어야 한다.

- 커패스턴스를 측정하기 위해서는 두 개의 저항과 두 개의 커패시턴스로 구성된다.

- 커패스턴스의 위치는 마주 보는 변의 위상의 합이 동일하여야 한다.

2. 셰링브리지법

-. 셰링브리지법은 정전용량이나 유전체 손실각의 측정에 사용한다.

-. 셰링브리지법으로 측정을 할 때는 콘덴서의 손실이나 정전차폐에 주의해야 한다.

-. 셰링브리지법으로 정밀 측정을 할 때는 접지장치를 사용해야 한다.

3. Q미터에 의한 측정

1. Q미터의 원리

- Q미터의 기본 원리는 공진현상을 이용한 것이다.

- Q미터의 코일에 교류전원을 넣고 주파수를 올리면 리액턴스가 증가한다.

- Q미터의 커패시턴스에 교류전원을 넣고 주파수를 올리면 반대로 리액턴스가 감소한다.

- 공진주파수 : 두개의 리액턴스값을 그래프로 그릴 때 만나는 점의 주파수.

- 두개의 리액턴스에 걸리는 전압의 극성은 정반대가 된다.

- 두 개의 인덕터와 커패시터를 직렬로 접속하면 저항성분때문에 RLC직렬회로가 된다.

- RLC직렬회로에 교류전원을 인가하고 공진주파수가 되면 리액턴스전압은 영이 된다.

- 리액턴스전압이 영이 되면 회로의 전류는 저항성분만의 전류 E/R가 된다.

- 즉, 회로의 임피던스가 최소가 되어 최대 전류가 흐르고 전압과 전류의 위상차가 영이다.

- Q미터는 공진회로가 되도록 내부 소자와 전원주파수를 조절하면 계기의 지시값이 Q이다.

2. Q미터의 구조

- 저주파를 이용하는 일반적인 브리지법은 정밀측정이 어렵다. 이 때는 Q미터를 사용한다.

- 구성 : 가변 표준 커패시터, 주파수 가변 교류전원, 지시계, 코일의 특성측정을 위한단자, 콘덴서의 특성측정을 위한단자.

- 교류 전원의 주파수 : 50[kHz]~75[kHz]

- 지시계기 : 가변 표준 커패시터 양단에 위치하여 Q값을 직독할 수 있도록 구성되어 있다.

- 이 구조는 측정소자가 연결된 상태에서 직렬RLC 등가회로와 동일한 구조이기 때문에, 가변 교류전원과 가변 표준 커패시터를 조절하여 공진상태가 되면 내부 회로에 최대 전류가 흘러서 가변 표준 커패시터 양단의 전압계가 최고값을 기록한다.

3. 코일의 Q측정

- 인덕터의 품질은 인덕터의 소비전력에 의해 정의된다.

- 이상적인 인덕터는 권선저항이 영이므로 소비전력이 없으나, 인덕터는 권선저항을 가지므로 약간의 소비전력이 생긴다.

- Q는 코일의 저항에 대한 주어진 주파수에서의 리액턴스 성분의비로 정의된다.

Q=리액턴스 성분/저항 성분