멀티미터(테스터기, 전기 테스터기, 디지털 멀티미터) 측정방법 및 저항띠 읽기

안녕하세요. 메카럽입니다.

이번 포스팅에서는 측정기라고 하는 멀티미터(테스터기, 전기 테스터기, 디지털 멀티미터)에 대해 알아보도록 하겠습니다. 기계만 다루던 제가 테스터기라고 한다면 경도측정기 같은 테스터기만 다뤄 보고 전기, 전자관련 측정기는 보기만 해봤는데 직접 배우고 나니 살짝 신기하기도 했습니다. 하지만 인터넷에 판매되고 있는 테스터기 가격을 보니 만만치 않더군요. 구매는 생각좀 해봐야 겠습니다.

그렇다면 멀티미터는 어떤 것이 있고 어떤 기능을 가지고 있는지 살펴보도록 하겠습니다.

 

■ 멀티미터

멀티미터는 테스터기, 전기 테스터기, 디지털 멀티미터 등의 이름으로 다양하게 불리는 전기 계측기입니다. "멀티"미터란 이름만큼 측정할 수 있는 값과 범위, 기능이 다양한데 대체로 전압과 전류, 저항, 그리고 회로의 연결 유무 점검 등에 가장 많이 쓰이며, 트랜지스터의 유형에 관해서도 살펴보는 기능이 있습니다.

먼저 어떤 제품을 써야 하는지 알아보도록 하겠습니다. 비용을 많이 들이면 대체로 가장 좋은 물건을 구할 수 있습니다. 자동 범위조정 기능 등이 부착된 모델 사용이 수월하고 측정 범위가 넓은 것들입니다. 반면 비용이 적게 들어가는 제품은 사용범위를 사용자가 일일이 지정해야 하거나, 퓨즈나 스위치의 접촉면이 빨리 닳는 등 내구성의 문제, 그리고 측정 범위가 좁은 것들이 많습니다. 이러한 불편함으로 스트레스를 받고 싶지 않다면, Fluke 제품과 같은 높은 정확도와 편의성을 가재는 제품을 구입하는 것이 좋겠습니다.

아날로그 멀티미터와 디지털 멀티미터

위 그림은 아날로그 방식의 멀티미터와 오른쪽 디지털 방식의 멀티미터를 나타내고 있습니다. 아날로그 방식은 우리가 하려는 실험에 충분하지 않으며 대체로 단종된 모델로 재고판매나 중고제품 거래가 이루어지고 있고 디지털 멀티미터는 측정값을 화면에 숫자로 알려주는 방식입니다. 하지만 아래 그림은 앞선 저가 멀티미터에 비해 다이얼의 선택지가 아주 적고 사용자가 일일이 저항값과 전압값 따위의 측정 범위를 지정해 주어야 하는데 비해 아래의 멀티미터는 측정 범위를 멀티미터에서 알아서 조정해주는 기능이 있기 때문입니다. 저렴한 중국산은 알리 익스프레스에서 몇천 원 수준, Fluke사의 멀티미터와 같이 비싼 제품은 수십만 원 선에 이릅니다. 처음부터 좋은 제품을 쓸 필요는 없지만, 사용성 측면에서 사용법을 익히는데 걸리는 시간과 스트레스 절약이 가능하므로 아래 제품을 선택하는 것이 좋을 것으로 판단됩니다.

 

◆ 측정

멀티미터는 계측기 본체와 측정용 케이블 2개로 구성됩니다. 어떤 값을 측정할지 결정한 후 다이얼을 돌려 해당 값에 맞춥니다. 기본적으로 전압, 전류, 저항 정도이며 자동범위조정 기능이 없는 모델이라면 측정하고자 하는 값의 범위를 맞춰야 합니다. 이어서 리드선을 들고 측정하고자 하는 곳에 갖다 대면 원하는 값이 출력됩니다. 측정하고자 하는 물리량별로 측정방법이 조금씩 다르기에 세부적인 내용은 다음을 참조하시기 바랍니다.

전압측정

저항이나 LED에 걸리는 DC 전압을 측정하기 위해 멀티미터를 활용해보겠습니다.

첫 번째, 먼저 붉은 리드선을 +, V, A, Ω 등으로 표기된 단자에 연결하고 검은색 리드선을 -, COM이 표기된 단자에 연결합니다. 대체로 단자에 표기된 문자는 조금씩 달라도 색상은 붉은색과 검은색으로 같습니다.

두 번째, DC 전압에 다이얼을 맞춥니다. DC는 V자 위에 직선이, AC는 사인곡선이 표시되어 있습니다. 멀티미터가 수동식 제품이라면 측정하고자 하는 전압 범위에 다이얼을 위치시킵니다.

세 번째, 각각의 리드선을 측정하고자 하는 저항, LED 등의 단자에 가져다 대는데, 붉은색 리드선을 높은 전위(+)에, 검은색 리드선은 낮은 전위(-)에 가져다 댑니다.

네 번째, 디스플레이 창에 표시되는 값이 측정된 전압입니다. 플러스 값을 측정했다고 생각했는데 마이너스 값이 디스플레이 된다면 리드선의 극성을 달리 해보면 됩니다.

전압측정의 잘된 예와 잘못된 예

위 그림은 전압을 측정하기 위한 회로 구성으로 하나의 저항에 대해 멀티미터의 리드선이 개방 회로, 즉 병렬로 연결되어야 합니다. 위 그림의 아래부분처럼 동일한 측정점을 찍는 것은 회로 내 동일한 전위를 측정하는 것이기 때문입니다. 다시 말해서 전압이란 전위의 높낮이를 나타내는 것으로 자의 원점과 측정점을 제대로 찍어야 올바른 값이 나옵니다.

 

전류측정

 멀티미터는 회로 내 측정 구간을 흐르는 전류를 측정할 수도 있습니다.

첫 번째, 붉은색 리드선을 A로 표기된 단자에 연결하고 검은색 리드선을 -, COM이 표기된 단자에 연결합니다. 전류 측정 단자는 전압용 단자와 다르고 자동측정 범위 기능을 갖는 멀티키터라도 전류값에 따라 두 가지 이상의 전류 측정 단자를 갖고 있으니 유의해야 합니다.

두 번째, "A"자로 표기된 전류에 다이얼을 맞춥니다. 전류는 DC, AC 모두 한 다이얼에 표기되어 있습니다. 멀티미터가 수동식 제품이라면 측정하고자 하는 전류 범위에 다이얼을 위치시킵니다.

세 번째, 각각의 리드선을 측정하고자 하는 구간에 가져다 댑니다.

네 번째, 멀티미터 디스플레이 창에 표시되는 값이 측정된 전류값입니다.

전류 측정

전류 측정은 전압 측정과 반대의 개념입니다. 단락 회로, 즉 직렬로 측정해야 합니다. 회로를 흐르는 전류가 멀티미터를 거쳐 가며 측정하는 개념이기 때문입니다. 폭포에서 떨어지는 물의 양을 측정하기 위해 폭포 중간에 특정한 구간을 잡고 여기를 통과하는 물의 양을 측정하는 것과 동일한 맥락입니다.

 

저항측정 및 저항 띠 읽기

멀티미터로 저항의 크기를 측정할 수도 있습니다. 이는 전압 측정방법과 거의 같습니다. 다이얼만 저항값으로 바꾸어주면 되기 때문입니다. 대체로 Ω으로 표기되어 있으나, 저가 모델은 20, 2k, 20k, 200k, 2M, 20M 등 측정 구간을 두고 있습니다. 해당 구간을 최댓값으로 두고 다이얼을 조정합니다. 가령 1.4k 저항을 측정하겠다면, 다이얼을 2k에, 120k 저항이라면 200k에 두도록 합니다.

저항은 멀티미터로 측정해서 확인할 수 있지만 DIP타입이라면 저항 띠의 색상으로도 구분할 수 있습니다.

저항 띠 읽기

DIP타입의 저항에는 네 가지 색 띠가 칠해져 있습니다. 첫 번째와 두 번째 띠는 각각 숫자를 의미하고 세 번째는 0의 개수, 즉 단위를 의미합니다. 그리고 마지막의 은색 또는 금색 띠는 저항값의 오차입니다. 가령 470kΩ에 금색 띠라면 실제 저항 값은 446.5kΩ~493.5kΩ의 범위 내에 있습니다. 제조공정 상에 발생하는 오차이며 이 값이 낮을 수록 가격은 높아집니다.

 

회로 연결성 측정

도통시험 비교

회로 연결성 시험은 도통 시험이라고 하며, 단자와 단자 사이에 연결성을 시험하는 기능입니다. 이 기능을 통해 회로가 개방 상태인지 단락 상태인지를 확인할 수 있습니다. 연결되어 있어야 할 신호선이나 회로 단자를 확인하거나, 개방되어 있어야 할 회로가 어떤 이유로 인해 단락되었을 때 도통 여부를 체크하는 기능입니다. 측정 단자가 연결되어 있다면 위 그림처럼 "삐"소리가 나고, 끊어져 있다면 아무런 소리도 나지 않습니다. 사전에 멀티미터 리드선 단자를 서로 접속하면 "삐" 소리를 들을 수 있습니다.

 

이상으로 측정방법에 대한 포스팅을 마치도록 하겠습니다. 측정은 그림이나 책으로 보는 것 보다 직접 해보는 것이 가장 정확하고 이해가 빨리 되는 것 같습니다(제가 그 동안 기계쪽 측정을 해본 결과). 간단한 테스터기를 장만하셔서 직접 해보시면 별거 아니라고 생각되실 정도로 어렵지 않습니다. 다만 측정된 값에 대한 결과를 어떻게 적용하고 보완해야 하는지가 관건이라고 생각합니다. 이제 첫 걸음을 시작했으니 천천히 배우며 읽혀 나가도록 해보겠습니다.

오늘 하루도 행복하고 즐거운 하루가 되시기 바랍니다.