KR20090110417A - 저저항 측정기 - Google Patents

Abstract

본　발명의　일　실시예에의한　저　저항측정기는　멀티테스터（VOM)　수준의　실용적이고　간편한　저가형의　저　저항　측정기이다

종래의　멀티테스터에　의한　　저항　측정은　밀리옴단위의　측정은　불가능　하므로　이러한　저저항의　측정은　고가의　저저항　측정기에　의존하는　수밖에　없었다.

본　발명에　의한　저저항　측정기는　　바테리와, 그 바테리와 직렬로 연결되며 저항　값이 가변 가능한 전류조정저항과, 그 바테리 및 그 전류조정저항과 직렬로 연결되며 피측정 저항과 병렬로 연결해서 그 피측정 저항의 저항값을 측정하는 전류계　또는　LCD전류계　를 포함함으로써, 매우 작은 저항값도 정확히 측정할 수 있다. 이 장치는 종래 저 저항 측정기가 고가형이고 취급이 복잡한 데 비해 취급이 간편한 멀티테스터　수준의　실용적인　저　저항　측정기로　회로기판　검사，접촉저항검사，　코일의　저항　측정　등에　사용　가능한　밀리옴　단위의 저 저항　측정기로　저항측정　기술을　옴　단위에서　밀리옴　단위로　한　단계　높일 수 있는 것이다．

Description

저저항 측정기 {Parallel type milliohm meter}

본 발명은 저항의 저항값, 특히, 수 내지 수십 밀리옴(milliohm)과 같은 낮은 저항값을 측정하는 저저항 측정기에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 멀티 테스터(multi-tester)에 의한 저항 측정기(250)를 이용하여 피측정 저항의 저항값(Rx)을 측정하기 위해서는, 바테리(200)，영점조정저항（２１０），전류계　또는　LCD전류계（이하　측정계）(220)에 피측정 저항을 모두　직렬로 연결한 뒤, 피측정 저항의 저항값을 측정하여야 한다. 이 경우, 피 측정 저항의 저항값(Rx)이 영점조정저항(210)과 바테리(200)의 내부 저항의 합보다 크다면, 측정계(220)가 피측정 저항의 저항값을 판독하기　쉽게 지시하지만, 피측정 저항의 저항값이 영점조정저항(210)과 바테리(200)의 내부 저항의 합에 비해 작다면(예를 들어, 피측정 저항의 저항값이 수 내지 수십 밀리옴(milliohm)과 같은 낮은 저항값이라면), 측정계(220)가 변별력이　저하되어　피측정 저항의 저항값을 정확히 측정할 수 없다.

예컨대, 측정계(220)에 최대로 흐를 수 있는 전류가 3mA이고 바테리(200)의 전압이 3V이고, 영점조정저항(210)이 영점조정저항(210)과 바테리(200)의 내부 저 항 (201)의 합이 1kΩ이　되도록　조정된 경우，측정계(220)는, 저항값이 1kΩ 이상인 피측정 저항의 저항　값은 원활히 측정할 수 있지만, 저항　값이 1kΩ 이하인 예를 들어 10옴인 피측정 저항의 저항값은 정확히 측정할 수 없다. 피측정 저항의 저항　값이 10옴인 경우에는 측정계(220)에 흐르는 전류가 측정계(220)에 최대로 흐를 수 있는 전류의 99%이고, 피측정 저항의 저항값이 1 옴 이하인 경우에는 측정계(220)에 흐르는 전류가 측정계(220)에 최대로 흐를 수 있는 전류의 99.99% 이상이므로, 피측정 저항의 저항　값이 0옴인 경우 측정계(220)에 흐르는 전류가 측정계(220)에 최대로 흐를 수 있는 전류의 100%인 것과 구별이 어렵기 때문이다.

이에 대해, 측정계(220) 내의 저항(222)의 저항값을 작게한 뒤, 피측정 저항의 낮은 저항값을 측정하는 방안이 제안되었지만, 바테리(200)의 내부 저항(201)을 피측정저항에　비해　낮은　값으로　조정할 수 없다는 점에서, 이와 같은 방안에 따르더라도 밀리옴 단위의 저항 측정에는 한계가 있을 수 밖에 없다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는, 수 내지 수십 밀리옴(milliohm)과 같은 낮은 저항　값을 정확히 측정할 수 있는 저저항 측정기를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기는, 바테리; 상기 바테리와 직렬로 연결되며 저항값이 가변 가능한 전류조정저항; 및 상기 바테리 및 상기 전류조정저항과 직렬로 연결되며 피측정 저항과 병렬로 연결되 고 상기 피측정 저항의 저항값을 측정하는 측정계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 측정계는, 상기 측정계에 흐르는 전류와 상기 피측정 저항에 흐르는 전류간의 상대적인 크기를 고려하여 상기 피측정 저항의 저항　값을 측정할 수 있다. 나아가, 상기 측정계는, 상기 측정계의 내부 저항　값과　피측정저항값과의　상대적인　크기를 고려하여 상기 피측정 저항의 저항값을 측정할 수 있다. 한편, 상기 전류조정저항의 저항　값은 상기　피측정　저항의　저항값이　무한대　일때　상기 측정계에 최대전류가　흐르도록 결정된 값일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기는, 수 내지 수십 밀리옴과 같은 낮은 저항값을 정확히 측정할 수 있다.

종래의　저저항　측정기가　고가이고　취급이　까다로운　데　비해, 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기는, 멀티테스터(multi-tester) 수준의　저가로 구현될 수 있음은 물론 취급이 간편하고 실용적이라는 점에서 보급형 저저항 측정기로서의 시장 경쟁력도 갖는다.

본　발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기는,　회로기판의　검사， 모터　트랜스　등의　코일 점검，　접촉　연결부분의　양부판단　전선의　길이 측정 등에　널리　사용　되어　광학기술에서의　현미경과　같은　효과를　낼　수　있을　것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기가 제품으로서 구현된 경우의 외관을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기는, 측정부(10)와　리드선 (11)과 피측정　저항과 접속하는 프로브(12)로 구성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기의 회로도로서, 바테리(300)에 전류조정저항(310), 측정계(320)가 직렬로 연결되어있고, J1,J2가 측정계(320)와 병렬로 연결되어 측정부(10) 내부에 설치되며 J1,J2는 리드선으로 프로브와 함께 측정부(10)와 피측정 저항을 연결하여 피측정 저항의 저항값(Rx)을 측정하도록 구성되어 있다.

그에 반해, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 멀티테스터에　의한 저항 측정기(250)는, 바테리(200)에 전류조정저항(210), 측정계(220)가 J1,J2를 거처서 직렬로 연결되고, 측정부(10) 내부에 설치되며, J1,J2는 리드선으로 프로브와 함께 측정부와 피측정　저항을 연결 하여 피측정 저항의 저항값(Rx)을 측정하도록 구성되어 있다.

도 1과 같은 멀티테스터의 저 저항 측정의 한계에 대하여 설명한다. 멀티테스터의 저항측정은 바테리(200)와 영점조정저항(210),　측정계(220)와 피측정 저항 을 직렬로 연결한 뒤, 측정계(220)에 흐르는 전류값을 측정하고 측정된 전류값을 저항값으로 교정해서, 피측정 저항의 저항값(Rx)을 측정한다. 이 때, Rx가 0옴일때(프로브12를 단락　시킬때) 전류계(220)의 전류가 그 전류계의 최대값(full scale)을 지시하도록 조정 한다. 이것을 영점 조정이라고 한다. Rx가 무한대 일때(프로브12를 open했을때) 전류계(220)의 전류값은 0을 지시한다.

이것을　수식으로　표시하면

Im=V/(R210+Rb+Rx)이 된다.

실 례를 들면 전류계(220)의 Full scale이 1mA이고, 바테리(200)의 전압이 3V일때 (R210+Rb+Rm+Rx)는 3k옴에서 0점 조정（full scale)이 되고, Rx는 0, Rb와 Rm은 3킬로옴에 비해 무시할　수 있는 0에 가까운 숫자이므로 영점조정저항 R(210)은 3k옴 근처로 조정 하면 된다. 피측정 저항의 저항값(Rx)이 3킬로옴 과 비해 큰 값일　때는 측정계의 값 지시를　판독하기가 용이　하지만，피측정 저항의 저항값(Rx)이 저저항일 경우는 측정계의 감소를 식별 할 수 없게 된다. 예를 들면 Rx가 12킬로옴일 경우 측정계의 지시는 Im=3V/（３kΩ＋12kΩ）=0.2mA가 되어　측정계의　Full scale의 ２０％를　지시하므로　식별 가능하지만, Rx가 0.1옴일 경우는 Rb를　0.01옴으로 가정하면 Im=3V/(3kΩ+0.1Ω+0.01Ω)=0.9999mA를 지시하므로 측정계의 최대　눈금 １mA와　구별 할 수 없다. 즉　０옴과　０．１옴은　측정계에서　구별할 수　없어　저저항　측정은　불가능　하다．측정계(220)에 분류기(222)를 넣고 저저항 측정 범위를 확대 하고 있지만 이 경우 전원 바테리(200)의 전류가 커야 되고 내부저항이 피측정 저항에　비해 작아야 하기 때문에 실제 멀티테스터의 저항　측정에서 1옴　단위 이하는 실용되지 않는다.

이에 대비되는, 도 3에 도시된 본　발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기(350)를 이하 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기(350)에 따르면, 바테리(300)와 전류조정저항(310)은,　멀티테스터처럼　서로 직렬로　연결 되지만,　 피측정 저항은 측정계（3２０）와　병렬로 연결한 뒤, 측정계（3２０）의 전류값을 측정하고 측정된 전류값을 저항값으로 교정해서 피측정 저항의 저항값(Rx)을 측정한다. Rx가 0옴일때(프로브12를 단락　시킬때), 도 1에 도시된 종래의 저항 측정에 따르면,측정계(220)의 전류가 측정계(220)의 최대값(full scale)을 지시하도록 영점조정저항 R(210)이 조정되지만, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기(350)에 따르면, 측정계(320)의 전류가 측정계(320)의　최소값　즉　０을　지시하도록 한다．　이것은　측정계（３２０）과　Rx가　병열　이므로　바테리　공급전류　I는　모두 Rx(0옴）를　통해　흐르기　때문이다． 또,　Rx가 무한대 일때(프로브12를 open했을때), 도 1에 도시된 종래의 저항 측정에 따르면, 측정계(320)의 전류　값은 0을 지시한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기는, Rx가 무한대 일때(프로브12를 open했을때)　측정계(320)의 전류가 측정계（32０）의 최대값(full scale)을 지시하도록 전류조정저항(310)이 조정된다. 측정계의　내부저항（3２２）과　피측정　저항의　저항값　Rx는　전류조정저항（3１０）에　비해　무시할　수 있고，　회로의　전류　값　I　는　바테리(300)의　전압과　전류조정저항(310)에　의해서　조정되는　값으로　되어　　피측정 저항의 저항값에　관계없이　거의　일정하다．　피측정　저항을　 측정계(320)와　병렬로　연결하면　회로의　전류　I는　Im과　Ix로　나뉘어　지고　측정계（3２０）에　흐르는　전류값 Im은　피측정　저항의 저항값 Rx　값에　따라서　0∼　I 사이에서　변한다.

이것을　수식으로　표시하면

Im=I-Ix　이고, Ix/Im=Rm/Rx에서 Ix=Im*Rm/Rx 이므로

Im=I*Rx/(Rx+Rm)　이 된다.

실 례를 들면, 측정계(320)의 Full scale이 0.6A이고 내부 저항 Rm이 0.1옴이고, 바테리(300)의 전압이 6V일 때, 전류조정저항(310)은 10옴으로 결정된다.

이 경우, 피측정 저항 Rx가 1옴이라면, Im=0.6*1/(1+0.1)=0.545 A가되어 Im은 측정계(320)의 Full scale의 91%를 지시한다. 만일, 피측정 저항 Rx가 0.1옴이라면, Im=0.6*0.1/(0.1+0.1)=0.3 A이되어 Im은 측정계(320)의 Full scale의 50%를 지시한다. 또한, 피측정저항 Rx가 0.01옴이라면, Im=0.6*0.01/(0.01+0.1)=0.05 A가되어 Im은 측정계(320)의 Full scale의 9.1%를 지시한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기(350)에 의하면, 밀리옴단위의　저 저항을 측정계(320)로　확실히 해독가능　하고　멀티테스터처럼　쉽게　측정　할　수　있다. 또한, 측정계(320)의　내부 저항　Rm 의　값을　변경함으로써 피측정 저항의 저항값의 측정　범위를　쉽게　변경　할　수도　있다.

이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 저저항 측정기의 회로도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기가 제품으로서 구현된 경우의 외관을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 저저항 측정기의 회로도이다.

Claims (4)

1. 바테리;

   상기 바테리와 직렬로 연결되며 저항값이 가변 가능한 전류조정저항; 및

   상기 바테리 및 상기 전류조정저항과 직렬로 연결되며 피측정 저항과 병렬로 연결되고 상기 피측정 저항의 저항값을 측정하는 측정계를 포함하는 저저항 측정기.
2. 제1 항에 있어서, 상기 측정계는

   상기 측정계에 흐르는 전류와 상기 피측정 저항에 흐르는 전류간의 상대적인 크기를 고려하여 상기 피측정 저항의 저항값을 측정하는 저저항 측정기.
3. 제１ 항에 있어서, 상기 측정계는

   상기 측정계의 내부 저항　값과 상기 피측정 저항의　저항　값　간의　상대적인　크기를　고려하여 상기 피측정 저항의 저항　값을 측정하는 저저항 측정기.
4. 제1 항에 있어서, 상기 전류조정저항의 저항　값은, 상기 피측정저항의　저항　값이 무한대일 때 상기 측정계에 최대전류가　흐르도록 결정된 저저항 측정기.

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