본문내용
1. 개요
1.1. 실험 목적
실험의 목적은 다음과 같다.
첫째, 테스터의 종류와 사용법을 익히는 것이다. 테스터에는 아날로그식과 디지털식 두 가지 종류가 있으며, 저항 측정, 전압 측정, 전류 측정 등 다양한 방식으로 사용할 수 있다. 이를 통해 테스터의 기본 구조와 사용법을 습득한다.
둘째, 전원 공급기의 기본 구성과 사용방법을 배우는 것이다. 전원 공급기는 교류 전류를 직류로 바꾸어 회로에 안정적인 전원을 공급하는 역할을 한다. 전원 공급기의 구조와 사용법을 익히면 실험 장치를 효과적으로 운용할 수 있다.
셋째, 직병렬 회로의 저항, 전류, 전압 관계를 실험을 통해 이해하는 것이다. 직렬 회로와 병렬 회로의 특성을 파악하고, 이를 토대로 복합 회로인 직병렬 회로의 전압, 전류, 저항 간 관계를 이해하고자 한다.
이를 통해 테스터와 전원 공급기 사용법을 익히고, 회로 분석 능력을 향상시키는 것이 이번 실험의 목적이다.
1.2. 실험 이론
1.2.1. 테스터 개요
테스터(회로 시험기)는 한계기안에 직·교류 전압과 직류전류, 저항 측정의 기능을 종합한 것으로 VOM(Volt Ohm Meter)이라 한다. 진공관의 입력 저항이 큰 장점을 이용한 (Vacuum Tube Volt Meter)과 반도체 소자를 이용한 Multi-tester가 있으며, 측정값의 표시방법에 따라 아날로그와 디지털 방식으로 분류된다.
1.2.2. 테스터 분류
테스터기는 측정값의 표시방법에 따라 아날로그와 디지털 방식으로 분류된다.
아날로그 테스터기는 가동 코일형 검류계를 이용하여 측정값을 연속적으로 표시하는 방식이다. 진공관의 입력 저항이 큰 장점을 이용한 Vacuum Tube Volt Meter(VTVM)와 반도체 소자를 이용한 Multi-tester가 있다.
반면 디지털 멀티미터(Digital Multi-Meter, DMM)는 LCD와 기능 스위치로 구성되어 있으며, 측정된 물리량의 값을 불연속적으로 변하는 값 그대로 표시해준다. DMM은 아날로그 테스터기에 비해 사용법이 편리하고 측정값이 정밀하다.
1.2.3. 테스터기 사용 시 주의사항
테스터기 사용 시 주의사항은 다음과 같다.
첫째, 기계적인 진동이나 충격을 주지 않아야 한다. 테스터기는 정밀한 측정 장비이므로 외부 충격에 약하기 때문이다.
둘째, 직사광선이나 먼지, 습기가 많은 곳을 피해야 한다. 이러한 환경에서는 측정값의 오차가 발생할 수 있다.
셋째, 강력한 자계가 있는 곳에서 측정을 하면 오차가 발생할 수 있으므로 피해야 한다.
넷째, 측정하기 전에 측정 선택 스위치가 적절히 선택되어 있는지 확인해야 한다. 잘못된 범위로 선택하면 계기가 손상될 수 있다.
다섯째, 측정 범위를 예측할 수 없는 전압이나 전류를 측정할 때는 높은 범위에서 우선 측정하고 차츰 내려 적절한 범위를 선택해 사용해야 한다.
여섯째, 피측정 회로에 연결된 상태나 테스터 리드가 연결된 상태에서 측정 선택 스위치를 조작하면 계기가 손상될 수 있으므로 주의해야 한다.
일곱째, 전원이 공급된 피측정 회로의 저항은 측정하지 않아야 한다. 저항 측정 시 회로 시험기는 자체의 내부 전원을 사용하므로 피측정 회로의 전원은 연결하지 말아야 한다.
여덟째, 용량이 큰 콘덴서를 취급할 때는 먼저 완전히 방전을 시켜 전기적 쇼크로 인한 안전 사고를 예방해야 한다.
아홉째, 사용하지 않을 때에는 회로 시험기의 전원을 꺼야 한다. 전원을 끄게 되면 아날로그 회로 시험기의 표시부는 가동 코일형 검류계를 이용하므로 운반 시 충격으로 인한 역기전력 발생을 방지할 수 있다.
1.3. 전원 공급기
1.3.1. 전원 공급기 개요
모든 전원공급기에는 내부저항이 있으며, 내부저항이 큰 경우에는 부하값의 변화에 따라 출력전압이 크게 변화한다. 따라서 보통 실험실에서 사용하는 직류 전원공급기는 정전압의 안정화 전원공급기를 사용함으로써 부하가 변화해도 출력전압이 거의 변화하지 않도록 하고 있다. 안정화 전원공급기는 부하값의 변동에 대해서 뿐만 아니라 이를 작동시키는 전원 전압의 변동에 대해서도 어느 범위 내에서는 출력전압이 거의 변화되지 않게 설계되어 있다. 또한 대부분 2개 이상의 출력 전압을 제공하고 있다. 이들 출력 전압을 각각 가변시킬 수 있도록 하고 출력 전류의 상한값도 각각 가변할 수 있게 하여 부하에 공급하는 전력을 어느 범위 내로 사전에 제한시킬 수 있게 한다. 보통 안정화 전원공급기는 전면에 출력 전압계 및 출력 전류계가 장착되어 있으며, 과부하(over load) 보호장치가 마련되어 있으나 이를 초과하는 부하가 걸리면 안정화 전원공급기라 할지라도 파손될 수 있으므로 반드시 최대 정격출력 범위 내에서 사용해야 한다.
1.3.2. 전원 공급기 사용법
전원 공급기의 사용법은 다음과 같다.
보통 출력 전압은 0~30[V...
