KR101012768B1 - 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치 및 평가방법 - Google Patents

표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치 및 평가방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 두 개의 단자를 구비한 전압변성기 비교기; 전압변성기 비교기의 두 개의 단자 사이에 연결되도록 설치되는 제 1 표준저항기; 제 1 표준저항기와 직렬연결된 제 2 표준저항기; 및 제 1 표준저항기 및 제 2 표준저항기에 교류전압을 인가해주는 교류 전압원;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치를 구현한 바, 위상 오차를 무시할 수 있는 정밀 표준저항기를 사용하여 넓은 범위의 비오차에 대한 전압변성기 비교기의 정확도와 직선성을 동시에 평가할 수 있는 효과가 있다. 또한, 광범위 비오차 전압변성기를 이용한 전압변성기 비교기의 직선성 평가기술과의 비교를 통하여 제조사에서 제공하는 전압변성기의 사양과 비교를 통하여 성능을 재평가할 수 있는 효과가 있다.
표준 저항기, 전압변성기 비교기, 비오차

Description

표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치 및 평가방법{Evaluation Device for Ratio Error of Voltage Transformer Compartator Using Standard Resistors and Evaluation Method Thereof}
본 발명은 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치 및 평가방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위상 오차를 무시할 수 있는 정밀 표준저항기를 이용하여 비오차를 의도적으로 조정하여 -10% ~ +10% 정도의 범위에서 전압변성기 비교기의 측정값과 이론값을 비교함으로써 넓은 범위의 비오차에 대한 전압변성기 비교기의 정확도와 직선성을 동시에 평가할 수 있는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치 및 평가방법에 관한 것이다.
전압변성기는 고전압을 안전하고 정밀하게 측정하기 위하여 고전압을 낮은 전압으로 바꾸어 주는 기기이다. 전압변성기의 2차 측 전압에는 전압계와 전력량계 등의 측정기기와 보호계전기 등이 연결되어 전력 품질 검증 및 전력량 측정 등에 사용된다. 그렇기 때문에 전압변성기의 2차 측 전압은 1차 측 전압과 정확한 변환비로 일치하여야 하며, 위상의 변위 또한 없어야 한다.
하지만, 전압변성기는 1차 측과 2차 측의 누설 임피던스와 권선 저항에 의한 전압강하, 자화전류와 철손 등에 의해 오차가 발생하는 문제점이 있다. 전압변성기는 이러한 오차의 크기에 따라 0.1급 ~ 3급까지 총 5개의 등급으로 나누고 있으며, 등급에 따라 허용되는 비오차는 ±0.1% ~ ±3%이다. 이러한 전압변성기의 비오차의 정확한 측정을 위하여 전압변성기 비교기가 사용되고 있으며, 전압변성기 비교기는 피측정 전압변성기의 2차 측 전압을 표준 전압변성기의 2차 측 전압과 비교하여 피측정 전압변성기의 비오차와 위상각 오차를 측정하는 기기이다. 전압변성기 비교기는 ±3%까지 뿐만 아니라 그 이상까지도 정확한 측정이 요구되지만 ±0.2% 이내의 작은 범위의 오차를 갖는 피측정 전압변성기의 비오차는 정확하게 측정할 수 있지만, ±0.2% 이상의 큰 범위 오차에서는 비오차 측정의 눈금이 조금 벗어나 있는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 넓은 범위의 오차에 대하여 전압변성기 비교기가 직선성을 갖고 있는 지를 평가하는 것이 중요한 과제로 남아 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 위상 오차를 무시할 수 있는 정밀 표준저항기를 이용하여 비오차를 의도적으로 조정하여 -10% ~ +10% 정도의 범위에서 전압변성기 비교기의 측정값과 이론값을 비교함으로써 넓은 범위의 비오차에 대한 전압변성기 비교기의 정확도와 직선성을 동시에 평가할 수 있는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치 및 평가방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 내부에 두 개의 단자를 구비한 전압변성기 비교기; 전압변성기 비교기의 두 개의 단자 사이에 연결되도록 설치되는 제 1 표준저항기; 제 1 표준저항기와 직렬연결된 제 2 표준저항기; 및 제 1 표준저항기 및 제 2 표준저항기에 교류전압을 인가해주는 교류 전압원;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치에 의해 달성될 수 있다.
다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은 교류 전압원으로부터 교류전압이 인가되도록 직렬연결된 제 1 표준저항기 및 제 2 표준저항기 중에서, 제 1 표준저항기의 양단에 측정하고자 하는 전압변성기 비교기의 N 단자와 X 단자를 연결하는 제 1 단계; 제 2 표준저항기의 저항값을 고정시키는 제 2 단계; 제 1 표준저항기의 저항값을 가변시켜 주는 제 3 단계; 가변된 제 1 표준저항기의 저항값에 따라 전압변성 기 비교기로부터 비오차를 측정하여 측정값을 얻는 제 4 단계; 가변된 각 제 1 표준저항기의 저항값에 따라 N 단자와 X 단자로부터 측정된 비오차를 이용하여 이론값을 계산하는 제 5 단계; 전압변성기 비교기의 N 단자와 X 단자의 설치위치를 바꾸어 제 2 단계 내지 제 5 단계를 수행하는 제 6 단계; 및 제 4 단계 내지 제 6 단계에서 얻은 측정값 및 이론값으로부터 제 1 표준저항기와 제 2 표준저항기의 설치위치에 따른 보정값 및 측정값의 상대오차를 얻는 제 7 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면 위상 오차를 무시할 수 있는 정밀 표준저항기를 사용하여 넓은 범위의 비오차에 대한 전압변성기 비교기의 정확도와 직선성을 동시에 평가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광범위 비오차 전압변성기를 이용한 전압변성기 비교기의 직선성 평가기술과의 비교를 통하여 제조사에서 제공하는 전압변성기의 사양과 비교를 통하여 성능을 재평가할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 표준기관 및 교정기관, 산업체 현장의 전압변성기 비교기의 사양을 정밀하게 평가할 수 있는 효과가 있다. 이로 인해, 현장에서의 적용 및 상시 평가가 가능하여 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명 한다.
<전압변성기 비교기의 비오차 평가장치>
도 1은 본 발명에 따른 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치의 구성도를 도시한 것이다. 전압변성기 비교기(100)의 비오차 평가장치는 평가의 대상인 전압변성기 비교기(100), 교류 전압원(10), 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)를 포함한다.
본 발명에 따른 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)는 직렬연결되어 교류 전압원(10)으로부터 교류전압을 인가받는다. 여기서, 제 1 표준저항기(20)는 1Ω 내지 200Ω의 범위에서 저항값을 가변시켜 줄 수 있는 가변저항이고, 제 2 표준저항기(30)는 저항값을 2kΩ으로 고정시킨 고정저항을 사용한다. 이러한, 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)는 위상각 오차가 0.01% 이하, 즉,
Figure 112010068776515-pat00001
인 저항을 사용하는 것이 좋다. 여기서, Xb는 b지점의 리액턴스, Rb는 b지점의 저항이다.
그리고 제 1 표준저항기(20)와 교류 전압원(10) 사이의 임의의 지점(이하 'a 지점'이라 함)(a) 및 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30) 사이의 임의의 지점(이하 'b 지점'이라 함)(b)과 두 개의 단자가 각각 연결되도록 전압변성기 비교기(100)가 구비된다. 즉, 전압변성기 비교기(100)는 제 1 표준저항기(20)와 병렬연결된다. 전압변성기 비교기(100)에 구비된 제2단자(50) 및 제1단자(40)는 a 지점(a)과 b 지점(b)에 연결되는 연결방식에 따라 측정되는 비오차의 범위가 음의 영역 또는 양의 영역으로 측정된다.
여기서, a 지점(a)의 전압 Va의 크기는 교류 전압원(10)의 크기와 같고, b 지점(b)의 전압 Vb의 크기는 전압분배법칙에 의해 [수학식 1]과 같다.
Figure 112008074149399-pat00002
[수학식 1]에서 RT는 제 2 표준저항기(30)의 표준저항 R2와 전압변성기 비교기(100)의 내부저항 r과의 병렬합성저항, R1은 제 1 표준저항기(20)의 저항, N은 분압비이다.
<전압변성기 비교기의 비오차 평가방법>
도 2는 본 발명에 따른 전압변성기 비교기(100)의 비오차를 평가하는 방법에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
가장 먼저, 교류 전압원(10)으로 부터 교류전압이 인가되도록 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)를 직렬연결하고, 전압변성기 비교기(100)를 제 1 표준저항기(20)와 병렬연결한다. 이때, 전압변성기 비교기(100)의 제1단자(40)가 a 지점(a)과 연결하고, 전압변성기 비교기(100)의 제2단자(50)가 b 지점(b)과 연결한다(S100). 여기서, a 지점(a)의 전압 Va의 크기는 교류 전압원(10)의 크기와 같고, b 지점(b)의 전압 Vb의 크기는 전압분배법칙에 의해 전술한 [수학식 1]과 같다.
다음으로, 제 2 표준저항기(30)의 저항값을 2kΩ으로 고정한다(S200).
다음으로, 제 1 표준저항기(20)의 저항값을 1Ω 내지 200Ω의 범위에서 임의로 선정하여 설정한다(S300).
다음으로, 제 1 표준저항기(20)의 저항값에 따라 전압변성기 비교기(100)로부터 비오차를 측정하여 측정값을 얻는다(S400). a 지점(a)과 b 지점(b)은 각각 전압변성기 비교기(100)의 제1단자(40)와 제2단자(50)에 연결됨에 따라, [수학식 1]에 의해
Figure 112010068776515-pat00003
으로 쓸 수 있다. 이때, 전압변성기 비교기(100)에서 측정되는 비오차(α_)는 [수학식 2]와 같다.
Figure 112008074149399-pat00004
여기서, α_는 음의 영역 비오차, VX는 제2단자(50)의 전압, VN은 제1단자(40)의 전압, N은 분압비, R1은 제 1 표준저항기(20)의 저항, RT는 제 2 표준저항기(30)와 전압변성기 비교기(100)의 내부저항 r과의 병렬합성저항을 나타낸다. 이때, 제 2 표준저항기(30)와 전압변성기 비교기(100)의 병렬합성저항 RT의 값은 [수학식 3]을 통해 구할 수 있다.
Figure 112008074149399-pat00005
여기서, R2는 제 2 표준저항기(30)의 표준저항, rX 전압변성기 비교기(100)의 제2단자(50)와 연결된 내부저항을 나타낸다. 이렇게 측정된 RT값은 1732Ω이다.
다음으로, 가변된 제 1 표준저항기(20)의 저항값에 따라 제1단자(40)와 제2단자(50)로부터 측정된 비오차를 이용하여 이론값을 계산한다(S500).
다음으로, 전압변성기 비교기(100)의 제1단자(40)와 제2단자(50)의 설치 위치를 바꾸어 전술한 과정을 반복 수행한다(S600). 이때, a 지점(a)과 b 지점(b)은 각각 전압변성기 비교기(100)의 제2단자(50)와 제1단자(40)에 연결됨에 따라, [수학식 1]에 의해
Figure 112010068776515-pat00006
으로 쓸 수 있다. 이때, 전압변성기 비교기(100)에서 측정되는 비오차(α+)는 [수학식 4]와 같다.
Figure 112008074149399-pat00007
여기서, α+는 양의 영역 비오차를 의미한다. 또한, RT값은 1732Ω으로 전술한 [수학식 3]에 사용된 RT값과 동일하다.
다음으로, 전술한 두 가지 연결방법에 의해 얻어진 측정값 및 이론값으로부 터 보정값 및 측정값의 상대오차를 얻는다(S700). 여기서, 보정값은 측정값에서 이론값을 뺀 값이고, 측정값의 상대오차는 [수학식 5]와 같다.
Figure 112008074149399-pat00008
마지막으로 전압변성기 비교기(100)의 비오차 평가의 불확도를 분석하여 유효성을 검증한다(S800). 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기(100)의 비오차 측정의 불확도에 영향을 주는 인자로는 반복되는 측정에 의한 불확도(uA), 표준저항 측정에 의한 표준불확도(uB1), 전압변성기 비교기(100)의 내부저항 측정에 의한 표준불확도(uB2), 전압변성기 비교기(100)의 분해능에 의한 표준불확도(uB3)등이 있다. 따라서, 불확도를 평가하는 방법은 이러한 불확도 인자 중 적어도 어느 하나를 포함하여 평가함이 바람직하다.
전술한 불확도 인자 중 반복측정에 의한 표준 불확도(uA)는 다음의 [수학식 6]을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112008074149399-pat00009
여기서,
Figure 112008074149399-pat00010
는 각각의 측정값이고,
Figure 112008074149399-pat00011
는 측정값의 평균값이며, n은 측정 횟수를 나타낸다. 각각의 요인이 서로 독립적이고, 감도계수가 1이며, 포함인자가 2라 하면 확장불확도는 다음의 [수학식 7]과 같다.
Figure 112008074149399-pat00012
또한, 상대 확장 불확도(UR)는 다음의 [수학식 8]을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112008074149399-pat00013
전술한 바와 같은 불확도를 분석하는 방법은 제 1 표준저항기(20)의 저항값을 변화시키면서 반복적으로 실시함으로써, 다양한 범위에서 분석하는 것이 바람직하다.
<실시예>
(비오차 평가)
본 발명에 따른 전압변성기 비교기(100)의 비오차 평가에 사용된 전압변성기 비교기(100)는 Texxex사의 비교기를 사용하였고, 분해능은 측정범위에 따라 0.0001% 내지 0.01%이다. 그리고 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)는 위상각 오차가 0.01% 이하, 즉,
Figure 112008074149399-pat00014
인 Vishay사의 저항을 사용하였다. 여기서, 제 2 표준저항기(30)의 크기를 2kΩ으로 고정(S200)시키고, 제 1 표준저항기(20)의 크기를 1Ω 내지 200Ω까지의 범위에서 임의로 선정하여 평가하였다(S300).
도 1a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 연결을 바꾸어 동일한 방법으로 측정(S400, S500, S600)하였으며, 병렬합성저항(RT)의 크기는 [수학식 3]에 의해 1732Ω이다.
[수학식 2] 및 [수학식 4]를 이용하여 계산한 비오차의 이론값은 -10.3491% 내지 +11.5438%이다. 실제 전압변성기의 평가는 2차 전압 110V의 27%, 72%, 100%에서 이루어짐으로 30V, 80V, 110V의 전압에서 각각 비오차를 3회 반복 측정하였고, 대표적으로 80V에서 측정된 평균값을 [표 1]에 나타내었다.
Figure 112008074149399-pat00015
여기서 [수학식 5]를 이용하여 보정값의 상대오차도 획득하였다(S700).
도 3은 본 발명에 따른 표준저항기를 이용하여 80V에서 얻은 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 이론값에 대한 측정값과 보정값을 나타내는 그래프를 도시한 것이다. [표 1]과 같이 비오차의 측정값은 -10.3433% 내지 11.5467%이고, 이론값과 차이는 ±1% 이하에서는 -0.0012% 내지 0.0002%, ±1% 이상에서는 -0.0058% 내지 0.0047%이다. 또한, 측정값의 상대오차의 값은 ±1% 이하에서는 -0.135% 내지 0.562%, ±1% 이상에서는 -0.209 내지 0.168%이다. 전술한 값들을 80V에서 표준저항기를 이용하여 얻은 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 이론값에 대한 측정값과 보정값을 나타내면 도 3과 같다. 도 3의 가로축은 비오차의 이론값(%)을 나타내고, 왼쪽의 세로축은 비오차(%), 오른쪽 세로축은 보정값(%)을 나타낸다.
제조사에서 제공하는 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 사양은 ±1% 미만에서는 ±0.0050% 이하의 절대값을 제공하고, ±1% 이상의 범위에서는 측정값의 상대오차인 ±0.05% 이하의 상대값을 제공한다. 그리고 본 발명에 따른 저압변성기 비교기(100)의 사양을 재평가한 결과는 [표 1]에 나타낸 바와 같이 ±1% 미만에서는 ±0.0012% 이하의 절대값을 나타내고, ±1% 이상의 범위에서는 측정값의 상대오차인 ±0.21% 이하의 상대값을 가진 것으로 평가되었다. 이를 정리하면 다음의 [표 2]와 같다.
Figure 112008074149399-pat00016
(불확도 분석)
다음으로, [표 1] 및 [표 2]에 나타난 바와 같은 결과에 기초하여, 전압변성기 비교기(100)의 비오차 평가의 불확도를 평가하였다(S800).
불확도 인자는 전술한 바와 같이, 반복측정에 의한 표준불확도, 표준저항 측정에 의한 표준불확도, 전압변성기 비교기(100)의 내부저항 측정에 의한 표준 불확도, 전압변성기 비교기(100)의 분해능에 의한 표준불확도가 있으며, 그 중 반복측정에 의한 불확도는 본 실시예에서 3회 반복측정한 경우에 해당한다. 이러한 불확도들을 정리하면 다음의 [표 3]과 같다.
Figure 112008074149399-pat00017
(유효성 검증)
본 발명에 따른 전압변성기 비교기(100)의 비오차 평가장치와 평가방법의 유효성을 검증하였다. 유효성 검증을 위해 광범위 비오차를 갖는 전압변성기(WREVT : Wide Ratio Error Voltage Transformer)를 이용하여 측정 전압변성기 비교기(100)의 비오차를 평가하여 비교하였다.
도 4는 보정값이 ±1% 미만인 표준저항기와 WRE VT를 이용하여 측정한 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 보정값을 나타낸 그래프를 도시한 것이고, 도 5는 보정값이 ±1% 이상인 표준저항기와 WRE VT를 이용하여 측정한 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 보정값을 나타낸 그래프를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 두 방법의 보정값이 도 4는 보정값이 ±1% 미만인 표준저항기와 WRE VT를 이용하여 측정한 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 보정값을 나타낸 그래프를 도시한 것이고, 도 5는 보정값이 ±1% 이상인 표준저항기와 WRE VT를 이용하여 측정한 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 보정값을 나타낸 그래프를 도시한 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 두 방법의 보정값이 ±1% 미만과 ±1% 이상에서 모두 서로의 불확도 내에서 일치함을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전압변성기 비교기의 비오차를 평가하는 방법에 따른 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 표준저항기를 이용하여 80V에서 얻은 전압변성기 비교기의 비오차의 이론값에 대한 측정값과 보정값을 나타내는 그래프,
도 4는 보정값이 ±1% 미만인 표준저항기와 WRE VT를 이용하여 측정한 전압변성기 비교기의 비오차의 보정값을 나타낸 그래프,
도 5는 보정값이 ±1% 이상인 표준저항기와 WRE VT를 이용하여 측정한 전압변성기 비교기의 비오차의 보정값을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 교류 전압원 20 : 제 1 표준저항기
30 : 제 2 표준저항기 40 : 제1단자
50 : 제2단자 100 : 전압변성기 비교기
a : a 지점(제 1 표준저항기와 교류전압원 사이의 임의의 지점)
b : b 지점(제 1 표준저항기 및 제 2 표준저항기 사이의 임의의 지점)

Claims (10)

  1. 내부에 두 개의 단자를 구비한 전압변성기 비교기(100);
    상기 전압변성기 비교기(100)의 두 개의 단자 사이에 연결되도록 설치되는 제 1 표준저항기(20);
    상기 제 1 표준저항기(20)와 직렬연결된 제 2 표준저항기(30); 및
    상기 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)에 교류전압을 인가해주는 교류 전압원(10);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 표준저항기(20)는 1Ω 내지 200Ω 범위에서 저항값을 가변시켜 주는 가변 저항기인 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표준저항기(30)는 2kΩ인 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30)는 위상각 오차가
    Figure 112010068776515-pat00018
    인 저항을 사용하는 것을 특징으로 하는 전압변성기 비교기의 비오차 평가장치.(Xb : b지점의 리액턴스, Rb : b지점의 저항)
  5. 교류 전압원(10)으로부터 교류전압이 인가되도록 직렬연결된 제 1 표준저항기(20) 및 제 2 표준저항기(30) 중에서, 상기 제 1 표준저항기(20)의 양단에 측정하고자 하는 전압변성기 비교기(100)의 제1단자(40)와 제2단자(50)를 연결하는 제 1 단계(S100);
    상기 제 2 표준저항기(30)의 저항값을 고정시키는 제 2 단계(S200);
    상기 제 1 표준저항기(20)의 저항값을 가변시켜 주는 제 3 단계(S300);
    가변된 상기 제 1 표준저항기(20)의 저항값에 따라 상기 전압변성기 비교기(100)로부터 비오차를 측정하여 측정값을 얻는 제 4 단계(S400);
    가변된 상기 각 제 1 표준저항기(20)의 저항값에 따라 상기 제1단자(40)와 제2단자(50)로부터 측정된 비오차를 이용하여 이론값을 계산하는 제 5 단계(S500);
    상기 전압변성기 비교기(100)의 제1단자(40)와 제2단자(50)의 설치위치를 바꾸어 상기 제 2 단계(S200) 내지 상기 제 5 단계(S500)를 수행하는 제 6 단계(S600); 및
    상기 제 4 단계(S400) 내지 제 6 단계(S600)에서 얻은 측정값 및 이론값으로부터 상기 제 1 표준저항기(20)와 상기 제 2 표준저항기(30)의 설치위치에 따른 보정값 및 측정값의 상대오차를 얻는 제 7 단계(S700);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 4 단계(S400)에서 측정되는 비오차는 아래의 수학식
    Figure 112010068776515-pat00019
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기(100)의 비오차 평가방법.(α_ : 음의 영역 비오차, VX : 제2단자(50)의 전압, VN : 제1단자(40)의 전압, N : 분압비, R1 : 제 1 표준저항기(20)의 저항, RT : 제 2 표준저항기(30)와 전압변성기 비교기의 내부저항 r과의 병렬합성저항)
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 6 단계(S600)에서 측정되는 비오차는 아래의 수학식
    Figure 112010068776515-pat00020
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가방법.(α+ : 양의 영역 비오차, VX : 제2단자(50)의 전압, VN : 제1단자(40)의 전압, N : 분압비, R1 : 제 1 표준저항기(20)의 저항, RT : 제 2 표준저항기(30)와 전압변성기 비교기의 내부저항 r과의 병렬합성저항)
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 7 단계(S700)에서 얻어지는 보정값은,
    제 4 단계(S400)에서 측정된 측정값에서 제 5 단계(S500)에서 계산된 이론값을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 제 7 단계(S700)에서 얻어지는 측정값의 상대오차는 아래의 수학식
    Figure 112008074149399-pat00021
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 표준저항기를 이용한 전압변성기 비교기의 비오차 평가방법.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 단계 내지 제 7 단계(S700)를 통해 측정된 전압변성기 비교기(100)의 비오차의 측정값에 대한 불확도를 분석하여 유효성을 검증하는 제 8 단계(S800)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압변성기 비교기의 비오차 평가방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080014295A (ko) * 2006-08-10 2008-02-14 한국표준과학연구원 전류변성기 비교기와 정밀 션트저항을 이용한 전류변성기용부담의 평가장치 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070047653A (ko) * 2005-11-02 2007-05-07 한국표준과학연구원 가변 저항기를 사용한 전압변성기용 부담 평가장치 및 이를 이용한 평가방법
KR100745161B1 (ko) 2006-08-10 2007-08-01 한국표준과학연구원 표준저항부담을 이용한 전류변성기 비교측정 장치의 직선성평가장치
KR20080014295A (ko) * 2006-08-10 2008-02-14 한국표준과학연구원 전류변성기 비교기와 정밀 션트저항을 이용한 전류변성기용부담의 평가장치 및 그 방법

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