디지털 멀티미터 및 아날로그(포인터) 멀티미터에 의한 전압 측정 오류 분석
측정된 전압이 주전원, 즉 주파수가 50Hz인 교류이고 두 멀티미터가 모두 인증된 경우 측정된 전압의 내부 저항이 너무 높다는 것을 나타낼 수 있습니다. 동일한 주파수에서 아날로그(포인터) 멀티미터와 디지털 멀티미터의 전압 측정 결과에 영향을 미치는 가장 큰 요인은 내부 저항의 차이인데, 이는 크기가 동일하지 않고 상당히 큽니다. 측정된 전압의 내부 저항이 작은 경우에는 그 차이가 명확하지 않습니다. 측정된 전압의 내부 저항이 크면 측정 결과가 크게 달라집니다.
이 경우 측정된 전압은 실제 220V 활선 전원 공급 라인이 아닐 수도 있고, 활선이 일종의 전기 기기를 통과한 후 측정된 전압이거나 전기 기기의 누설 쉘 전압일 수도 있습니다.
위의 가능성을 제외하면 두 개의 멀티미터 중 하나가 정확하지 않아 수리 및 교정이 필요하다는 것만 나타낼 수 있습니다.
전압 측정에 오류가 있는 경우, 우선 측정된 교류 전압의 주파수가 몇Hz인지 알아내야 할까요? 이 전압은 순수한 사인파입니까?
현재 시중에 나와 있는 다양한 멀티미터의 사용 설명서에는 교류 전압을 측정할 때 멀티미터의 주파수 응답 범위와 교류 파형이 모두 표시되어 있습니다. 다양한 일반 디지털 멀티미터의 경우 주파수 응답은 일반적으로 40{5}}1000Hz이며 사인파(왜곡 정도가 1% 이하)가 필요합니다. 상기 범위를 초과하여 측정된 교류 전압의 측정 정확도는 보장되지 않습니다. 이는 대부분의 디지털 멀티미터 내부의 AC/DC(교류/직류) 변환 회로가 기본적으로 저전력 이중 연산 증폭기 TL062를 사용하여 설계되었기 때문입니다.- 이 연산 증폭기의 GBW(이득 대역폭 곱)는 제한되어 있으므로 디지털 멀티미터는 고주파 교류 전압을 측정할 수 없습니다(물론 이는 멀티미터의 전압 분배 저항에 보상이 있는지 여부와도 관련이 있습니다).
일반적인 아날로그(포인터) 멀티미터(미국인이 처음 발명한 것으로 100년의 역사를 가지고 있음)의 경우 내부 구조가 매우 간단합니다. 내부에는 고감도 미터 헤드 + 다이오드 정류 + 전압 분배 저항기만 있습니다(감도를 향상시키기 위해 몇몇 아날로그 멀티미터는 미터 헤드와 전압 분배 저항 사이에 연산 증폭기로 구성된 AC 증폭기를 추가합니다). 따라서 이러한 종류의 오래되고 저렴한 멀티미터의 측정 정확도는 디지털 멀티미터의 정확도와 비교할 수 없습니다. 일반적으로 이러한 종류의 멀티미터의 전압 분할 저항에는 커패시턴스 보상이 없으므로 주파수 응답은 일반적으로 40-400Hz입니다.
두 멀티미터 간의 동일한 교류 전압을 측정할 때의 차이가 수십 볼트인 경우 먼저 전압 분배 저항 네트워크를 확인하여 저항 값이 변경되었는지 확인해야 합니다. 모든 것이 정상이면 아날로그 멀티미터의 경우 미터 헤드의 포인터가 0 위치를 가리킬 수 있는지 확인할 수도 있습니다. 디지털 멀티미터의 경우 AC 전압 범위의 교정 전위차계가 느슨한지 확인할 수 있습니다.
또한, 어떤 파형의 교류 전압도 정확하게 측정하고 싶다면 TRMS(True Mean Square) 멀티미터를 구입하는 것이 좋습니다. 이러한 멀티미터는 사인파, 삼각파, 구형파 등 다양한 파형의 교류 전압을 정확하게 측정할 수 있으며 왜곡 정도와는 아무런 관련이 없습니다.
