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전기 극성 역사
전기 현상의 이진("극성") 특성은 매우 오랫동안 알려져 있었으며, 자기 극성과의 유사성은 전자기학 연구를 이끌었고, 외르스테드는 마침내 1820년에 전기와 자기 사이의 연결(외르스테드 법칙)을 찾는 데 성공했다. 반대 전하에 더하기표와 빼기표를 사용하는 것은 18세기에 게오르크 크리스토프 리히텐베르크에 의해 도입되었다. "양극"과 "음극"이라는 용어는 1747년에 벤저민 프랭클린에 의해 도입되었다. 프랭클린은 전기를 유체에 비유하여 "양극"은 그 초과를, "음극"은 결핍을 나타낸다고 설명했다. 프랭클린 이전에는 명칭이 다양했으며, 예를 들어 뒤페는 양극 전하를 "유리질"(유리를 문질러 얻을 수 있기 때문에), 음극 전하를 "수지질"(호박 (화석), "수지"를 문질러 얻었기 때문에)이라고 불렀다.
베르셀리우스는 19세기 초 전기화학 연구에서 "전기 극성"이라는 용어를 사용하여 화학 반응을 설명했다. 베르셀리우스에 따르면, 모든 원자는 양극 및 음극 극성을 모두 가지고 있었지만(오래된 개념인 전기화학 이원론), 균형은 원소에 따라 달랐고(예를 들어, 산소는 음극이고 칼륨은 양극), 반응은 원자들 사이의 전기적 인력에 의해 발생했다.
전기 극성 역사
애노드와 캐소드라는 용어는 그리스어로 각각 "위로 가는 길"과 "아래로 가는 길"을 대략적으로 의미하며, 패러데이에 의해 도입되었다. 그는 남북으로 뻗어 있는 지자기를 잘 알고 있었고, 이것이 관습 전류에 의해 생성된다고 가정했다. 앙페르 회로 법칙에 따르면 이 전류의 방향은 동쪽에서 서쪽이어야 한다. 동쪽의 태양은 "위로" 가고 서쪽의 태양은 "아래로" 가므로 이러한 용어가 생겨났다.
전기 극성 출처
Jacobsen, Anja Skaar (2003). 〈Hans Christian Ørsted's Chemical Philosophy〉. 《H.C. Ørsted's Theory of Force: An Unpublished Textbook in Dynamical Chemistry》. Kgl. Danske Videnskabernes Selskab. vii–xxxii쪽. ISBN 978-87-7876-326-6. 2025년 6월 1일에 확인함.
Jensen, William B. (2005). 《The Origins of Positive and Negative in Electricity》 (PDF). 《Journal of Chemical Education》 82. 988–989쪽. doi:10.1021/ed082p988. ISSN 0021-9584. 2025년 6월 1일에 확인함.
초저전압
초저전압(영어: Extra-low voltage, ELV)은 전력 공급 전압으로, 저전압 대역의 일부이며 위험한 감전의 위험이 낮은 범위에 있다. 초저전압을 정의하는 다양한 표준이 있다. 국제전기기술위원회(IEC)와 영국 IET(BS 7671:2008)는 ELV 장치 또는 회로를 두 전기 전도체 간 또는 전기 전도체와 접지 간의 전기 전위가 잔류 리플이 없는 직류(DC)의 경우 120 V를 초과하지 않고 교류(AC)의 경우 50 VRMS (제곱평균제곱근 볼트)를 초과하지 않는 것으로 정의한다.
IEC와 IET는 분리 초저전압(SELV), 보호 초저전압(PELV), 기능 초저전압(FELV)과 같은 실제 유형의 초저전압 시스템을 정의한다. 이들은 모터/화석 연료 발전기 세트, 변압기, 스위칭 전원 공급 장치 또는 충전식 배터리를 포함한 소스를 사용하여 공급될 수 있다. SELV, PELV, FELV는 다양한 안전 특성, 공급 특성 및 설계 전압에 따라 구별된다.
초저전압
일부 유형의 조경 조명은 SELV / PELV (초저전압) 시스템을 사용한다. 최신 배터리 구동식 휴대용 도구는 SELV 범주에 속한다. 더 가혹한 조건에서는 감전 위험을 더욱 줄이기 위해 25VRMS 교류 또는 60V (리플 없음) 직류를 지정할 수 있다. 더 낮은 전압은 습하거나 전도성 조건에서 적용될 수 있으며, 이 경우 감전 가능성이 훨씬 더 크다. 이러한 시스템은 여전히 SELV / PELV (ELV) 안전 사양에 해당해야 한다.
초저전압 유형
IEC는 SELV 시스템을 "정상 조건 및 다른 회로의 접지 결함을 포함한 단일 결함 조건에서 전압이 ELV를 초과할 수 없는 전기 시스템"으로 정의한다. 이 약어는 다양하게 안전 초저전압 또는 분리 초저전압을 의미할 수 있다. 일반적으로 다음과 같이 받아들여진다. BS EN 60335 및 IEC는 이를 안전 초저전압이라고 부르는 반면, 분리 초저전압(접지로부터 분리됨)은 설치 표준(예: BS 7671)에 사용되고 정의된다.
SELV 회로는 다음을 가져야 한다.
SELV 회로의 안전은 다음을 통해 제공된다.
SELV 회로의 설계는 일반적으로 절연 변압기, 도체 간 보장된 최소 거리 및 전기 절연 장벽을 포함한다. SELV 회로의 전기 단자는 비-SELV 회로에 일반적으로 사용되는 단자와 결합되지 않도록 설계되어야 한다.
SELV 회로의 일반적인 예: 장식용 실외 조명, III 등급 충전기, II 등급 전원 공급 장치로부터 공급됨. 최신 무선 휴대용 도구는 SELV 장비로 간주된다.
IEC 61140은 PELV 시스템을 "정상 조건 및 다른 회로의 접지 결함을 제외한 단일 결함 조건에서 전압이 ELV를 초과할 수 없는 전기 시스템"으로 정의한다.
초저전압 유형
PELV 회로는 SELV 및 PELV 이외의 모든 회로(즉, 더 높은 전압을 전달할 수 있는 모든 회로)로부터만 보호 분리를 요구하지만, 다른 PELV 시스템 및 접지와 연결될 수 있다.
SELV 회로와 달리 PELV 회로는 보호 접지 연결을 가질 수 있다. PELV 회로는 SELV와 마찬가지로 더 높은 전압과의 우발적인 접촉 위험이 낮다는 것을 보장하는 설계가 필요하다. 변압기의 경우, 이는 1차 및 2차 코일이 강화 절연으로 분리되거나, 보호 접지 연결이 있는 전도성 실드로 분리되거나, 2차 코일 자체에 접지된 단자가 있어 1차에서 2차로의 결함이 자동 차단을 유발하도록 할 수 있다.
(이중 결함 위험의 원칙은 위험이 발생하기 전에 기본 및 추가 절연이 고장나거나 기본 절연 및 보호 접지 연결이 동시에 고장나야 한다.)
PELV 회로의 일반적인 예는 I 등급 전원 공급 장치가 있는 금속 케이스 컴퓨터이다.
초저전압 유형
기능 초저전압(FELV)이라는 용어는 SELV 또는 PELV 회로의 요구 사항을 충족하지 않는 다른 모든 초저전압 회로를 설명한다. 회로의 FELV 부분은 초저전압을 사용하지만, 회로의 다른 부분에 있는 더 높은 전압과의 우발적인 접촉으로부터 충분히 보호되지 않는다. 따라서 더 높은 전압에 대한 보호 요구 사항은 전체 회로에 적용되어야 한다.
FELV 회로의 예로는 반도체 장치, 전위차계 또는 단권변압기를 통해 초저전압을 생성하는 회로가 있다. 일반적인 예는 전자 제어 토스터로, 전자 타이머 회로가 줄 발열 소자의 탭에서 파생된 초저전압으로 작동한다. 또 다른 예는 주전원 공급 연기 경보기 간의 ELV 신호로, 신호 전압은 공급 중성선에 연결된다.
이러한 경우 초저전압 부분은 주전원 전압 표준에 따라 밀봉되거나 절연되어야 한다.
IET / BSI (BS 7671)는 단상 또는 삼상 교류가 될 수 있는 저감 저전압(RLV)도 정의한다. 이 시스템은 건설 현장에서 단상 및 삼상 구성으로 수년 동안 사용되어 왔다. 단상 전압은 110 V a.c. 이지만 "중심 접지"를 통해 접지 전압을 55 V AC로 낮춘다. 삼상 시스템은 상간 전압이 110 V이고 중성선/접지 전압이 63 V이다. 이 시스템 전압은 ELV 한계보다 약간 높지만, 위험 지역에서 코드 전원 휴대용 도구 및 임시 조명에 여전히 매우 일반적으로 사용된다. 변압기에서 파생되므로 접지 결함 시 노출되는 전압은 ELV 수준 아래로 낮아진다.
초저전압 독립형 전원 시스템
원격 지역 전원 시스템(RAPS)과 같은 ELV 시스템용 케이블링은 안전을 극대화하면서 에너지 손실을 최소화하도록 설계된다. 낮은 전압은 동일한 전력에 대해 더 높은 전류를 요구한다. 더 높은 전류는 케이블에서 더 큰 저항 손실을 초래한다. 따라서 케이블 크기 결정은 최대 수요, 케이블을 통한 전압 강하 및 전류 허용 용량을 고려해야 한다. 전압 강하가 일반적으로 고려되는 주요 요인이지만, 전류 허용 용량은 배터리 뱅크와 인버터 간의 짧고 고전류 구간을 고려할 때도 중요하다.
아크는 DC ELV 시스템에서 위험하며, 원치 않는 아크를 유발할 수 있는 일부 퓨즈 유형에는 반밀폐형, 재배선 가능 및 자동차 퓨즈 유형이 포함된다. 대신 고차단 용량 퓨즈와 적절한 정격 회로 차단기가 RAPS에 권장되는 유형이다. 케이블 종단 및 연결도 아크를 피하기 위해 올바르게 수행되어야 하며, 납땜은 권장되지 않는다.
초저전압 규정
"초저전압"의 정확한 정의는 해당 지역의 적용 가능한 배선 규정에 명시되어 있다.
DIN EN 61140:2016 4.2장 표 1(EU 표준 EN 61140의 독일어 버전)에 따르면, 초저전압(≤ 50 V a.c. 또는 ≤ 120 V d.c.)은 저전압(≤ 1000 V a.c. 또는 ≤ 1500 V d.c.)의 하위 범주로 정의된다.
이는 IEC 61140:2016에서 제공하는 정의와 유사하다.
반면 유럽 연합 지침은 초저전압을 정의하지 않는다. 이 개념에 가장 가까운 것은 저전압 지침(2014/35/EU)으로, 50 V AC / 75 V DC와 1,000 V AC / 1,500 V DC 사이의 범위에 적용된다. 일반 제품 안전 지침(2001/95/EC)은 교류의 경우 50V 미만, 직류의 경우 75V 미만의 전압을 사용하는 소비재를 다룬다. 이 지침은 전기 장비만 다루며 장비 내부의 전압이나 전기 부품의 전압은 다루지 않는다.
초저전압 = IEC=
IEC 61140: 2016, 기본 안전 발행물은 ELV를 ≤ 50 VRMS AC 및 ≤ 120 V DC (리플 없음)로 정의한다.
IEC 60364-4-41: 2017, 그룹 안전 발행물은 ELV를 ≤ 50 VRMS AC 및 ≤ 120 V DC (리플 없음)로 정의한다.
AS/NZS 3000 배선 규정은 "초저전압"을 "50 V AC 또는 120 V 리플 없는 DC를 초과하지 않는" 것으로 정의한다. 그러나 AS/ACIF S009 조항 3.1.78.1 초저전압(ELV)은 다음과 같이 명시한다: "42.4 V 피크 또는 60 V DC를 초과하지 않는 전압 [AS/NZS 60950.1:2003]"이며, 다음 주석을 추가한다: "이 정의는 AS/NZS 3000:2000에 포함된 ELV 정의와 다르다." 이는 통신망 전압(TNV) 한계와 더 밀접하게 일치한다... 즉, 120 V DC 또는 70.7 V AC 피크 (50 VRMS AC)"로, 공칭 −48 V DC 배터리 공급 장치에서 발생할 수 있는 전화선 벨 전압을 수용하며 위험하다고 간주되지 않았지만, 전류 제한이 없는 소스에서 120 V AC는 개인에게 115mA를 주입하여 심실세동을 유발할 수 있다.
초저전압 = IEC=
브라질에서는 ELV (포르투갈어로 Extra-baixa tensão 또는 EBT)가 브라질 노동고용부의 규제 표준 10호에 따라 "50볼트 교류 또는 120볼트 직류를 초과하지 않는" 전압으로 공식적으로 정의된다. 이 표준은 전기에 대한 안전 규정을 정의하지만, 규제 표준 12호는 2012년 3월 이후 제조된 기계 및 장비의 시작 및 정지 장치에 대해 훨씬 낮은 전압을 요구하며, 25볼트 AC 또는 60볼트 DC를 초과하지 않아야 한다고 명시한다.
박한종
박한종(朴漢宗, ? ~ 1563년) 조선의 환관(宦官)이다.
중종때 처음 실록에 등장해 인종, 명종때 까지 환관을 지냈다.
인종의 병세를 명종에게 알리면서 명종의 총애를 받아 종1품 숭정대부 까지 올랐다.
박한종 생애
명종 즉위 직후 문정왕후를 모시는 환관이 되었다.
중종때 왕명을 전하는 승전색(承傳色)을 지내기도 하였다.
인종때에는 왕의 병세를 문정왕후에게 알렸는데,
이를두고 실록에는 "대왕대비전에 빌붙었다"고 전해지고 있다.
1545년(명종 1) 9월 15일에 위사공신(衛社功臣) 3등에 책록되고,
1546년 (명종 1) 11월 30일에는 내수사 제조(內需寺提調)가 되었다.
1547년 (명종 2) 윤9월 16일에는 추성정난위사공신 가의대부 밀성군(密城君)에 봉해졌다.
1553년 (명종 8) 9월 경복궁(景福宮)의 강녕전(康寧殿) 수리 총책임자로 있을 때
공사기간 중 화재가 발생해 강녕전(康寧殿), 사정전(思政殿), 흠경각(欽敬閣), 교태전(交泰殿)이 불타 버렸다.
환관 박한종의 잘못으로 화재가 났으니 박한종을 삭탈관직하라는 대신들의 상소가 빗발쳤으나,
이후 아무런 처벌이 없자 대신들은 1년여 동안 상소를 올리자,
오히려 문정왕후는 1556년 (명종 11) 박한종을 원자보양관(元子輔養官, 어린 세자를 양육하는 관리)으로 임명하기도 하였다.
전자 테스트 장비
전자 테스트 장비(영어: Electronic test equipment)는 신호를 생성하고 피시험 장치 (DUT)로부터 응답을 캡처하는 데 사용된다. 이런 방식으로 DUT의 올바른 작동을 입증하거나 장치의 결함을 추적할 수 있다. 전자 테스트 장비의 사용은 전자 시스템에 대한 모든 진지한 작업에 필수적이다.
실용적인 일렉트로닉스 공학 및 조립에는 매우 간단하고 저렴한 것(예: 전구와 테스트 리드로만 구성된 테스트 라이트)부터 자동 테스트 장비 (ATE)와 같이 매우 복잡하고 정교한 것까지 다양한 종류의 전자 테스트 장비가 필요하다. ATE는 종종 이러한 많은 기기들을 실제 및 시뮬레이션 형태로 포함한다.
일반적으로 회로 및 시스템을 개발할 때는 생산 테스트를 수행하거나 현장에서 기존 생산 단위를 트러블슈팅할 때 필요한 것보다 더 고급 테스트 장비가 필요하다.
전자 테스트 장비 유형
다음 항목들은 테스트 중인 회로 내의 전압, 전류 및 부품의 기본 측정을 위해 사용된다.
다음은 테스트 중인 회로의 자극에 사용된다.
다음은 테스트 중인 회로의 응답을 분석한다.
그리고 이 모든 것을 연결하는 것:
미터
전자 테스트 장비 플랫폼
현재 자동화된 전자 테스트 및 측정 시스템을 구성하는 데 일반적으로 사용되는 여러 모듈식 전자 계측 플랫폼이 있다. 이러한 시스템은 전자 장치 및 서브어셈블리의 입고 검사, 품질 보증 및 생산 테스트에 널리 사용된다. 산업 표준 통신 인터페이스는 종종 외부 PC에서 실행되는 사용자 지정 소프트웨어 애플리케이션의 제어 하에 신호 소스를 "랙-앤-스택" 또는 섀시/메인프레임 기반 시스템의 측정 기기와 연결한다.
전자 테스트 장비 플랫폼
범용 인터페이스 버스 (IEEE-488)는 센서 및 프로그래밍 가능한 기기를 컴퓨터에 연결하는 데 사용되는 IEEE-488 (전기 전자 기술자 협회에서 만든 표준) 표준 병렬 인터페이스이다. GPIB는 8비트 디지털 병렬 통신 인터페이스로, 8MB/s 이상의 데이터 전송이 가능하다. 24핀 커넥터를 사용하여 최대 14개의 기기를 시스템 컨트롤러에 데이지 체인 방식으로 연결할 수 있다. 이는 기기에 가장 일반적인 I/O 인터페이스 중 하나이며, 특히 기기 제어 애플리케이션을 위해 설계되었다. IEEE-488 사양은 이 버스를 표준화하고 전기적, 기계적, 기능적 사양은 물론 기본 소프트웨어 통신 규칙을 정의했다. GPIB는 기기 제어에 견고한 연결이 필요한 산업 환경의 애플리케이션에 가장 적합하다.
전자 테스트 장비 플랫폼
원래 GPIB 표준은 1960년대 후반 휴렛 팩커드에 의해 개발되어 회사에서 제조하는 프로그래밍 가능한 기기를 연결하고 제어하는 데 사용되었다. 디지털 컨트롤러와 프로그래밍 가능한 테스트 장비의 도입은 다양한 공급업체의 기기와 컨트롤러 간의 통신을 위한 표준 고속 인터페이스의 필요성을 야기했다. 1975년, IEEE는 ANSI/IEEE Standard 488-1975, IEEE Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation을 발행했으며, 여기에는 인터페이스 시스템의 전기적, 기계적 및 기능적 사양이 포함되어 있었다. 이 표준은 이후 1978년 (IEEE-488.1)과 1990년 (IEEE-488.2)에 개정되었다. IEEE 488.2 사양에는 각 기기 클래스가 따라야 할 특정 명령을 정의하는 프로그래밍 가능 계측을 위한 표준 명령 (SCPI)이 포함되어 있다. SCPI는 이러한 기기 간의 호환성과 구성 가능성을 보장한다.
IEEE-488 버스는 사용하기 쉽고 다양한 프로그래밍 가능한 기기 및 자극을 활용할 수 있어 오랫동안 인기를 끌었다. 그러나 대규모 시스템에는 다음과 같은 제한 사항이 있다.
전자 테스트 장비 플랫폼
LXI (LXI) 표준은 이더넷을 사용하는 계측 및 데이터 수집 시스템을 위한 통신 프로토콜을 정의한다. 이 시스템은 저비용, 개방형 표준 LAN (이더넷)을 사용하는 소형 모듈형 기기를 기반으로 한다. LXI 호환 기기는 카드 케이지 아키텍처의 비용 및 폼 팩터 제약 없이 모듈형 기기의 크기와 통합 이점을 제공한다. 이더넷 통신을 통해 LXI 표준은 유연한 패키징, 고속 I/O, 그리고 광범위한 상업, 산업, 항공우주 및 군사 애플리케이션에서 LAN 연결의 표준화된 사용을 허용한다. 모든 LXI 호환 기기에는 비LXI 기기와의 통신을 단순화하는 IVI (Interchangeable Virtual Instrument) 드라이버가 포함되어 있으므로 LXI 호환 장치는 LXI 호환이 아닌 장치 (즉, GPIB, VXI, PXI 등을 사용하는 기기)와 통신할 수 있다. 이는 기기의 하이브리드 구성 구축 및 작동을 단순화한다.
전자 테스트 장비 플랫폼
LXI 기기는 내장 테스트 스크립트 프로세서를 사용하여 테스트 및 측정 애플리케이션을 구성하기 위한 스크립팅을 사용하는 경우가 있다. 스크립트 기반 기기는 많은 애플리케이션에서 아키텍처 유연성, 향상된 성능 및 낮은 비용을 제공한다. 스크립팅은 LXI 기기의 이점을 향상시키고, LXI는 스크립팅을 가능하게 하고 향상시키는 기능을 제공한다. 현재 계측용 LXI 표준은 기기가 프로그래밍 가능하거나 스크립팅을 구현해야 한다고 요구하지는 않지만, LXI 사양의 여러 기능은 프로그래밍 가능한 기기를 예상하고 LXI 호환 기기에서 스크립팅의 기능을 향상시키는 유용한 기능을 제공한다.
전자 테스트 장비 플랫폼
VXI (VME eXtensions for Instrumentation)는 주로 자동 테스트 장비(ATE)에 사용되는 전기 및 기계 표준이다. VXI는 서로 다른 공급업체의 장비가 공통 제어 및 패키징 환경에서 함께 작동할 수 있도록 한다. VPX(일명 VITA 46)는 고속 커넥터를 사용하여 스위치 패브릭을 지원하는 VMEbus 기반의 ANSI 표준이다. VXI는 VMEbus 사양과 범용 인터페이스 버스(GPIB)의 기능을 결합하여 계측 애플리케이션의 요구 사항을 충족한다. VME, VPX 및 VXI 컨트롤러 및 프로세서에 대한 다른 기술도 사용 가능할 수 있다.
전자 테스트 장비 플랫폼
VME, VPX 및 VXI 버스 인터페이스 및 어댑터를 선택하려면 사용 가능한 기술에 대한 분석이 필요하다. 원래 VME 버스(VMEbus)는 견고성을 위해 에지 커넥터 대신 96핀 플러그를 제공하는 견고한 회로 기판인 유로카드(Eurocards)를 사용한다. VME64는 64비트 데이터 전송 및 어드레싱을 제공하는 VMEbus의 확장 버전이다. VME64 기능에는 비동기 데이터 전송, 16~40비트의 주소 지정 범위, 8~64비트의 데이터 경로 폭, 80 Mbit/s의 대역폭이 포함된다. VME64x(VME64 Extended)는 160핀 커넥터 제품군, 3.3V 전원 핀, 최대 160 Mbit/s의 대역폭, 인젝터/이젝터 잠금 핸들 및 핫 스왑 기능을 특징으로 하는 원래 VMEbus의 개선된 버전이다. VME160은 160 Mbit/s로 데이터를 전송한다. VME320은 320 Mbit/s의 속도로 데이터를 전송한다. VXI는 VMEbus 사양과 범용 인터페이스 버스(GPIB)의 기능을 결합하여 계측 애플리케이션의 요구 사항을 충족한다. VPX 애플리케이션용 VME, VPX 및 VXI 버스 인터페이스 및 어댑터도 사용할 수 있다.
전자 테스트 장비 플랫폼
PCI eXtensions for Instrumentation, (PXI),는 데이터 수집 및 실시간 제어 시스템에 특화된 주변 버스이다. 1997년에 도입된 PXI는 CompactPCI 3U 및 6U 폼 팩터를 사용하며, 트리거 라인, 로컬 버스 및 측정 애플리케이션에 적합한 기타 기능을 추가한다. PXI 하드웨어 및 소프트웨어 사양은 PXI 시스템즈 얼라이언스에서 개발 및 유지 관리한다. 전 세계 50개 이상의 제조업체가 PXI 하드웨어를 생산한다.
USB는 키보드, 마우스 등 주변 장치를 PC에 연결한다. USB는 단일 포트에 최대 127개의 장치를 처리할 수 있는 플러그 앤 플레이 버스로, 이론적인 최대 처리량은 480 Mbit/s (USB 2.0 사양에 정의된 고속 USB)이다. USB 포트가 PC의 표준 기능이기 때문에, 이는 기존 직렬 포트 기술의 자연스러운 진화이다. 그러나 여러 가지 이유로 산업용 테스트 및 측정 시스템 구축에는 널리 사용되지 않는다(예: USB 케이블은 산업용 등급이 거의 없으며, 노이즈에 민감하고, 확실하게 부착되지 않아 쉽게 분리될 수 있으며, 컨트롤러와 장치 사이의 최대 거리가 몇 미터로 제한된다). 다른 일부 연결과 마찬가지로 USB는 주로 견고한 버스 연결이 필요하지 않은 실험실 환경의 애플리케이션에 사용된다.
가장 최근에 개발된 테스트 시스템 플랫폼 중 하나는 온보드 테스트 스크립트 프로세서와 고속 버스를 장착한 계측기를 사용한다. 이 방식에서는 하나의 "마스터" 계측기가 고속 LAN 기반 트리거 동기화 및 유닛 간 통신 버스를 통해 연결된 테스트 시스템 내의 다양한 "슬레이브" 계측기의 작동을 제어하는 테스트 스크립트(작은 프로그램)를 실행한다. 스크립팅은 일련의 동작을 조정하기 위해 스크립팅 언어로 프로그램을 작성하는 것이다.
이 접근 방식은 테스트 및 측정 애플리케이션의 특징인 작은 메시지 전송에 최적화되어 있다. 네트워크 오버헤드가 거의 없고 100 Mbit/s의 데이터 전송 속도를 갖추고 있어 실제 애플리케이션에서 GPIB 및 100BaseT 이더넷보다 훨씬 빠르다.
이 플랫폼의 장점은 연결된 모든 기기가 하나의 긴밀하게 통합된 다채널 시스템처럼 작동하므로 사용자가 필요한 채널 수에 맞게 테스트 시스템을 비용 효율적으로 확장할 수 있다는 것이다. 이 유형의 플랫폼에서 구성된 시스템은 소싱, 측정, 합격/불합격 결정, 테스트 시퀀스 흐름 제어, 분류 및 구성 요소 핸들러 또는 프로버를 제어하는 마스터 장치와 함께 완전한 측정 및 자동화 솔루션으로 독립적으로 작동할 수 있다. 전용 트리거 라인 지원은 이 고속 버스로 연결된 온보드 테스트 스크립트 프로세서를 장착한 여러 기기 간의 동기화된 작업을 추가 트리거 연결 없이 달성할 수 있음을 의미한다.
전자 테스트 장비 테스트 장비 전환
테스트 시스템 구성에 고속 스위칭 시스템을 추가하면 여러 장치를 더 빠르고 비용 효율적으로 테스트할 수 있으며, 테스트 오류와 비용을 모두 줄이도록 설계되었다. 테스트 시스템의 스위칭 구성을 설계하려면 전환될 신호와 수행될 테스트, 그리고 사용 가능한 스위칭 하드웨어 폼 팩터에 대한 이해가 필요하다.
테스트 라이트
테스트 라이트(영어: Test light), 테스트 램프(test lamp), 전압 테스터(voltage tester) 또는 주전원 테스터(mains tester)는 테스트 중인 장비에 전기가 흐르는지 확인하는 데 사용되는 전자 측정 장비의 일종이다. 테스트 라이트는 멀티미터와 같은 측정 기기보다 간단하고 저렴하며, 도체에 전압이 흐르는지 확인하는 데 종종 충분하다. 적절하게 설계된 테스트 라이트는 사용자를 우발적인 감전으로부터 보호하는 기능을 포함한다. 비접촉 테스트 라이트는 절연된 도체에서도 전압을 감지할 수 있다.
테스트 라이트 두 접점 테스트 라이트
테스트 라이트는 하나 또는 두 개의 절연된 철사 리드선으로 연결된 전기 램프이다. 종종 스크루드라이버 형태로 되어 있으며, 램프는 스크루드라이버 끝과 스크루드라이버 뒤쪽으로 돌출된 단일 리드선 사이에 연결되어 있다. 날아다니는 리드선을 접지 기준점에 연결하고 스크루드라이버 끝을 회로의 다양한 지점에 대면 각 지점의 전압 존재 여부를 확인할 수 있어 간단한 고장을 감지하고 근본 원인을 찾아낼 수 있다. 더 높은 전압의 경우, 긴 절연 손잡이에 장착된 네온등방전관으로 구성된 스테티스코프를 사용하여 2000볼트 이상의 AC 전압을 감지할 수 있다.
저전압 작업(예: 자동차 내부)의 경우, 사용되는 램프는 일반적으로 작고 저전압인 백열등이다. 이 램프는 일반적으로 약 12V에서 작동하도록 설계되었다. 자동차 테스트 램프를 주전원 전압에 적용하면 램프가 파괴될 수 있고 테스터에 단락 오류가 발생할 수 있다.
테스트 라이트 두 접점 테스트 라이트
주전원 작업의 경우, 램프는 일반적으로 적절한 안정기 저항과 직렬로 연결된 작은 네온등이다. 이 램프는 종종 90V에서 수백 볼트까지 넓은 전압 범위에서 작동할 수 있다. 일부 경우, 여러 개의 개별 램프가 저항 전압 나누개와 함께 사용되어 인가 전압이 높아지면 추가 램프가 켜지도록 배열된다. 램프는 최저 전압부터 최고 전압 순서로 장착되며, 이 최소한의 막대 그래프는 전압을 대략적으로 나타낸다.
백열등은 일부 전자 장비 수리에도 사용될 수 있으며, 훈련된 기술자는 일반적으로 밝기를 대략적인 지표로 사용하여 대략적인 전압을 알 수 있다.
테스트 라이트 안전
휴대용 테스트 램프는 필연적으로 사용자를 활성 회로에 가깝게 만든다. 활성 배선에 우발적으로 접촉하면 합선이나 감전이 발생할 수 있다. 저렴하거나 자가 제작된 테스트 램프는 고에너지 오류에 대한 충분한 보호 기능을 포함하지 않을 수 있다. 테스트 램프 자체의 고장을 확인하기 위해 알 수 없는 회로를 테스트하기 전과 후에 테스트 램프를 알려진 활성 회로에 연결하는 것이 일반적이다.
영국에서는 영국 보건안전청(HSE)에서 제정한 지침이 테스트 램프의 구성 및 사용에 대한 권장 사항을 제공한다. 프로브는 활성 단자의 노출을 최소화하고 우발적인 접촉을 방지하기 위한 손가락 보호대가 있으며, 테스트 램프 유리 전구가 깨져도 활성 전선이 노출되지 않도록 잘 절연되어야 한다. 합선 시 전달되는 에너지를 제한하기 위해 테스트 라이트에는 전류 제한 퓨즈 또는 전류 제한 저항과 퓨즈가 있어야 한다. HSE 지침은 또한 테스트 라이트의 작동을 검증하기 위한 절차를 권장한다. 알려진 활성 회로를 사용할 수 없는 경우, 알려진 테스트 전압과 램프를 비추기에 충분한 전력을 제공하는 별도의 검증 장치를 사용하여 회로를 테스트하기 전과 후에 램프 작동을 확인한다.
테스트 라이트 안전
테스트 램프를 작동하는 에너지는 테스트 중인 회로에서 나오므로, 이 유형의 비증폭 테스트 장비로는 일부 고임피던스 누설 전압을 감지할 수 없을 수 있다.
테스트 라이트 단일 접점 네온 테스트 라이트
저렴한 유형의 테스트 램프는 테스트 중인 회로의 한쪽 면에만 접촉하며, 회로를 완성하기 위해 부유 용량과 사용자의 몸을 통과하는 전류에 의존한다. 이 장치는 스크루드라이버 형태를 가질 수 있다. 테스터의 끝을 테스트할 도체에 접촉시킨다(예: 스위치 안의 전선에 사용하거나 전기 소켓의 구멍에 삽입할 수 있다). 네온등은 빛을 내는 데 매우 적은 전류가 필요하므로, 사용자의 신체 용량을 접지에 연결하여 회로를 완성할 수 있다.
테스트 라이트 단일 접점 네온 테스트 라이트
스크루드라이버형 테스트 램프는 매우 저렴하지만, 영국 GS 38의 구조 요구 사항을 충족할 수 없다. 샤프트가 노출되면 사용자에게 감전 위험이 있으며, 테스터의 내부 구조는 합선 오류에 대한 보호 기능을 제공하지 않는다. 저항 및 램프 직렬 네트워크의 고장은 사용자를 테스트 중인 회로와 직접 금속 접촉하게 할 수 있다. 예를 들어, 스크루드라이버 내부에 갇힌 물은 사용자에게 감전을 일으킬 만큼 충분한 누설 전류를 허용할 수 있다. 내부 단락이 사용자에게 감전을 일으키지 않더라도, 그로 인한 감전은 추락이나 기타 부상으로 이어질 수 있다. 램프는 네온 램프의 점화 전압 이하에서는 아무런 표시를 제공하지 않으므로, 특정 위험한 누설 상태를 감지할 수 없다. 회로를 완성하기 위해 용량에 의존하므로, 직류 전위는 안정적으로 표시될 수 없다. 스크루드라이버 사용자가 접지에서 격리되고 주변의 다른 활선에 용량 결합되어 있다면, 활선 회로를 테스트할 때 오탐지가 발생할 수 있고, 비활선 회로를 테스트할 때 오탐지가 발생할 수 있다. 밝은 곳에서는 네온 불빛이 잘 보이지 않아 오탐지가 발생할 수도 있다.
테스트 라이트 비접촉 전압 감지기
증폭 전자 테스터(비공식적으로 전기 테스터 펜, 테스트 펜 또는 전압 감지기라고 불림)는 용량성 전류에만 의존하며, 본질적으로 AC 전원이 공급되는 물체 주변의 변화하는 전기장을 감지한다. 이는 회로와 직접적인 금속 접촉이 필요하지 않음을 의미한다. 사용자는 접지 기준을 제공하기 위해 손잡이 상단을 만져야 하며(자유 공간 기생 용량을 통해), 이 때 테스트 중인 도체가 활선이면 표시 LED가 켜지거나 스피커에서 윙윙거리는 소리가 난다. 램프를 비추고 증폭기에 전력을 공급하는 추가 에너지는 작은 내부 배터리에서 공급되며, 사용자의 몸을 통해 흐르지 않는다.
장치가 활선 도체 근처에 놓이면, 도체와 센서 사이의 기생 용량과 센서에서 접지까지(사용자의 몸을 통해)의 용량으로 구성된 용량성 전압 나누개가 형성된다. 테스터가 이 분배기를 통해 전류가 흐르는 것을 감지하면 전압의 존재를 나타낸다.
테스트 라이트 비접촉 전압 감지기
일부 증폭 테스터는 감지된 필드의 상대적인 강도를 측정하기 위해 더 강한 표시(더 밝은 빛 또는 더 큰 윙윙거리는 소리)를 제공하여 전원이 공급되는 물체의 위치에 대한 단서를 제공한다. 다른 테스터는 감지된 전기장의 간단한 켜짐/꺼짐 표시만 제공한다. 전문가용 테스터는 또한 배터리와 램프가 작동하는지 사용자에게 안심시키는 기능도 포함한다.
전압 감지 펜은 선 전압 또는 저전압(약 50볼트) 범위용으로 제작된다. 주전압 감지용 테스터는 초인종이나 HVAC 제어에 사용되는 것과 같은 저전압 제어 회로에서는 아무런 표시를 제공하지 않을 수 있다.
변화하는 자기장을 감지하는 클램프형 전류계와 달리, 이 감지기는 도체에 흐르는 AC 전압에서 방출되는 교류 전기장을 감지하기 때문에 문제가 되는 전선에 전류가 흐르지 않아도 사용할 수 있다.
전기장을 감지하는 비접촉 테스터는 차폐되거나 외장된 케이블 내부의 전압을 감지할 수 없다(패러데이 새장 효과로 인한 근본적인 한계). 또 다른 한계는 DC 전압은 이 방법으로 감지할 수 없다는 것이다. DC 전류는 (정상 상태에서) 커패시터를 통과하지 않으므로 테스터가 활성화되지 않는다.
테스트 라이트 비접촉 전압 감지기
이러한 유형의 테스터는 미니 크리스마스 등불의 직렬 연결된 줄에서 어떤 전구가 고장나 회로가 끊어졌는지 감지하여 세트(또는 일부)가 켜지지 않게 하는 데 사용될 수 있다. 감지기 끝을 각 전구 끝에 대면 한쪽이라도 연결되어 있는지 확인할 수 있다. 등록되지 않는 첫 번째 전구는 문제 전구 바로 다음의 전구일 가능성이 높다. (회로를 완성하는 바이패스 션트가 있으면 타버린 전구도 양호한 것으로 표시된다.) 세트의 플러그를 뒤집어 콘센트에 다시 삽입하면 세트 또는 회로의 반대쪽 끝이 대신 등록된다.
테스트 라이트 회로 시험기
회로 시험기(아웃렛 테스터 또는 소켓 테스터)는 콘센트에 꽂아서 일부 유형의 배선 오류를 감지할 수 있다. 특정 배선 오류는 세 가지 표시등의 다양한 조합으로 표시된다. 감지 가능한 오류에는 활선/중성선 반전, 전기 접지 또는 중성선 누락 등이 있다. 그러나 멀티탭의 중성선과 접지 사이에 연결된 서지 보호 금속 산화물 배리스터를 통한 누설 전류는 접지 연결이 존재하는 것처럼 오탐지를 일으킬 수 있다.
테스트 라이트 연속성 테스터 라이트
램프와 배터리를 사용하여 접점 폐쇄 또는 전선 연속성을 테스트할 수 있다. 연속성 테스터 램프를 사용하기 전에 모든 회로의 전원이 완전히 차단되었는지 확인해야 한다. 그렇지 않으면 램프가 파괴될 수 있다. 때때로 손전등은 테스트 리드를 사용하여 현장에서 개조되거나 공장에서 제조되어 손전등을 연속성 테스터로 사용할 수 있다.
솔레노이드 전압계
솔레노이드 전압계(영어: Solenoid voltmeter)는 전기공이 전력 회로를 테스트하는 데 사용하는 특정 유형의 전압계이다. 솔레노이드 코일을 사용하여 용수철이 장착된 플런저를 끌어당기며, 플런저의 움직임은 근사 전압으로 보정된다. 이는 다르송발 운동보다 견고하지만, 민감하거나 정밀하지는 않다.
위기(Wiggy)는 북미에서 사용되는 일반적인 솔레노이드 전압계의 등록 상표로, 위긴턴(Wigginton) 회사에 할당된 미국 특허 번호 1,538,906에서 유래한 장치 특허이다.
솔레노이드 전압계 작동
다르송발 운동이나 디지털 전자 장치를 사용하는 대신, 솔레노이드 전압계는 단순히 포인터를 지닌 용수철 장착 솔레노이드를 사용한다(이는 가동철형 측정기의 한 형태로 설명될 수도 있다). 더 큰 전압은 더 많은 자기를 생성하여 솔레노이드의 코어를 용수철 부하에 더 깊이 당겨 포인터를 움직인다. 짧은 눈금은 포인터의 움직임을 전압 판독값으로 변환한다. 솔레노이드 전압계는 일반적으로 포인터의 양쪽에 눈금을 가지고 있으며, 한쪽은 교류용으로 보정되고 다른 한쪽은 직류용으로 보정된다. 하나의 "범위"만 제공되며, 일반적으로 0볼트에서 약 600볼트까지 확장된다.
작은 영구 자석 회전자는 보통 미터 상단에 장착된다. DC의 경우, 이 자석은 한쪽 또는 다른 쪽으로 뒤집히며, 노출된 색상(빨간색 또는 검은색)으로 어느 리드가 양극에 연결되었는지 표시한다. AC의 경우, 회전자는 단순히 진동하여 미터가 AC 회로에 연결되었음을 나타낸다. 또 다른 형태의 테스터는 소형 네온등을 사용한다. 음극이 빛나면 DC 회로의 극성을 나타내고, 양쪽 전극이 빛나면 AC를 나타낸다.
솔레노이드 전압계 작동
일부 제조업체가 만든 모델에는 테스터 내부의 배터리로 전원이 공급되는 연속성 테스트 램프가 포함되어 있다. 이는 예를 들어 활선 회로의 퓨즈를 테스트할 때 특히 유리한데, 연속성 모드에서 전압 감지 모드로 변경하는 데 전환이 필요 없기 때문이다.
솔레노이드 전압계 가동 코일 계측기와의 비교
솔레노이드 전압계는 가동 코일 다르송발 유형의 섬세하지만 더 정밀한 기기보다 거친 취급이나 전기적 과부하로 인한 손상에 매우 강하다.
"합격/불합격" 테스트의 경우, AC 전원이 인가되면 미터 내에서 감지 가능한 진동과 소리가 발생하므로 눈금을 읽을 필요가 없다. 이 기능은 시끄럽거나 조명이 좋지 않거나 매우 밝은 환경에서 테스터를 매우 편리하게 만든다. 미터를 느낄 수 있으며, 더 많이 점프할수록 전압이 높다.
솔레노이드 전압계는 작동 시 상당한 전류를 소모한다. 전원 공급 회로를 테스트할 때, 전원 경로에 높은 임피던스 연결(즉, 타버린 개폐기 접점이나 와이어 조인트와 같은 거의 개방 회로 고장)이 있어도 고임피던스 디지털 전압계에서는 충분한 전압/전류가 통과하여 등록될 수 있지만, 솔레노이드 전압계를 작동시키지는 못할 수 있다. 그러나 고임피던스 회로 응용 분야에서는 상당한 전류를 소모하여 측정되는 전압을 변경하므로 좋지 않다. 누전 차단기를 테스트하는 데 사용할 수 있는데, 솔레노이드 전압계를 활선과 접지 도체 사이에 연결하면 소모되는 전류가 대부분의 RCD를 트립시키기 때문이다.
솔레노이드 전압계 가동 코일 계측기와의 비교
일부 제조업체는 솔레노이드 측정기에 연속성 테스트 램프 기능을 포함한다. 이 기능은 전압 테스트 기능과 동일한 프로브를 사용한다. 이 기능은 활선 회로의 접점 상태를 테스트할 때 유용하다. 접점이 닫혀 있으면 연속성 램프가 켜지고, 열려 있으면(그리고 전원이 공급되면) 솔레노이드 전압계에 전압 존재가 표시된다.
멀티미터와 대조적으로, 솔레노이드 전압계에는 다른 내장 기능(예: 전류계, 저항계 또는 용량계 역할)이 없으며, 단순히 간단하고 사용하기 쉬운 전력 전압계이다. 솔레노이드 전압계는 저전압 회로(예: 12볼트 회로)에서는 쓸모가 없다. 전압계의 기본 범위는 약 90V(AC 또는 DC)에서 시작한다.
솔레노이드 전압계는 정밀하지 않다. 예를 들어, 220VAC와 240VAC 사이의 판독값에서 신뢰할 수 있는 감지 가능한 차이는 없을 것이다.
이들은 간헐적 작동을 위해 설계되었다. 테스트 중인 회로에서 적당한 양의 전력을 소모하며, 지속적으로 모니터링하면 과열될 수 있다.
테스터의 낮은 임피던스와 낮은 민감도는 전압원에 대한 높은 임피던스 연결을 보여주지 못할 수 있으며, 이는 여전히 충분한 전류를 공급하여 감전 위험을 유발할 수 있다.
연속성 테스터
연속성 테스터(영어: Continuity tester)는 두 지점 사이에 전기적 경로를 설정할 수 있는지 여부를 결정하는 데 사용되는 전기 테스트 장비이다. 즉, 전기 회로를 만들 수 있는지 여부를 결정한다. 테스트 대상 회로는 장치를 연결하기 전에 완전히 전원이 차단된다.
연속성 테스터 상세 정보
테스터는 전원(일반적으로 배터리)과 직렬로 연결된 표시기, 그리고 두 개의 테스트 리드로 구성된다. 테스트 리드 사이에 완전한 회로가 설정되면 표시기가 활성화된다.
표시기는 전등 또는 버저일 수 있다. 이로 인해 "회로를 버징 아웃한다"(연속성을 테스트한다는 의미)는 용어가 생겨났다. 가청 연속성 버저 또는 비퍼는 일부 멀티미터 모델에 내장되어 있으며, 연속성 설정은 일반적으로 옴미터 설정과 공유된다.
인기 있는 디자인은 테스터와 표준 손전등이 결합된 형태이다. 장치 뒷면에 있는 폰 커넥터 또는 잭 플러그를 사용하면 테스트 리드를 연결하여 두 용도 사이를 빠르게 전환할 수 있다.
높은 저항 회로에서 연속성 테스트를 수행해야 하거나, 과도한 전류로 손상될 수 있는 섬세한 도체 및 민감한 부품이 있는 상황에서는 저전압, 저전류 장치를 사용해야 한다. 이러한 장치들은 일반적으로 연산 증폭기와 시계 배터리를 사용하여 LED를 표시기로 구동한다. 이 테스터들은 매우 민감하여, 예를 들어 테스트 포인트가 양손으로 잡혔을 때도 표시할 수 있다.
연속성 테스터 상세 정보
간단한 연속성 테스트로 문제를 파악하지 못하는 경우가 있다. 예를 들어, 자동차 배선에서 진동으로 인한 문제는 표준 테스터가 반응하기에 단락 또는 개방 상태가 충분히 유지되지 않기 때문에 감지하기가 매우 어려울 수 있다.
이러한 응용 분야에서는 래칭 연속성 테스터가 사용된다. 더 복잡한 장치로, 간헐적인 개방 및 단락뿐만 아니라 정상 상태 조건도 감지한다. 이러한 장치에는 빠른 작동 전자 스위치(일반적으로 슈미트 트리거)가 포함되어 게이트 비안정 멀티바이브레이터를 형성하며, 밀리초 미만의 간헐적 조건에 대해 표시기를 감지하고 고정(래치)한다.
케이블 테스터
케이블 테스터(영어: Cable tester)는 신호 케이블 또는 기타 유선 어셈블리의 전기 연결을 확인하는 데 사용되는 전자 장치이다. 기본 케이블 테스터는 케이블 끝 사이에 전도성 경로가 존재하는지 확인하고 케이블의 커넥터 배선이 올바른지 확인하는 연속성 테스터이다. 더 발전된 케이블 테스터는 저항, 신호 감쇠, 노이즈 및 간섭과 같은 케이블의 신호 전송 속성을 측정할 수 있다.
케이블 테스터 기본 테스터
일반적으로 기본 케이블 테스터는 전류원, 하나 이상의 전압 지시기, 그리고 여러 도체를 순차적으로 확인하기 위한 스위칭 또는 스캔 장치를 갖춘 배터리 구동식 휴대용 기기이다. 케이블 테스터는 테스트 프로세스를 자동화하고 테스트 결과를 표시하기 위해 마이크로컨트롤러와 디스플레이를 갖출 수 있으며, 특히 다중 도체 케이블에 유용하다. 케이블 테스터는 케이블의 양 끝에 동시에 연결될 수 있으며, 지시기와 전류원 부분이 분리되어 케이블 한쪽 끝에서 테스트 전류를 주입하고 먼 쪽 끝에서 결과를 감지할 수도 있다. 이러한 테스터의 두 부분 모두 응용 프로그램과 호환되는 커넥터를 가지며, 예를 들어 이더넷 근거리 통신망 케이블용 모듈러 커넥터가 있다.
케이블 테스터는 의도된 모든 연결이 존재하고 테스트 중인 케이블에 의도하지 않은 연결이 없는지 확인하는 데 사용된다. 의도된 연결이 없을 때 "개방"되었다고 말한다. 의도하지 않은 연결이 존재할 때 "단락"(즉, 합선)되었다고 말한다. 연결이 "잘못된 곳으로" 가면 "오배선"되었다고 말한다(이 연결은 두 가지 결함을 가진다: 올바른 접점에 대해 개방되고 잘못된 접점에 대해 단락된다).
케이블 테스터 기본 테스터
일반적으로 테스트는 두 단계로 진행된다. 첫 번째 단계는 "개방 테스트"라고 불리며, 의도된 각 연결이 양호한지 확인한다. 두 번째 단계는 "단락 테스트"라고 불리며, 의도하지 않은 연결이 없는지 확인한다.
연결을 테스트하는 두 가지 일반적인 방법이 있다.
단락을 테스트하는 두 가지 일반적인 방법이 있다.
케이블 테스터 신호 테스터
더 강력한 케이블 테스터는 신호 전송과 관련된 케이블의 속성을 측정할 수 있다. 여기에는 케이블의 DC 저항, 하나 이상의 주파수에서 신호 강도 손실(감쇠), 그리고 다중 쌍 케이블 또는 누화의 여러 쌍 사이의 절연 측정 등이 포함된다. 이러한 장비는 기본 연속성 테스터보다 몇 배나 비싸고 복잡하지만, 이러한 측정은 케이블 설치가 사용에 필요한 기술 표준을 충족하는지 인증하기 위해 필요할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신망 케이블링에 사용된다.
케이블 테스터 광섬유 케이블 테스터
광섬유 케이블 테스터는 가시광선 소스와 광섬유 케이블 설치와 호환되는 커넥터를 포함한다. 가시광선 소스가 사용되므로 눈으로 감지할 수 있다. 더 발전된 광섬유 케이블 테스터는 광섬유 케이블 및 커넥터의 신호 손실 속성을 확인할 수 있다.
이오아나 불커
이오아나 불커(루마니아어: Ioana Bulcă, 1936년 1월 7일 ~ 2025년 7월 9일)은 루마니아의 배우, 영화 배우이다.
시간 영역 반사 측정기
시간 영역 반사 측정기(時間領域反射測定機, Time-Domain Reflectometer, TDR)는 신호 반사 맥박을 관찰하여 전송선로의 특성을 측정하는 데 사용되는 전자 기기이다. 금속 케이블(예: 연선 또는 동축 케이블)의 고장을 진단하고 위치를 찾는 데 사용될 수 있으며,
커넥터, 인쇄 회로 기판 또는 기타 전기 경로의 불연속성을 찾는 데 사용될 수 있다.
시간 영역 반사 측정기 설명
TDR은 도체를 따라 반사를 측정한다. 이러한 반사를 측정하기 위해 TDR은 도체에 입사 신호를 전송하고 그 반사를 수신한다. 도체가 균일한 온저항을 가지고 적절하게 종단되면 반사가 없으며, 나머지 입사 신호는 종단에서 흡수된다. 대신, 온저항 변화가 있는 경우 입사 신호의 일부가 소스로 반사되어 돌아온다. TDR은 원리적으로 레이더와 유사하다.
불연속성의 온저항은 반사 신호의 진폭으로 결정될 수 있다. 반사 온저항까지의 거리는 맥박이 되돌아오는 시간으로도 결정될 수 있다. 이 방법의 한계는 최소 시스템 상승 시간이다. 총 상승 시간은 구동 펄스의 상승 시간과 반사를 모니터링하는 오실로스코프 또는 샘플러의 상승 시간이 합쳐진 것이다.
TDR 분석은 계단 함수 또는 에너지 맥박을 시스템으로 전파시키고 시스템에 의해 반사된 에너지를 관찰하는 것으로 시작된다. 반사된 파형의 크기, 지속 시간 및 모양을 분석하여 전송 시스템에서 온저항 변화의 특성을 결정할 수 있다.
시간 영역 반사 측정기 설명
반사 측정기 출력에 순수 저항성 부하가 연결되고 계단 함수 신호가 인가되면, 디스플레이에 계단 신호가 나타나며, 그 높이는 저항의 함수이다. 저항성 부하에 의해 생성된 계단의 크기는 입력 신호의 분수값으로 표현될 수 있으며 다음과 같다.
여기서 는 전송선로의 특성 온저항이다.
일반적으로 반사는 입사 신호와 동일한 모양을 가지지만, 그 부호와 크기는 온저항 수준의 변화에 따라 달라진다. 온저항이 계단식으로 증가하면 반사는 입사 신호와 동일한 부호를 갖는다. 온저항이 계단식으로 감소하면 반사는 반대 부호를 갖는다. 반사의 크기는 온저항 변화량뿐만 아니라 도체 내 손실에도 의존한다.
반사는 TDR의 입출력에서 측정되어 시간의 함수로 표시되거나 플로팅된다. 또는 특정 전송 매체에 대한 신호 전파 속도가 거의 일정하므로 케이블 길이의 함수로 표시될 수 있다.
온저항 변화에 대한 민감성 때문에 TDR은 케이블 온저항 특성, 접속 및 전기 단자 위치와 관련 손실을 확인하고 케이블 길이를 추정하는 데 사용될 수 있다.
시간 영역 반사 측정기 설명
TDR은 다양한 입사 신호를 사용한다. 일부 TDR은 도체를 따라 맥박을 전송한다. 이러한 기기의 해상도는 종종 펄스 폭이다. 좁은 펄스는 좋은 해상도를 제공할 수 있지만, 긴 케이블에서는 감쇠되는 고주파 신호 성분을 포함한다. 펄스 모양은 종종 반주기 사인파이다. 긴 케이블의 경우 더 넓은 펄스 폭이 사용된다.
빠른 상승 시간 계단 신호도 사용된다. 전체 펄스의 반사를 찾는 대신, 기기는 매우 빠를 수 있는 상승 에지에 관심을 둔다. 1970년대 기술 TDR은 25ps의 상승 시간을 가진 계단 신호를 사용했다.
다른 TDR은 복합 신호를 전송하고 상관 기술로 반사를 감지한다. 확산 스펙트럼 시간 영역 반사 측정기를 참조한다.
광섬유에 해당하는 장치는 광 시간 영역 반사 측정기이다.
시간 영역 투과 측정기(Time-domain transmissometry, TDT)는 전송된(반사된 것이 아닌) 펄스를 측정하는 유사한 기술이다. 이 둘은 동축 케이블 및 광섬유와 같은 전기 또는 광학 전송 매체를 분석하는 강력한 수단을 제공한다.
TDR의 변형이 존재한다. 예를 들어, 확산 스펙트럼 시간 영역 반사 측정기(SSTDR)는 항공기 배선과 같이 복잡하고 노이즈가 많은 시스템에서 간헐적 고장을 감지하는 데 사용된다. 코히어런트 광 시간 영역 반사 측정기(COTDR)는 광학 시스템에서 사용되는 또 다른 변형으로, 반사된 신호가 국부 발진기와 혼합된 후 노이즈를 줄이기 위해 필터링된다.
시간 영역 반사 측정기 예시 파형
이 파형들은 일반적인 실험실 장비로 만들어진 시간 영역 반사 측정기가 약 100 피트 (30 m)의 특성 온저항 50옴 동축 케이블에 연결되어 생성되었다. 이 케이블의 전파 속도는 진공 속도의 약 66%이다.
이 파형들은 25ps의 상승 시간을 가진 계단 파형, 35ps의 상승 시간을 가진 샘플링 헤드, 그리고 18-인치 (0.46 m) SMA 케이블을 사용하는 상업용 TDR에 의해 생성되었다. SMA 케이블의 먼 쪽 끝은 개방되거나 다른 어댑터에 연결되었다. 펄스가 케이블을 따라 이동하여 반사되고 샘플링 헤드에 도달하는 데 약 3ns가 걸린다. 두 번째 반사(약 6ns)는 일부 파형에서 볼 수 있는데, 이는 반사가 샘플링 헤드에서 작은 불일치를 감지하여 다른 "입사" 파형이 케이블을 따라 이동하도록 유발하기 때문이다.
시간 영역 반사 측정기 설명
케이블의 먼 끝이 단락되거나, 즉 0옴의 임피던스로 종단되고, 펄스의 상승 에지가 케이블로 시작되면 발사 지점의 전압은 즉시 주어진 값으로 "단계적으로 상승"하고 펄스는 단락을 향해 케이블에서 전파되기 시작한다. 펄스가 단락을 만나면 먼 끝에서 에너지가 흡수되지 않는다. 대신, 역전된 펄스가 단락에서 발사 끝으로 반사되어 돌아온다. 이 반사가 마침내 발사 지점에 도달해야만 이 지점의 전압이 갑자기 0으로 떨어지며 케이블 끝에 단락이 있음을 알린다. 즉, TDR은 방출된 펄스가 케이블을 통해 이동하고 에코가 돌아올 때까지 케이블 끝에 단락이 있다는 징후를 알 수 없다. 이 왕복 지연 후에야 TDR에 의해 단락을 감지할 수 있다. 테스트 중인 특정 케이블의 신호 전파 속도에 대한 지식을 통해 단락까지의 거리를 측정할 수 있다.
케이블의 먼 끝이 개방 회로(무한 임피던스로 종단됨)인 경우에도 유사한 효과가 발생한다. 그러나 이 경우 먼 끝에서의 반사는 원래 펄스와 동일하게 극성화되어 이를 상쇄하는 대신 추가된다. 따라서 왕복 지연 후 TDR의 전압은 갑자기 원래 적용된 전압의 두 배로 뛴다.
시간 영역 반사 측정기 설명
케이블의 먼 끝에서 완벽한 종단은 적용된 펄스를 반사를 일으키지 않고 완전히 흡수하여 케이블의 실제 길이를 결정하는 것을 불가능하게 한다. 실제로는 항상 약간의 작은 반사가 관찰된다.
반사의 크기는 반사 계수 또는 ρ라고 한다. 계수는 1(개방 회로)에서 -1(단락 회로)까지 다양하다. 값이 0이면 반사가 없음을 의미한다. 반사 계수는 다음과 같이 계산된다.

여기서 Zo는 전송 매체의 특성 임피던스로 정의되고 Zt는 전송선로의 먼 끝에 있는 종단의 임피던스이다.
모든 불연속성은 종단 임피던스로 간주되어 Zt로 대체될 수 있다. 여기에는 특성 임피던스의 급격한 변화가 포함된다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판의 트레이스 폭이 중간에서 두 배가 되면 불연속성이 된다. 에너지의 일부는 구동 소스로 반사되어 돌아오고, 나머지 에너지는 전송된다. 이는 산란 접합이라고도 알려져 있다.