KR101191164B1

KR101191164B1 - 전기 멀티미터

Info

Publication number: KR101191164B1
Application number: KR1020110115855A
Authority: KR
Inventors: 김선구; 서상규; 정진수; 한운기
Original assignee: 한국전기안전공사
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2012-10-15

Abstract

본 발명은 직, 교류 전압, 각종 저항, 각종 전류, 온도, 위상, 활선 유무 등을 종합적으로 측정하는 장치로서, 전기 점검을 위한 모든 측정을 오차범위를 최소화시켜 정밀하게 측정할 있도록 한 전기 멀티미터에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 테스트 리드 케이블을 연결하는 3개의 단자와 적외선 온도센서, 측정범위에서만 동작하도록 하는 릴레이회로 및 교류 활선상태 판단회로를 갖는 터미널부(10)와, 전압, 전류, 저항 등을 측정하는 측정부(20)와 터미널부(10)와 측정부(20) 사이에 연결되고 각 측정부(20)를 선택 연결하고 선택된 측정부(20)에만 전원을 공급하는 기능선택부(30)와, 각 측정부(20)에서 측정한 데이터를 처리 저장하고, 각 부를 제어하는 제어부(40)와, 제어부(40)에서 보내는 각 데이터를 디스플레이시키는 디스플레이부(50)와 각 부에 필요한 전압의 전원을 공급하고, 노이즈제거안정회로를 갖는 전원부(60)와, 측정범위 등 컨트롤키를 입력하는 키입력부(70)와, 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환해주는 A/D 변환부(80)와, 다중 입력 데이터 중 하나의 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서부(90)로 이루어짐을 특징으로 하는 전기 멀티미터에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

전기 멀티미터{Electric multimeter}

본 발명은 전기 멀티미터에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 직, 교류 전압, 각종 저항, 각종 전류, 온도, 위상, 활선 유무 등을 종합적으로 측정하는 장치로서, 전기 점검을 위한 모든 측정을 오차범위를 최소화시켜 정밀하게 측정할 있도록 한 전기 멀티미터에 관한 것이다.

일반적인 전기 측정장치는 측정목적이나 측정대상에 따라 크게는 전압, 전류, 전력, 저항, 임피던스, 어드미턴스, 인덕턴스 등을 측정하는 장치이다.

이와 같은 전기 측정장치는 전압, 전류, 전력, 저항 등을 측정하기 위하여 각각의 장치로 개발되어 사용되고 있으며, 근자에 와서는 전압, 전류, 전력, 저항 등을 통합적으로 측정하는 전기 멀티미터가 개발되어 사용되고 있다.

상기 전기 멀티미터를 이용하여 전기/전자기기를 점검할 때에는, 전기 멀티미터의 프로브(Probe : 탐침(探針))를 측정 대상물에 접촉시켜 측정값을 구해낸다. 특히, 전기 안전점검을 위하여, 건물의 곳곳으로 전기를 배분하는 지점에 설치된 분전반을 점검하는 경우도 많은데, 이때에도 점검자는 전기 멀티미터를 사용하여 AC전류, 누설전류, 유효누설전류, 활선절연저항 등을 측정하여 안전점검을 실시한다.

그러나, 상기 전기 멀티미터는 전기 점검을 위한 모든 측정이 불가능하여 전기 멀티미터로 점검할 수 없는 부분을 측정하기 위한 별도의 측정기가 필요한 문제점이 있었으며, 하나의 측정기로 전기 점검을 위한 모든 측정을 할 수 있는 장치의 필요성 대두되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 직, 교류 전압, 각종 저항, 각종 전류, 온도, 위상, 활선 유무 등을 종합적으로 측정하는 장치로서, 전기 점검을 위한 모든 측정을 오차범위를 최소화시켜 정밀하게 측정할 있도록 한 전기 멀티미터를 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 테스트 리드 케이블을 연결하는 3개의 단자와 적외선 온도센서, 측정범위에서만 동작하도록 하는 릴레이회로 및 교류 활선상태 판단회로를 갖는 터미널부(10)와, 전압, 전류, 저항 등을 측정하는 측정부(20)와 터미널부(10)와 측정부(20) 사이에 연결되고 각 측정부(20)를 선택 연결하고 선택된 측정부(20)에만 전원을 공급하는 기능선택부(30)와, 각 측정부(20)에서 측정한 데이터를 처리 저장하고, 각 부를 제어하는 제어부(40)와, 제어부(40)에서 보내는 각 데이터를 디스플레이시키는 디스플레이부(50)와 각 부에 필요한 전압의 전원을 공급하고, 노이즈제거안정회로를 갖는 전원부(60)와, 측정범위 등 컨트롤키를 입력하는 키입력부(70)와, 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환해주는 A/D 변환부(80)와, 다중 입력 데이터 중 하나의 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서부(90)로 이루어짐을 특징으로 하는 전기 멀티미터에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 각 측정범위 안에서만 측정이 가능하여 사용자의 사용 미숙이나 착오 등으로 인한 테스트 리드 케이블의 인입 오류를 용이하게 방지할 수 있게 됨으로써, 측정값의 정확도 향상, 기기 파손 방지 및 사용자 신체 손상의 예방과 같은 다양한 효과가 있으며, 하나의 장치로 전기 점검을 위한 모든 측정을 오차범위를 최소화시키면서 정밀하게 측정할 수 있는 등 여러 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 블록도

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 터미널부(10), 측정부(20), 기능선택부(30), 제어부(40), 디스플레이부(50), 전원부(60), 키입력부(70), A/D 변환부(80) 및 멀티플렉서부(90)가 유기적으로 연결하여 구성한다.

상기 터미널부(10)는 측정 대상체 사이를 전기적으로 연결시키기 위한 테스트 리드 케이블을 연결하는 3개의 단자와 측정 대상체의 온도를 비접촉식으로 측정하기 위한 적외선 온도센서가 구비되며, 상기 기능선택부(30)에 의해 선택된 측정부(20)의 측정범위에서만 동작하도록 하는 릴레이회로및 측정 대상체가 활선 상태인가를 판단하는 교류 활선 상태 판단회로를 구비한다.

상기 교류 활선상태 판단회로는 측정 대상체가 활성상태인가를 판단하여 활선상태의 유무를 상기 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 측정 대상체가 활선상태의 유무를 확인 할 수 있도록 한다.

상기 측정부(20)는 터미널부(10)로부터 입력되는 측정 대상체의 전압, 전류, 저항 등을 데이터를 측정하여 그 측정값을 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 측정 대상체가 측정값을 확인 할 수 있도록 한다.

상기 측정부(20)는 접지저항측정부(21), 누전차단기시험부(22), 절연저항측정부(23), 연속성측정부(24) 및 루프임피던스측정부(25)로 구성한다.

상기 접지저항측정부(21)는 상기 제어부(40)와 연결되어 기준 전압과 측정 전압을 비교하여 대지의 저항을 측정하여 상기 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 접지저항값을 확인 할 수 있도록 하는 것으로서, 대지의 저항이 높으면 피뢰침 등의 접지시 낙뢰 등이 완전하게 대지로 흡수되지 못하고 대지 위에 높은 전압을 형성하게 되는데, 이러한 경우가 발생하면 감전의 위험이 발생하므로 대지의 저항이 낮은 곳에 접지를 설치하기 위하여 측정하는 것이다.

상기 누전차단시시험부(22)는 상기 제어부(40)와 연결되어 누전차단기(RCD : Residual Current Device, ELCB : Electric Leakage Current Breaker)에 정격 감도전류를 흘렸을 때 누전차단기가 작동하여 회로를 차단하기 까지의 시간을 측정하여 상기 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 차단시간값을 확인 할 수 있도록 하여 누전차단기의 불량여부를 판단하는 것으로서, 누전에 의한 회로의 단락(Short)으로 발생하는 화재 등 위험 요소를 차단하기 위한 것이다.

여기서 상기 정격 감도전류의 반을 누전차단기에 흘려서 차단되는지 안되는지를 확인하여 차단되면 누전차단기를 불량으로 판정하고, 정격 감도전류의 5배를 누전차단기에 흘려서 40msec이내에 차단되는지 확인하여 차단이 안되면 누전차단기를 불량으로 판정하며, 정격 감도전류를 누전차단기에 흘려서 누전차단기에 명시된 차단시간에 차단이 되는지 확인하여 명시된 차단시간이 안되면 불량으로 판정하는 것이다.

상기 절연저항측정부(23)는 상기 멀티플렉서부(90)와 상기 A/D 변환부(80)를 통하여 상기 제어부(40)와 연결되어 측정 대상체의 기준 전압과 측정 전압을 비교하여 절연저항을 측정하여 그 절연저항측정값을 상기 멀티플렉서부(90)통해 상기 A/D 변환부(80)에서 디지털 데이터값으로 변환하여 상기 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 절연저항측정값을 확인 할 수 있도록 하는 것이다.

여기서 상기 절연저항의 측정은 배선간의 절연저항이 낮으면 합선(단락:Short)될 우려가 많아 화재 등 위험 요소를 많이 앉고 있기 때문에 절연저항을 높게 유지할 필요가 있어 측정하는 것이다.

상기 연속성측정부(24)는 상기 멀티플렉서부(90)와 상기 A/D 변환부(80)를 통하여 상기 제어부(40)와 연결되어 측정 대상체의 접촉저항을 측정하여 그 접촉저항측정값을 상기 멀티플렉서부(90)통해 상기 A/D 변환부(80)에서 디지털 데이터값으로 변환하여 상기 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 접촉저항측정값을 확인 할 수 있도록 하는 것이다.

여기서 상기 접촉저항의 측정은 접촉저항이 높으면 사림이 만졌을 경우에 감전의 위험이 있기 때문에 접촉저항을 측정하여 낮게 유지할 필요가 있어 측정하는 것이다.

상기 루프임피던스측정부(25)는 상기 멀티플렉서부(90)와 상기 A/D 변환부(80)를 통하여 상기 제어부(40)와 연결되어 측정 대상체의 활선 상태와 활선 상태가 아닌 상태의 전류와 전체저항을 측정하여 그 측정값을 상기 멀티플렉서부(90)통해 상기 A/D 변환부(80)에서 디지털 데이터값으로 변환하여 상기 제어부(40)를 통하여 디스플레이부(50)에 디스플레이시켜 사용자가 측정값을 확인 할 수 있도록 하는 것이다.

여기서 상기 전류의 측정은 활선 상태와 활선 상태가 아닌 상태에서 단락(Short)되었을 때 배선에 흐르는 전류를 측정하는 것으로서, 배선설계 등을 할 때 예상 단락 회로 전류(PSC : Prospective Short Circuit Current)를 측정함으로써 각 배선용 케이블, 차단기(RCD, ELCB) 등의 정격을 결정하기 위하여 측정하는 것이다.

또한, 상기 전체저항의 측정은 폐회로의 저항이 지나치게 큰 경우에 과부하나 단락(Short) 사고 때 배선에 충분한 전류가 흐르지 않아서 차단기 또는 퓨즈가 동작되지 않는 경우가 있어 화재나 위험한 경우가 발생함으로 전체저항을 확인하여 낮게 유지할 필요가 있어 측정하는 것이다.

상기 기능선택부(30)는 상기 터미널부(10)와 측정부(20) 사이에 연결되어 측정 대상체의 측정하고자하는 측정값을 측정할 수 있는 측정부(20)를 선택 연결하고 선택된 측정부(20)에만 상기 제어부(40)를 통하여 전원을 공급한다.

상기 제어부(40)는 측정부(20)와 직접 연결되거나, 상기 A/D 변환부(80) 또는 멀티플렉서부(90)를 통하여 연결되어 측정부(20)에서 측정한 데이터를 처리하여 디스플레이부(50)를 통해 측정한 데이터를 디스플레이시키며, 측정한 데이터를 저장하고, 각 부를 제어한다.

상기 디스플레이부(50)는 상기 제어부(40)에 연결되어 제어부(40)에서 보내는 각 데이터를 디스플레이시키고, 상기 키입력부(70)에서 입력되는 데이터를 디스플레이시킨다.

상기 전원부(60)는 상기 제어부(40)에 연결되어 노이즈제거안정회로에 의해 노이즈가 제거된 전원을 각 부에 필요한 전압으로 공급한다.

상기 키입력부(70)는 제어부(40)에 연결되어 측정범위 등 컨트롤키를 입력한다.

상기 A/D 변환부(80)는 상기 제어부(40)에 연결되어 측정부(20)에서 측정한 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(40)에 보낸다.

상기 멀티플렉서부(90)는 상기 A/D 변환부(80)에 연결되어 각 측정부(20)에서 측정한 데이터 중 각 데이터의 순서를 정하여 하나씩 A/D 변환부(80)로 보낸다.

이와 같은 본 발명은 각 측정범위 안에서만 측정이 가능하여 사용자의 사용 미숙이나 착오 등으로 인한 테스트 리드 케이블의 인입 오류를 용이하게 방지할 수 있게 됨으로써, 측정값의 정확도 향상, 기기 파손 방지 및 사용자 신체 손상의 예방과 같은 다양한 효과가 있으며, 하나의 장치로 전기 점검을 위한 모든 측정을 오차범위를 최소화시키면서 정밀하게 측정할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10 : 터미널부
20 : 측정부
21 : 접지저항측정부
22 : 누전차단기시험부부
23 : 절연저항측정부
24 : 연속성측정부
25 : 루프임피던스측정부
30 : 기능선택부
40 : 제어부
50 : 디스플레이부
60 : 전원부
70 : 키입력부
80 : A/D 변환부
90 : 멀티플렉서부

Claims

테스트 리드 케이블을 연결하는 3개의 단자와 적외선 온도센서, 측정범위에서만 동작하도록 하는 릴레이회로 및 교류 활선상태 판단회로를 갖는 터미널부(10)와;
전압, 전류, 저항 등을 측정하는 측정부(20)와;
터미널부(10)와 측정부(20) 사이에 연결되고 각 측정부(20)를 선택 연결하고 선택된 측정부(20)에만 전원을 공급하는 기능선택부(30)와,
각 측정부(20)에서 측정한 데이터를 처리 저장하고, 각 부를 제어하는 제어부(40)와;
제어부(40)에서 보내는 각 데이터를 디스플레이시키는 디스플레이부(50)와;
각 부에 필요한 전압의 전원을 공급하고, 노이즈제거안정회로를 갖는 전원부(60)와;
측정범위 등 컨트롤키를 입력하는 키입력부(70)와;
아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환해주는 A/D 변환부(80)와;
다중 입력 데이터 중 하나의 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서부(90)로 이루어짐을 특징으로 하는 전기 멀티미터.
제 1항에 있어서,
상기 측정부(20)는 접지저항측정부(21), 누전차단기시험부(22), 절연저항측정부(23), 연속성측정부(24) 및 루프임피던스측정부(25)로 이루어짐을 특징으로 하는 전기 멀티미터.