광멀티미터란?
광 멀티미터(영문: Optical multimeter)는 빛을 이용한 측정기입니다.
다양한 빛의 특성을 측정할 수 있는 기능이 내장되어 있습니다. 광 손실 테스터, 광 손실 테스터, 광 손실 테스트 세트 등으로 불리기도 합니다.
빛의 세기를 측정하는 광 파워미터, 광섬유의 신호가 얼마나 손실되는지를 측정하는 로스테스터, 리턴 로스테스터의 기능을 가지고 있기 때문에 이렇게 불리게 되었습니다. 또한, 광원으로 레이저를 탑재한 것도 있어 안정된 광원으로도 활용할 수 있습니다.
광멀티미터의 사용 용도
광멀티미터는 전기 회로에서 빛을 이용한 측정기이며, 주로 전류와 전압을 측정하는 데 사용됩니다. 고주파 전류 및 고전압 측정에도 적합하여 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라, 빠르고 신뢰할 수 있는 측정이 가능하여 의료 현장 등에서도 사용되고 있습니다.
1. 전자 회로 테스트
광멀티미터를 사용하여 회로 내부의 전압, 전류, 저항, 용량 등을 측정하여 회로의 작동 상태를 확인할 수 있습니다. 또한, 광멀티미터는 고속 측정이 가능하기 때문에 고속 회로의 동작 확인에도 적합합니다.
2. 온도 측정
광멀티미터는 표면에서 방출되는 적외선을 감지하여 온도 분포를 영상화하는 열 이미징이나 비접촉식 온도 측정에도 사용됩니다. 예를 들어, 건축물의 단열 성능 평가, 전기 기기의 과열 감지 등이 있습니다.
측정 대상의 표면 온도에 따라 적외선이나 근적외선이 방출됩니다. 이 방출된 빛을 광멀티미터로 감지하여 측정 대상의 온도를 비접촉으로 측정할 수 있습니다.
3. 의료용
피부나 눈 질환의 진단과 치료에 활용된다. 특히 안과 의사가 녹내장 등의 질병을 진단하고 치료하기 위해 광 멀티미터를 사용하기도 합니다.
또한 근적외선을 이용해 뇌의 활동을 비침습적으로 영상화하는 뇌 기능 영상화 기술도 개발되고 있는 상황입니다. 이를 통해 뇌신경과학 및 임상 의학 분야에서의 응용이 기대되고 있습니다.
광멀티미터의 원리
광멀티미터는 전기 회로에서 빛을 이용한 측정기이며, 신호와 광원의 원리는 다음과 같습니다.
1. 신호의 원리
광멀티미터는 광섬유를 사용하여 빛을 송수신합니다. 광섬유는 매우 가는 유리섬유로 만들어져 있으며, 송신 측에서 발생시킨 빛이 광섬유를 통해 수신 측으로 전송됩니다.
수신 측의 광센서는 빛을 받아 신호로 변환하고, 이 신호를 회로의 전기적 파라미터로 읽습니다. 매우 높은 정확도로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 전기 회로에서 전기적 노이즈의 영향을 받지 않아 신뢰도 높은 측정이 가능합니다.
2. 광원의 원리
광 멀티 미터의 광원은 주로 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드가 사용됩니다. 이러한 광원은 전력 소모가 적고 매우 높은 밝기를 발산하기 때문에 광 멀티미터에 적합합니다.
전송된 빛은 측정 대상 회로에 입사하여 회로 내부에서 반사, 굴절, 산란 등이 일어납니다. 이 빛은 다시 광섬유를 통해 수신부로 돌아와 포토다이오드 등의 광센서에 의해 광신호로 변환되어 측정값으로 표시됩니다.
이처럼 광섬유를 사용하면 비접촉식으로 정밀한 측정이 가능합니다. 또한, 광섬유는 전기 신호보다 신호 지연이 적기 때문에 고속 측정에도 적합합니다.
광멀티미터의 특징
비접촉으로 측정할 수 있어 안전성과 신뢰성이 높고, 측정 대상에 손상을 입히지 않는 것이 특징입니다. 반면, 측정 대상의 표면 온도를 측정하기 때문에 내부 온도나 부품의 열화 상태 등은 측정할 수 없습니다.
사용 환경에 따라 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있기 때문에 측정 전에 측정 대상과 측정 조건을 정확히 파악하여 신중하게 측정하는 것이 중요합니다.