교류 전압계

교류 전압계란?

교류 전압계는 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전압을 측정하기 위해 사용되는 장치입니다.
휴대용의 경우 과거에는 교류 전압계로서의 기능만을 가진 제품도 많이 판매되었으나, 최근에는 테스터로서 다기능을 갖춘 제품이 주류를 이루고 있다. 다기능 제품에는 아날로그 테스터와 디지털 테스터 두 종류가 있습니다.

아날로그 테스터는 상대적으로 내부 저항이 낮기 때문에 전력 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 높은 정확도와 측정 오차가 적은 것이 장점입니다.
디지털 테스터는 내부 저항이 높기 때문에 높은 임피던스의 회로를 측정할 수 있습니다.

교류 전압계의 사용 용도

교류 전압계는 교류 전류가 사용되는 제품 검사 및 유지-보수 분야에서 널리 사용됩니다. 다음은 사용 예시입니다.

• 오디오 기기 고장 원인 파악
• 큐비클의 수전 및 송전 전압 확인
• 고속열차 조종석 내 각 장소의 전압 확인
• 배수용 수중펌프의 상태 확인
• 비상용 발전기의 출력 전압 확인
• 발전소의 발전 전압 확인
• 변전소에서의 송전-수전 전압 확인

교류 전압계를 이용하여 전자 회로 간의 고유 전압을 확인할 수 있습니다.
또한 위에서 언급한 바와 같이 교류 전압계는 기기 전압 상태 모니터링에도 활용됩니다.

교류 전압계의 원리

교류 전압계는 크게 아날로그 전압계와 디지털 전압계로 나뉩니다.

아날로그 전압계는 주로 이동식 철편 방식을 사용합니다.
이동식 철편식은 고정된 코일에 입력 전압을 인가하고, 그 코일에 발생하는 자력에 의해 철편을 움직여 지침이 흔들리게 하는 방식입니다. 구조가 간단하고 가격이 저렴한 것이 특징입니다.

디지털 전압계의 원리는 먼저 입력된 교류 전압을 AC/DC 변환기를 통해 직류 전원으로 변환합니다. 그런 다음 배율기에 의해 전기 저항을 결정하고 바이어스 전류의 전압과 교류 전압계 고유 저항의 전압에 의해 교류 전압계에 흐르는 전류의 양이 결정됩니다. 전기 저항 및 전류가 결정되면 옴의 법칙을 이용하여 전압을 구할 수 있습니다.

교류 전압계의 종류

교류 전압계는 앞서 언급한 바와 같이 종류가 있으며, 아날로그식 제품과 디지털식 제품이 있습니다. 또한, 전압을 로깅하는 데이터 로거도 판매 중입니다.

아날로그 교류 전압계

‘교류 전압계’라고 하면 아날로그 제품을 떠올리는 사람이 많을 것입니다. 전면에 투명한 아크릴 커버로 덮인 전압판과 바늘이 있는 타입이 일반적이다. 구조가 단순하기 때문에 디지털 교류 전압계에 비해 고장이 적고 신뢰성이 높습니다.

비교적 저렴하게 구할 수 있으며, 인터넷 쇼핑몰에서도 1,000원이 채 안 되는 가격으로 판매되는 제품도 있습니다.

디지털 교류 전압계

전면이 디지털 표시로 전압을 표시하는 타입입니다. 내부에 FPGA 등의 제어 기판을 탑재하고 있으며, 아날로그-디지털 변환 회로 등의 기능을 가지고 있습니다.

디지털 표시로 보기 쉽고, 기판을 제어하는 프로그램에 따라 다양한 기능을 구현할 수 있어 고기능인 제품도 있습니다. 가격은 1,000엔대에 구입할 수 있는 것부터 수십만 원대의 고성능 타입까지 가격대는 다양합니다. 아날로그에 비해 구조가 복잡하기 때문에 고장률도 높은 편입니다.

데이터 로거

교류 전압계의 기능을 가지고 있으면서 그 전압 측정 결과를 로깅하거나 확장 유닛을 연결하여 온도 등 다양한 측정을 동시에 실행할 수 있는 타입의 기기입니다.