중앙대학껓 전기회로설계실습 6. 계측장비 및 교류전원의 접지상태의 측정방법설계(예비) A+

문서 내 토픽

1. DMM을 사용한 교류전원 접지 전압 측정

DMM의 측정단위를 Vac로 설정하고, 측정치를 220V 이상으로 설정한다. DMM의 한 도입선을 1번 교류전원 power outlet의 접지 단자에, 다른 도입선을 2번 교류 전원 power outlet의 접지 단자에 연결하여 두 접지 단자 사이의 전압을 측정한다.
2. 계측기의 입력 저항

함수발생기(Function Generator)의 출력측에서 본 내부저항은 대부분 50Ω이다. DMM의 입력저항은 약 10MΩ이고, 오실로스코프의 입력저항은 보통 1MΩ이 많이 사용되며, 고가의 고속 오실로스코프는 50Ω의 입력저항을 가지고 있다.
3. 함수발생기 출력 전압 측정

함수발생기가 5Vpp의 사인파(DC offset=0 V)를 발생시키므로 peak to peak 전압이 5V인 것을 통해 사인파의 최대전압은 2.5V인 것을 알 수 있다. 따라서 오실로스코프에 나타나는 최대전압은 주파수가 증가해도 2.5V로 고정될 것이다. DMM의 경우 실효값을 측정하게 되므로 V_rms ≒ 2.5V/√2 ≒ 1.77V로 나타날 것이다. 주파수를 증가시켜도 사인파의 주기에만 영향을 미치고 전압의 최댓값과 실효값에는 영향을 미치지 않는다.
4. 직렬 저항 회로의 전압 파형 측정

Function Generator에 3.3 kΩ, 6.8kΩ이 직렬로 순서대로 연결된 회로를 구성하고, 6.8 kΩ에 걸리는 전압파형과 FG의 출력파형을 오실로스코프로 관측할 수 있도록 연결한다. 또한 3.3 kΩ에 걸리는 전압파형을 오실로스코프로 관측할 수 있도록 연결한다.
5. 접지 전압 측정

Function Generator와 오실로스코프의 전원선을 벽면 소켓에 연결한 상태에서 Function Generator의 접지(BNC connector의 외부금속)와 오실로스코프의 접지(BNC connector의 외부금속) 사이의 전압은 0에 가까운 값이 나올 것이다. 이는 교류전원선(220V)이 연결되어있으므로 별도의 연결선 없어도 오실로스코프와 함수발생기의 접지가 연결되어 있기 때문이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. DMM을 사용한 교류전원 접지 전압 측정

DMM(Digital Multimeter)을 사용하여 교류전원의 접지 전압을 측정하는 것은 전기 시스템의 안전성을 확인하는 중요한 작업입니다. 접지 전압이 높으면 감전 위험이 있으므로 이를 정확히 측정하여 문제를 파악하고 해결하는 것이 필요합니다. DMM의 AC 전압 측정 기능을 활용하여 접지와 전원 사이의 전압을 측정하고, 그 값이 기준치 이내인지 확인해야 합니다. 이를 통해 전기 시스템의 안전성을 확보하고 사용자의 안전을 보장할 수 있습니다.
2. 계측기의 입력 저항

계측기의 입력 저항은 측정 대상 회로에 미치는 영향을 결정하는 중요한 요소입니다. 입력 저항이 낮으면 측정 대상 회로에 부하가 걸려 측정값이 왜곡될 수 있습니다. 반면 입력 저항이 높으면 측정 대상 회로에 미치는 영향이 작아져 보다 정확한 측정이 가능합니다. 따라서 계측기를 사용할 때는 입력 저항 값을 확인하고, 측정 대상 회로의 특성에 맞는 계측기를 선택해야 합니다. 이를 통해 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 측정 결과를 얻을 수 있습니다.
3. 함수발생기 출력 전압 측정

함수발생기는 다양한 파형의 신호를 생성하는 중요한 계측기입니다. 이 때 함수발생기의 출력 전압을 정확히 측정하는 것이 중요합니다. 출력 전압을 DMM 등의 계측기로 측정하여 실제 출력 전압이 설정값과 일치하는지 확인해야 합니다. 이를 통해 함수발생기가 정상적으로 동작하고 있는지, 그리고 측정 대상 회로에 적절한 신호를 공급하고 있는지를 확인할 수 있습니다. 정확한 출력 전압 측정은 함수발생기를 활용한 실험 및 측정의 신뢰성을 높이는 데 필수적입니다.
4. 직렬 저항 회로의 전압 파형 측정

직렬 저항 회로에서는 각 저항 양단의 전압 파형을 측정하여 회로의 동작을 확인할 수 있습니다. 오실로스코프를 사용하여 각 저항 양단의 전압 파형을 관찰하면 회로의 동작 상태를 파악할 수 있습니다. 예를 들어 전압 강하가 예상대로 일어나는지, 파형의 모양이 정상인지 등을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 회로의 문제점을 신속히 발견하고 해결할 수 있습니다. 직렬 저항 회로의 전압 파형 측정은 전자 회로 분석에 매우 유용한 기법입니다.
5. 접지 전압 측정

접지 전압 측정은 전기 시스템의 안전성을 확인하는 데 매우 중요합니다. 접지 전압이 높으면 감전 위험이 있으므로 이를 정확히 측정하여 문제를 파악하고 해결해야 합니다. DMM을 사용하여 접지와 전원 사이의 전압을 측정하고, 그 값이 기준치 이내인지 확인해야 합니다. 또한 접지 저항 측정을 통해 접지 시스템의 상태를 점검할 수 있습니다. 이를 통해 전기 시스템의 안전성을 확보하고 사용자의 안전을 보장할 수 있습니다.

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