전기 미터를 안전하고 효율적으로 사용하는 것은 아마도 전자 기술자가 습득할 수 있는 가장 귀중한 기술일 것입니다. 이는 개인의 안전과 해당 분야의 숙련도를 위해서입니다. 처음에는 미터를 사용하는 것이 두려울 수 있습니다. 생명을 위협하는 수준의 전압과 전류를 보유할 수 있는 살아있는 회로에 연결한다는 것을 알고 있기 때문입니다.
이러한 우려는 근거 없는 것이 아니며, 미터를 사용할 때는 항상 신중하게 진행하는 것이 가장 좋습니다. 숙련된 기술자가 전기 사고를 당하는 원인은 다른 어떤 요인보다도 부주의 때문입니다.
멀티미터
가장 흔한 전기 테스트 장비는 멀티미터 라고 불리는 미터입니다 . 멀티미터는 전압, 전류, 저항 등 여러 변수를 측정할 수 있기 때문에 이런 이름이 붙었는데 , 그 중 일부는 복잡하기 때문에 여기서 설명할 수 없습니다.
숙련된 기술자의 손에 멀티미터는 효율적인 작업 도구이자 안전 장치입니다. 그러나 무지하고/또는 부주의한 사람의 손에 멀티미터는 "활성" 회로에 연결될 때 위험의 원천이 될 수 있습니다.
여러 브랜드의 멀티미터가 있으며, 각 제조업체에서 만든 여러 모델이 서로 다른 기능 세트를 자랑합니다. 다음 그림에 표시된 멀티미터는 특정 제조업체에 국한되지는 않지만 사용의 기본 원리를 알려주기에 충분히 일반적인 "일반" 디자인입니다.
이 미터의 디스플레이는 "디지털" 유형이라는 것을 알 수 있습니다. 디지털 시계와 비슷한 방식으로 4자리 숫자를 사용하여 숫자 값을 표시합니다. 회전식 선택기 스위치(현재 Off 위치로 설정됨)에는 설정할 수 있는 다섯 가지 측정 위치가 있습니다. 두 개의 "V" 설정, 두 개의 "A" 설정, 그리고 "저항"을 나타내는 이상한 "말굽" 기호가 있는 중앙에 설정된 설정입니다.
말발굽 모양의 기호는 그리스 문자 '오메가'(Ω)로, 전기 단위인 옴의 일반적인 기호입니다.
두 개의 "V" 설정과 두 개의 "A" 설정 중에서 각 쌍이 수평선(하나는 실선, 하나는 점선) 또는 그 위에 구불구불한 곡선이 있는 점선으로 된 고유한 마커로 나뉜다는 것을 알 수 있습니다. 평행선은 "DC"를 나타내고 구불구불한 곡선은 "AC"를 나타냅니다. 물론 "V"는 "전압"을 나타내고 "A"는 "암페어"(전류)를 나타냅니다.
미터는 내부적으로 DC를 측정하는 데 사용하는 기술과 AC를 측정하는 데 사용하는 기술이 다르므로 사용자가 측정할 전압(V) 또는 전류(A) 유형을 선택해야 합니다. 교류(AC)에 대한 기술적 세부 사항은 논의하지 않았지만 미터 설정의 이러한 구분은 염두에 두어야 할 중요한 사항입니다.
멀티미터 소켓
멀티미터 표면에는 테스트 리드를 연결할 수 있는 세 개의 다른 소켓이 있습니다 . 테스트 리드는 미터를 테스트 대상 회로에 연결하는 데 사용되는 특별히 준비된 전선에 불과합니다.
와이어는 사용자의 손이 노출된 도체 에 닿지 않도록 색상으로 구분된(검정색 또는 빨간색) 유연한 절연체로 코팅되어 있으며 프로브 끝은 날카롭고 단단한 와이어 조각입니다.
검은색 테스트 리드는 항상 멀티미터의 검은색 소켓에 꽂습니다. "COM"은 "공통"을 의미합니다. 빨간색 테스트 리드는 멀티미터로 측정하려는 양에 따라 전압 및 저항으로 표시된 빨간색 소켓이나 전류로 표시된 빨간색 소켓에 꽂습니다.
이것이 어떻게 작동하는지 보려면 미터가 사용 중인 것을 보여주는 몇 가지 예를 살펴보겠습니다. 먼저, 배터리에서 DC 전압을 측정하도록 미터를 설정합니다.
두 개의 테스트 리드가 전압을 위한 미터의 적절한 소켓에 꽂혀 있고 선택기 스위치가 DC "V"로 설정되어 있는지 확인하십시오. 이제 멀티미터를 사용하여 가정용 전기 콘센트(벽면 소켓)에서 AC 전압을 측정하는 예를 살펴보겠습니다.
미터 설정의 유일한 차이점은 선택기 스위치의 위치입니다. 이제 AC "V"로 전환되었습니다. 여전히 전압을 측정하고 있으므로 테스트 리드는 같은 소켓에 계속 꽂혀 있습니다.
이 두 가지 예에서, 프로브 팁이 회로의 각각의 지점과 접촉하는 동안 서로 접촉하지 않도록 하는 것이 필수적 입니다. 이런 일이 발생하면 단락이 형성되어 스파크가 발생하고 전압 소스가 충분한 전류를 공급할 수 있는 경우 화염구가 생길 수도 있습니다! 다음 이미지는 위험 가능성을 보여줍니다.
이는 부적절하게 사용되면 계량기가 위험의 원인이 될 수 있는 여러 가지 방법 중 하나일 뿐입니다.
전압 측정은 아마도 멀티미터가 가장 일반적으로 사용되는 기능일 것입니다. 그것은 확실히 안전 목적으로 수행되는 주요 측정(잠금/태그 아웃 절차의 일부)이며, 미터 운영자는 이를 잘 이해해야 합니다.
전압은 항상 두 지점 사이에서 상대적이므로, 미터는 신뢰할 수 있는 측정을 제공하기 전에 회로의 두 지점에 단단히 연결되어야 합니다 . 즉, 일반적으로 두 프로브를 모두 사용자의 손으로 잡고 측정하는 동안 전압 소스 또는 회로의 적절한 접촉 지점에 대어야 합니다.
손 대 손 충격 전류 경로가 가장 위험하기 때문에 고전압 회로의 두 지점에 미터 프로브를 이런 식으로 고정하는 것은 항상 잠재적인 위험입니다. 프로브의 보호 절연이 마모되거나 균열이 생긴 경우 테스트 중에 사용자의 손가락이 프로브 도체와 접촉하여 심각한 충격이 발생할 수 있습니다. 한 손만 사용하여 프로브를 잡을 수 있다면 더 안전한 옵션입니다.
때로는 한 손만 사용하여 한 프로브 팁을 회로 테스트 지점에 "래치"하여 놓아두고 다른 프로브를 제자리에 고정할 수 있습니다. 스프링 클립과 같은 특수 프로브 팁 액세서리를 부착하여 이를 용이하게 할 수 있습니다.
미터 테스트 리드는 전체 장비 패키지의 일부이며 미터 자체와 동일한 주의와 존중을 가지고 다루어야 한다는 점을 기억하세요. 스프링 클립이나 기타 특수 프로브 팁과 같이 테스트 리드에 대한 특수 액세서리가 필요한 경우 미터 제조업체 또는 기타 테스트 장비 제조업체의 제품 카탈로그를 참조하세요.
창의력을 발휘해 직접 테스트 프로브를 만들려고 하지 마세요 . 그러면 다음에 실제 회로에서 프로브를 사용할 때 위험에 처할 수 있습니다.
또한, 디지털 멀티미터는 전압이나 전류를 확인할 때 둘 중 하나에 맞춰 설정되므로, 일반적으로 AC 및 DC 측정을 구별하는 데 좋은 성과를 보인다는 점을 기억해야 합니다.
앞서 살펴본 것처럼 AC와 DC 전압과 전류는 모두 치명적일 수 있으므로 멀티미터를 안전 점검 장치로 사용할 때는 둘 다 발견할 것으로 예상하지 않더라도 항상 AC와 DC가 있는지 확인해야 합니다! 또한 위험 전압이 있는지 확인할 때는 문제의 모든 쌍의 지점을 확인해야 합니다.
예를 들어, 전기 배선 캐비닛을 열어 부하에 AC 전원을 공급하는 3개의 큰 도체를 발견했다고 가정해 보겠습니다. 이 전선을 공급하는 회로 차단기는 (아마도) 꺼지고, 잠기고, 태그가 달려 있습니다. 부하의 시작 버튼을 눌러 전원이 없는지 다시 한 번 확인했습니다. 아무 일도 일어나지 않았으므로 이제 안전 점검의 세 번째 단계인 전압 미터 테스트로 넘어갑니다.
먼저, 알려진 전압 소스에서 미터를 확인하여 제대로 작동하는지 확인합니다. 근처의 모든 전원 콘센트는 테스트를 위한 편리한 AC 전압 소스를 제공해야 합니다. 그렇게 하면 미터가 예상대로 표시됩니다. 다음으로, 캐비닛의 이 세 전선 사이의 전압을 확인해야 합니다. 하지만 전압은 두 지점 사이에서 측정되므로 어디에서 확인해야 할까요?
답은 이 세 지점의 모든 조합 사이를 확인하는 것입니다. 보시다시피, 그림에서 지점은 "A", "B", "C"로 표시되어 있으므로 멀티미터(전압계 모드로 설정)를 가져와서 지점 A & B, B & C, A & C 사이를 확인해야 합니다.
그 쌍들 사이에 전압이 발견되면 회로는 제로 에너지 상태가 아닙니다. 하지만 잠깐만요! 멀티미터는 AC 전압 모드에 있을 때는 DC 전압을 등록하지 않으며 그 반대도 마찬가지이므로 각 모드 에서 총 6번의 전압 검사를 위해 그 세 쌍의 지점을 확인해야 완료됩니다!
하지만 그 모든 확인에도 불구하고 우리는 아직 모든 가능성을 다루지 못했습니다. 위험한 전압은 전력 시스템에서 단일 와이어와 접지(이 경우 캐비닛의 금속 프레임이 좋은 접지 참조점이 될 것입니다) 사이에 나타날 수 있다는 것을 기억하세요.
따라서 완벽하게 안전하려면 A와 B, B와 C, A와 C(AC와 DC 모드 모두) 사이를 확인해야 할 뿐만 아니라 A와 접지, B와 접지, C와 접지(AC와 DC 모드 모두) 사이도 확인해야 합니다! 이렇게 보면 세 개의 전선만 있는 겉보기에 간단한 시나리오에 대해 총 12번의 전압 검사를 해야 합니다. 물론 이 모든 검사를 마친 후에는 멀티미터를 가지고 전원 콘센트와 같은 알려진 전압원에 대해 다시 테스트하여 여전히 제대로 작동하는지 확인해야 합니다.
멀티미터를 사용하여 저항 확인
멀티미터를 사용하여 저항을 확인하는 것은 훨씬 간단한 작업입니다. 테스트 리드는 전압 검사와 동일한 소켓에 꽂아두지만 선택기 스위치는 "말굽" 저항 기호를 가리킬 때까지 돌려야 합니다. 저항을 측정할 장치에 프로브를 대면 미터가 저항을 옴 단위로 올바르게 표시해야 합니다.
저항 측정에 대해 기억해야 할 매우 중요한 한 가지는 전원 이 공급되지 않은 구성 요소 에서만 수행해야 한다는 것입니다 ! 미터가 "저항" 모드에 있을 때, 작은 내부 배터리를 사용하여 측정할 구성 요소를 통해 작은 전류를 생성합니다.
이 전류를 구성 요소로 옮기는 것이 얼마나 어려운지 감지함으로써 해당 구성 요소의 저항을 결정하고 표시할 수 있습니다. 미터-리드-구성 요소-리드-미터 루프에 미터에서 생성된 저항 측정 전류를 돕거나 반대하는 추가 전압 소스가 있는 경우 잘못된 판독 값이 발생합니다. 최악의 경우 미터가 외부 전압으로 인해 손상될 수도 있습니다.
멀티미터의 "저항" 모드
멀티미터의 "저항" 모드는 와이어 연속성을 결정하고 저항을 정확하게 측정하는 데 매우 유용합니다. 프로브 팁 사이에 양호하고 견고한 연결이 있는 경우(서로 닿아 시뮬레이션) 미터는 거의 0Ω를 표시합니다. 테스트 리드에 저항이 없는 경우 정확히 0을 읽습니다.
리드가 서로 접촉하지 않거나 끊어진 와이어의 반대쪽 끝을 만지지 않으면 미터는 무한 저항을 표시합니다(일반적으로 점선이나 "개방 루프"를 의미하는 약어 "OL"을 표시).
멀티미터로 전류 측정하기
멀티미터의 가장 위험하고 복잡한 적용 분야는 전류 측정입니다. 그 이유는 매우 간단합니다. 미터가 전류를 측정하려면 측정할 전류가 미터를 통과 하도록 강제해야 하기 때문입니다.
이는 미터가 전압을 측정할 때처럼 어딘가 옆에 연결되기보다는 회로의 전류 경로의 일부가 되어야 함을 의미합니다. 미터를 회로의 전류 경로의 일부로 만들려면 원래 회로를 "끊고" 미터를 개방 브레이크의 두 지점에 연결해야 합니다. 이를 위해 미터를 설정하려면 선택기 스위치가 AC 또는 DC "A"를 가리켜야 하고 빨간색 테스트 리드는 "A"로 표시된 빨간색 소켓에 꽂아야 합니다.
다음 그림은 전류를 측정할 준비가 된 계측기와 테스트할 회로를 보여줍니다.
이제 미터를 연결할 준비를 위해 회로가 끊어졌습니다.
다음 단계는 두 개의 프로브 팁을 회로의 끊어진 끝에 연결하고, 검은색 프로브를 9볼트 배터리의 음극(-) 단자에 연결하고, 빨간색 프로브를 램프로 이어지는 느슨한 전선 끝에 연결하여 회로와 일직선으로 미터를 삽입하는 것입니다.
이 예는 작업하기에 매우 안전한 회로를 보여줍니다. 9볼트는 거의 감전 위험이 없으므로 이 회로를 (맨손으로!) 열고 전류 흐름에 따라 미터를 연결하는 데는 거의 두려움이 없습니다. 그러나 더 높은 전력 회로에서는 실제로 위험한 시도가 될 수 있습니다.
회로 전압이 낮더라도 정상 전류는 마지막 미터 프로브 연결이 이루어지는 순간에 위험한 스파크가 발생할 만큼 높을 수 있습니다.
멀티미터를 전류 측정("암페어계") 모드로 사용할 때 발생할 수 있는 또 다른 위험은 전압을 측정하기 전에 전압 측정 구성으로 제대로 다시 넣지 않는 것입니다. 그 이유는 암페어계 설계 및 작동에 따라 다릅니다. 전류 경로에 미터를 직접 놓아 회로 전류를 측정할 때는 미터가 전류 흐름에 거의 또는 전혀 저항이 없도록 하는 것이 가장 좋습니다.
그렇지 않으면 추가 저항이 회로의 작동을 변경합니다. 따라서 멀티미터는 빨간색 프로브가 빨간색 "A"(전류 측정) 소켓에 꽂혔을 때 테스트 프로브 팁 사이에 실질적으로 0옴의 저항이 있도록 설계되었습니다. 전압 측정 모드(빨간색 리드가 빨간색 "V" 소켓에 꽂힘)에서 테스트 프로브 팁 사이에는 수 메가옴의 저항이 있습니다. 전압계는 거의 무한한 저항을 갖도록 설계되었기 때문입니다(따라서 테스트 중인 회로에서 상당한 전류를 끌어오지 않습니다 ).
멀티미터를 전류 측정 모드에서 전압 측정 모드로 전환할 때 선택 스위치를 "A"에서 "V" 위치로 돌리고 빨간색 테스트 리드 플러그의 위치를 "A"에서 "V"로 적절히 전환하는 것을 잊기 쉽습니다. 그 결과, 미터가 상당한 전압 소스에 연결되면 미터를 통한 단락 회로가 발생합니다!
이를 방지하기 위해 대부분의 멀티미터에는 "A" 소켓에 리드가 꽂혀 있고 선택기 스위치가 "V"로 설정되어 있으면 경고음이 울리는 경고 기능이 있습니다. 이러한 기능이 편리하더라도 멀티미터를 사용할 때 명확한 사고와 주의를 기울이는 것을 대체할 수는 없습니다.
모든 양질의 멀티미터에는 마지막 이미지에 나와 있는 경우와 같이 과도한 전류가 흐를 경우 "끊어지도록" 설계된 퓨즈가 들어 있습니다. 모든 과전류 보호 장치와 마찬가지로 이러한 퓨즈는 주로 장비 (이 경우 미터 자체)를 과도한 손상으로부터 보호하도록 설계되었으며, 사용자를 해로부터 보호하는 것은 부차적입니다.
멀티미터를 사용하여 선택기 스위치를 저항 위치로 설정하고 다음과 같이 두 개의 빨간색 소켓 사이에 연결을 생성하면 자체 전류 퓨즈를 확인할 수 있습니다.
좋은 퓨즈는 저항이 거의 없는 반면 끊어진 퓨즈는 항상 "OL"(또는 그 멀티미터 모델이 연속성이 없음을 나타내는 데 사용하는 표시)을 표시합니다. 좋은 퓨즈에 대해 표시되는 실제 옴 수는 임의로 낮은 수치인 한 별로 중요하지 않습니다.
이제 전압, 저항, 전류를 측정하는 데 멀티미터를 사용하는 방법을 살펴보았으니, 더 알아야 할 것이 뭐가 있을까요? 많이 있습니다! 이 다재다능한 테스트 기기의 가치와 기능은 사용하는 데 능숙해지고 익숙해질수록 더욱 분명해질 것입니다.
이러한 복잡한 악기를 사용하는 데는 규칙적인 연습보다 더 나은 것이 없으므로, 배터리로 작동하는 안전한 회로에서 자유롭게 실험해 보세요.
검토:
- 전압, 전류, 저항을 확인할 수 있는 측정기를 멀티 미터라고 합니다 .
- 전압은 항상 두 지점 사이에서 상대적이므로 전압 측정기("전압계")는 좋은 판독값을 얻기 위해 회로의 두 지점에 연결되어야 합니다. 전압을 측정하는 동안 맨 프로브 팁을 서로 만지지 않도록 주의하세요. 그렇게 하면 단락이 발생합니다!
- 회로에 위험한 전압이 있는지 확인하기 위해 멀티미터를 사용할 때는 항상 AC와 DC 전압을 모두 확인하세요. 개별 도체와 접지 사이를 포함하여 모든 쌍 조합의 도체 사이의 전압을 확인하세요!
- 전압 측정("전압계") 모드에서 멀티미터는 리드 간에 매우 높은 저항을 갖습니다.
- 전원이 공급되는 회로에서 멀티미터로 저항이나 연속성을 읽으려고 하지 마십시오. 기껏해야 미터에서 얻은 저항 판독값이 부정확할 것이고, 최악의 경우 미터가 손상되어 부상을 입을 수 있습니다.
- 전류 측정기("전류계")는 항상 회로에 연결되어 있으므로 전자는 전류계를 통해 흘러야 합니다.
- 전류 측정("전류계") 모드에서 멀티미터는 리드 사이에 사실상 저항이 없습니다. 이는 전자가 최소한의 어려움으로 미터를 통과할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 그렇지 않은 경우 미터는 회로에 추가 저항을 추가하여 전류에 영향을 미칩니다.