KR930005367Y1 - 3선식 저항 측정회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

3선식 저항 측정회로

제1도는 종래 3선식 저항 측정회로도.

제2도는 본 고안에 따른 3선식 저항 측정회로도.

제3도는 본 고안의 응용 실시예를 보인 온도 측정회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

V : 기준전원전압 R₁₁, R₁₂: 저항

Rt : 측정저항 r₁, r₂, r₃: 도선저항

1, 2, 3 : 도선 10 : 온도측정대상체

본 고안은 3선식으로 저항값을 측정하는 회로에 관한 것으로, 특히 도심저항의 영향을 상쇄시켜 측정오차를 없앰으로써 저항값을 정밀하게 측정할 수 있도록 3선식 저항 측정회로에 관한 것이다.

일반적으로 3선식 저항측정회로는 측온저항체를 이용한 온도측정기나 부하저항 측정에 사용되는데, 종래의 3선식 저항측정회로는 제1도에 도시된 바와 같이 기준전원전압(V)의 음극(-)을 도선(3)을 통해 측정저항(Rt)의 일측에 연결하고, 상기 기준전원전압(V)의 양극(+)을 직렬 접속한 저항(R₁), (R₂)을 통한 후 도선(2)을 통해 상기 측정저항(Rt)의 일측에 연결하며, 상기 기준전원전압(V)의 양극(+)을 저항(R₃)을 통해서는 도선(1)을 다시 통해 상기 측정저항(Rt)의 타측에 연결한 후 상기 저항(R₁), (R₂)의 접속점(a)과 상기 저항(R₃) 및 도선(1)의 접속점(b)의 양단출력전압(Vo)을 이용하여 상기 측정저항(Rt)의 저항값을 측정하게 구성된 것으로, 도면의 설명 중 미설명 부호 r₁, r₂, r₃는 상기 도선(1), (2), (3)의 도선저항을 각기 나타낸다.

상기 출력전압(Vo)는 다음식(1)로 구할 수 있다.

여기서, A=R₁Rt+r₁, B=R₁+R₂+r₂C=r₃(2R₁+Rt+r₁+R₂+r₂) R₁=R₃로 R₃는 R₁으로 표시함.

이때 각 도선(1,2,3)의 도선저항(r₁,r₂,r₃)이 r₁=r₂=r₃이면 다음식(2)와 같이 정리할 수 있다.

여기서, D=(R₁+Rt)(R₁+R₂) E=2r(2R₁+R₂+Rt) F=3r²단, r=r₁=r₂=r₃따라서, 출력전압(Vo)과 도선저항의 (r)의 값을 알게 되면 상기식(2)을 이용하여 측정하고자 하는 측정저항(Rt)의 값을 구할 수 있게 된다.

그러나, 도선저항(r)의 저항값을 알기 위해서는 (Rt)대신 사용하여 도선저항(r)의 값을 구한 후 측정저항(Rt)의 값을 구해야 하며, 조정후 실제로 측정저항(Rt)의 값을 측정할 때 도선저항 (r)의 값이 달라지면 측정오차가 발생한다.

즉, 측정저항의 값을 측정하기 위해서는 도선저항의 값이 관계되므로 이 도선저항의 값에 의해 측정오차가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 도선저항에 의한 측정오차 발생을 방지하도록 도선저항의 영향을 받지 않는 저항측정 회로를 안출한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 따른 3선식 저항측정 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 기준전원전압(V)의 음극(-)을 도선(3)을 통해 측정저(Rt)의 일측에 접속하고, 그 기준전원전압(V)의 양극(+)을 저항 (R₁₁)을 통한 후 도선(1)을 다시 통해서는 측정저항(Rt)의 타측에 접속함과 아울러 그 기준 전원전압(V)의 양극(+)을 저항(R₁₂)을 통한 후 도선(2)을 다시 통해서는 측정저항(Rt)의 상기 일측에 접속한 후 상기 저항(R₁₁) 및 도선(1)의 접속점전압(V₁)과 상기 저항(R₁₂)및 도선(2)의 접속점 전압(V₂)을 측정하여 그로부터 측정저항(Rt)의 값을 구하도록 구성한 것으로, 도면의 설명 중 미설명 부호 r₁,r₂,r₃은 도선(1,2,3)의 도선저항을 각기 나타낸다.

이와 같이 구성한 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

기준전원전압(V)의 양극(+)에서 저항(R₁₁)을 통하여 흐르는 전류를 I₁이라 하고, 저항(R₁₂)을 통하여 흐르는 전류를 I₂라 하면, 도선(3)을 통해 기준전원전압(V)의 음극(-)으로 흘러들어가는 전류(I)는 하기의 식(3)과 같이된다.

또한, 저항(R₁₁) 및 도선(1)의 접속점에 나타나는 전압(V₁)은, 측정저항(Rt) 및 도선저항(r₁)에 흐르는 전류(I₁)에 의한 전압강하와 도선저항(r₃)에 흐르는 전류(I)에 의한 전압강하의 합이므로 하기의 식(4)와 같이 된다.

또한, 저항 (R₁₂) 및 도선(2)의 접속점에 나타나는 전압(V₂)도 상기 전압(V₁)과 같은 원리에 의해 하기의 식(5)와 같이 된다.

또한, 상기 전류(I₁)는 기준전압전압(V)과 상기 전압(V₁)과의 차이에 의해 저항(R₁₁)에 흐르는 값이므로 하기의 식(6)과 같이된다.

또한, 상기 전류(I₂)도 상기 전류(I₁)와 마찬가지로 하기의 식(7)과 같이 된다.

따라서, 상기 식(6), (7)를 상기 식(4), (5)에 각기 대입하면 전압(V₁)(V₂)은 하기의 식(8), (9)와 같이 된다.

여기서, 저항(R₁₁), (R₁₂)의 값을 동일하게 하여 그 값을 R₁₁이라 하고, 도선(1,2,3)의 도선저항(r₁,r₂,r₃)값을 동일하게 보아 그 값을 r이라 하면, 상기의 식(8), (9)는 하기의 식(10), (11)과 같이 된다.

상기 식(11)을 r항으로 정리하면 하기의 식(12)와 같이 된다.

또한, 상기 식(10)을 Rt항으로 정리하면 하기의 식(13)과 같이 된다.

따라서, 상기 식(13)에 상기 식(12)를 대입하여 정리하면 하기의 식(14)와 같다.

결국, 측정하고자 하는 저항 즉, 측정저항(Rt)의 값을 구하기 위해서는 상기의 식(14)에서 알 수 있는 바와 같이 저항(R₁₁)값, 기준전원전압(V), 측정된 전압(V₁,V₂)만이 필요하고, 도선저항(r₁,r₂,r₃)의 저항값을 전혀 고려할 필요가 없게되며, 이에 따라 도선저항(r₁,r₂,r₃)에 의한 오차는 발생하지 않게 된다.

그리고, 제3도는 본 고안의 응용실시예로서 온도측정 회로도인데, 이에 도시한 바와 같이 기준전원전압(V)의 양극(+)을 저항(R₁₁)(R₁₂)을 각기 통한 후 단자(a)(b)를 통해 온도측정대상체(10)의 온도에 따라 저항값이 가변되는 측온저항(RT)의 일측 및 타측에 연결하고, 그 측온저항(RT)의 타측을 단자(c)을 통해 상기 기준전원전압(V)의 음극(-) 인 접지에 연결한 후 상기 단자(a)(b)의 전압(V₁)(V₂)을 측정하여 상기 식(14)에 대입하면, 측온저항(RT)의 저항값을 계산할 수 있고, 이에 따라 온도대 저항(RT)값 표를 이용하여 온도측정 대상체(10)의 온도를 구할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 종래의 3선식 저항측정회로의 문제점인 도선저항값이 측정하고자 하는 측정저항값에 영향을 주지 않으므로 오차없는 정확한 저항값을 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 기준전원전압(V)의 양극(+)단자를 저항(R₁₁)ㆍ(R₁₂)및 도선(1), (2)을 각기 통해 측정저항(Rt)의 타측 및 일측에 각기 접속 하고, 상기 기준전원전압(V)의 음극(-)단자를 도선(3)을 통해 상기 측정저항(Rt)의 일측에 연결한 후 상기 저항(R₁₁), (R₁₂)과 도선(1), (2)의 접속점에 각기 나타나는 전압(V₁), (V₂)을 측정하여, 상기 측정 저항(Rt)의 저항값을식에 의해 구하도록 구성한 것을 특징으로 하는 3선식 저항 측정회로.