DMM 내부저항 측정 및 전압분배 실습

본 내용은 " (A+)중앙대 전기실, 전기회로설계실습 (7번실습 결과보고서) " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.02.26

문서 내 토픽

• 1. DMM(디지털멀티미터) 내부저항

  DMM의 내부저항은 전압 측정 시 측정 대상 회로에 영향을 미치는 중요한 특성입니다. 본 실습에서는 22.2MΩ의 저항과 DC Power Supply를 이용하여 DMM의 내부저항을 계산했습니다. 측정된 전압 1.53V를 통해 전압분배 원리를 적용하면 DMM의 내부저항 값을 도출할 수 있습니다. DMM의 내부저항이 크면 측정 시 회로에 미치는 영향이 적어 정확한 측정이 가능합니다.

• 2. 전압분배(Voltage Division) 원리

  전압분배는 직렬 연결된 저항들에서 각 저항에 걸리는 전압을 계산하는 기본 원리입니다. 본 실습에서 22.2MΩ 저항과 DMM의 내부저항이 직렬로 연결되어 5V 전원에 대해 전압분배를 이루고 있습니다. 측정된 1.53V는 DMM의 내부저항 양단에 걸린 전압으로, 이를 통해 역으로 DMM의 내부저항값을 계산할 수 있습니다.

• 3. DC Power Supply 조정 및 측정

  DC Power Supply를 정확히 5V로 조정하는 것은 실습의 기본 단계입니다. 전원의 양(+)단자에 22.2MΩ 저항을 연결하고, DMM으로 저항의 나머지 단자와 전원의 음(-)단자 사이의 전압을 측정합니다. 정확한 전원 조정과 측정은 신뢰할 수 있는 실험 결과를 얻기 위한 필수 조건입니다.

• 4. DMM 사용 시 주의사항

  DMM의 내부저항이 매우 크면(MΩ 단위), 고임피던스 회로 측정 시 회로에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 그러나 측정 시에는 DMM의 내부저항이 측정 대상과 병렬로 연결되어 전압분배를 일으킬 수 있으므로, 고임피던스 회로에서는 측정값이 실제값과 다를 수 있습니다. 따라서 측정 대상의 임피던스와 DMM의 내부저항을 고려하여 측정 오차를 평가해야 합니다.

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• 1. DMM(디지털멀티미터) 내부저항

  DMM의 내부저항은 측정 정확도에 매우 중요한 역할을 합니다. 전압 측정 시 DMM의 내부저항이 높을수록 피측정 회로에 미치는 영향이 적어져 더 정확한 측정이 가능합니다. 일반적으로 디지털 멀티미터는 10MΩ 이상의 높은 입력 임피던스를 가지고 있어 아날로그 멀티미터보다 우수합니다. 반면 전류 측정 시에는 내부저항이 낮을수록 좋으며, 저항 측정 시에는 내부 배터리와 회로 설계가 중요합니다. 따라서 DMM 사용자는 측정 모드에 따른 내부저항의 특성을 이해하고 회로 설계 시 이를 고려하여 측정 오차를 최소화해야 합니다.

• 2. 전압분배(Voltage Division) 원리

  전압분배 원리는 직렬 저항 회로에서 전체 전압이 각 저항에 어떻게 분배되는지를 설명하는 기본적이면서도 매우 실용적인 개념입니다. 이 원리는 V_out = V_in × (R2/(R1+R2)) 공식으로 표현되며, 센서 신호 조정, 임피던스 매칭, 그리고 아날로그 신호 처리에 광범위하게 적용됩니다. 특히 DMM으로 측정할 때 피측정 회로의 임피던스와 DMM의 입력 임피던스가 전압분배를 일으킬 수 있으므로 주의가 필요합니다. 고임피던스 회로에서는 이 효과가 더욱 두드러지므로, 정확한 측정을 위해서는 전압분배 원리를 충분히 이해하고 적용해야 합니다.

• 3. DC Power Supply 조정 및 측정

  DC Power Supply의 정확한 조정과 측정은 전자 회로 실험의 기초입니다. 전압과 전류를 동시에 조정할 수 있는 가변 전원은 회로 설계 및 테스트에 필수적입니다. 측정 시에는 DMM을 사용하여 실제 출력 전압과 전류를 확인해야 하며, 부하 조건에 따른 전압 강하도 고려해야 합니다. 특히 고정밀 측정이 필요한 경우 전원의 리플 전압과 노이즈도 확인해야 합니다. 또한 전원의 최대 출력 전류 제한 기능을 적절히 설정하여 회로 보호를 해야 하므로, 전원 조정 및 측정에 대한 체계적인 이해가 중요합니다.

• 4. DMM 사용 시 주의사항

  DMM을 안전하고 정확하게 사용하기 위해서는 여러 주의사항을 준수해야 합니다. 첫째, 측정 모드를 올바르게 선택해야 하며 특히 전류 측정 시 회로에 직렬로 연결하고 전압 측정 시 병렬로 연결해야 합니다. 둘째, 측정 범위를 적절히 설정하여 기기 손상을 방지해야 합니다. 셋째, 고전압 회로 측정 시 안전을 위해 주의해야 하며, 넷째 측정 프로브의 접촉 불량을 피해야 합니다. 다섯째, 배터리 상태를 확인하고 정기적으로 교정해야 합니다. 마지막으로 DMM의 입력 임피던스 특성을 이해하여 측정 오차를 최소화하는 것이 중요합니다.