교류 전압을 직류 전압으로 기록

● 실험 목적

 

GS200에서 만든 교류 전압을 MP3 패널미터를 사용하여 직류 전류로 바꾼 뒤 저항을 연결하여 1~5V의 직류 전압을 GR200으로 보내서 0~50V의 범위로 기록한다.

 

● 실험 장비

 

Yokogawa - GS200 DC Voltage / Current Source

HANYOUNG nux - GR200 터치패널 그래픽 기록계

HANYOUNG nux - MP3-4 AVR 0 A 디지털 멀티 패널미터

 

● 실험 방법

1) GS200에서 AC 20V 교류 전압 만들기

 

- GS200은 직류 전압만 만들 수 있어서 엑셀로 프로그램 하여 교류전압을 만들어야 한다. 여기서는 Interval Time을 0.1초로 하고 20V와 -20V사이를 반복하도록 프로그램 했다.

[그림1] AC 20V 교류 전압 프로그램

2) MP3 패널미터로 AC 20V를 직류 전류(4~20mA)로 만들기

 

- RMS에 관한 설명

MP3 패널미터의 측정입력사양을 보면 AC VOLT가 아니라 AC VOLT(RMS)라고 되어 있다. RMS는 Root Mean Square의 약자로 특정한 출력 값의 평균을 내어 출력 값이 항상 균일하게 출력되는 크기를 표시한 것이다. 이는 AC전압을 DC전압으로 표시할 때 사용되기도 한다. Sin파형의 AC전압을 DC전압으로 나타낼 때, DC전압은 Sin전압에 대한 피크전압(Vp)의 1/√2 가 된다. 이를 Vrms라고 부르며, RMS 혹은 RMS전압이라고 칭하기도 한다. 한글로는 실효 값이라고도 한다. RMS를 사용하는 가장 큰 이유는 평균 전력의 양이 파형 모양에 따라 달라지므로, 이를 비교하기 위해 실효 값(RMS)을 사용하게 된다. 파형의 특성을 파악할 때는 Peak의 값보다 RMS 계산을 통해서 확인하는 것이 선호된다.

 

- 결론

측정입력사양이 AC VOLT면 정현파만 측정이 가능하고, AC VOLT(RMS)는 모든 파형에 대한 측정이 가능하다. 실험에 쓰인 MP3 패널미터는 모든 파형에 대한 측정이 가능하기 때문에 앞서 1)과 같은 프로그램으로 만든 AC 20V도 측정할 수 있다.

 

- MP3 패널미터의 전류 출력 기능

MP3 패널미터는 교류 전압을 받아서 전류(4~20mA)를 출력할 수 있는데 이때 교류가 직류로 변경된다.

 

3) 저항 250Ω을 연결하여 전류(4~20mA)를 DC전압(1~5V)로 만들기

 

4) 1~5V의 DC전압을 0~50V의 범위로 만들어서 기록하기

 

● 실험 결과