디지털 전력계의 정의
디지털 전력계는 전원이 마땅히 내놓아야 하는 값이 아니라 부하가 실제로 제시하는 전기량을 측정합니다. 전압과 전류를 동시에 읽고, 그 한 쌍에서 유효전력, 역률, 피상전력, 무효전력, 주파수를 산출합니다. 패널형 계기 대부분은 전력량 누적도 함께 수행하므로, 어떤 운전 구간을 순간값이 아니라 소비량으로 보고할 수 있습니다.
이 동시에 읽는 한 쌍이 이 제품군을 주변 계기들과 갈라 놓습니다. 멀티미터는 전압이나 전류를 한 번에 하나씩 읽고 손으로 전환하며, 클램프 미터는 회로를 끊지 않고 전류를 읽지만 전력을 계산하지 않고, 전력량계는 과금 기간에 걸쳐 양을 누적하도록 만들어졌지 부하가 지금 이 순간 무엇을 하고 있는지 기술자에게 보여 주려고 만들어지지 않았습니다. 전력계는 작업대 위나 시험 라인 끝에 놓이는 계기이며, 여기서의 질문은 피시험 기기가 무엇을 소비하고 얼마나 효율적으로 소비하는가입니다.
제품군 안에서의 선택은 정확도 등급보다 두 가지 답에 좌우됩니다. 측정이 교류로만 끝나는지 직류까지 다뤄야 하는지가 시리즈를 그대로 결정합니다. 교류 전용 계기로는 어댑터나 전원의 직류 출력을 특성화할 수 없기 때문입니다. 그리고 전류 스팬을 양쪽 끝에서 얼마나 넓게 가져갈지가 범위를 결정합니다. 위쪽 끝은 시험 가능한 최대 부하를 고정하고, 아래쪽 끝은 대기전력 값이 측정인지 아니면 화면의 숫자일 뿐인지를 결정합니다.
디지털 전력계 측정 원리
이 계기는 부하 양단의 전압과 부하를 지나는 전류를 샘플링하여 두 값을 같은 시간 기준으로 디지털 변환하고 점별로 곱합니다. 그 곱을 정수 배 주기에 걸쳐 평균하면 유효전력이 되고, 이를 RMS 전압·전류의 곱으로 나누면 역률이 나옵니다. 계산이 정류 평균이 아니라 샘플 위에서 이뤄지므로, 파형이 깨끗한 사인파가 아닐 때도 결과가 옳게 유지되며, 이는 모든 스위칭 모드 전원, 디머, 가변속 드라이브에 대해 성립합니다.
파형이 왜곡된 곳에서는 진정 RMS 계기와 평균값 감지형 계기의 차이가 안내서가 아니라 화면에서 드러납니다. 평균값 감지형 계기는 사인파에서 바르게 읽도록 교정되어, 파형이 여기서 벗어나면 값을 작게 보고합니다. 진정 RMS 계기는 파형의 발열 등가값을 계산하므로 같은 설비에서 함께 측정한 다른 값들과 어긋나지 않습니다. 저항성 히터에서는 이 차이가 작지만, 크레스트 팩터가 나쁜 부하에서는 상당해질 수 있습니다.
범위가 먼저 좁아지는 곳은 전류 쪽입니다. 아래쪽 끝에서는 전류 채널의 해상도가 의미가 있는 최소 값을 정합니다. 대기 소비전력의 효율 작업이, 밀리암페어가 아니라 수십에서 수백 마이크로암페어에 아래 눈금이 놓이는 계기를 요구하는 이유가 여기 있습니다. 위쪽 끝에서는 낮은 범위에서는 계기를 직접 통과하고 가장 높은 범위에서는 외부 션트를 통과하므로, 이백 암페어까지 나가는 사양은 사실상 어떤 션트를 함께 쓰느냐에 대한 설명입니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 측정 방식 | 교류 전용, 또는 교류와 직류 | 어댑터, 충전기, 전원의 직류 출력을 애초에 특성화할 수 있는지 결정합니다. 교류 전용 계기는 그 용도의 값싼 대체품이 아닙니다. |
| 전류 범위, 하한 | 수 밀리암페어, 또는 수십 마이크로암페어까지 | 대기와 무부하 전력이 측정되는지 아니면 표시만 되는지 결정합니다. 효율 작업은 부하 전류 수 밀리암페어 아래에 놓입니다. |
| 전류 범위, 상한 | 스무 암페어부터 위쪽으로, 일정 지점 이상에서는 외부 션트 | 시험 가능한 최대 부하와, 션트가 함께 주문하는 부속품이 아니라 구성 자체의 일부인지 결정합니다. |
| 전압 입력과 범위 전환 | 고정 범위, 또는 작업 구간에 걸친 자동 전환 | 계기가 계원의 주의를 얼마나 요구하는지 결정합니다. 자동 범위 전환은 범위 설정 잘못이라는 한 부류의 오류를 생산 시험에서 없앱니다. |
| 정확도 등급과 그 기준 | 명시한 표준을 기준으로, 읽은 값·최대 눈금값·스팬에 대한 백분율로 제시 | 두 계기가 같은 값에서 합의할 수 있는지 결정합니다. 기준이 적히지 않은 값은 다른 계기의 값과 비교할 수 없습니다. |
| 연산 항목 | 전압, 전류, 유효전력, 주파수, 또는 피상전력·무효전력·위상각·전력량까지 포함한 전 항목 | 효율의 질문에 계기 하나로 답할 수 있는지, 아니면 두 번째 계산을 옆에서 해야 하는지 결정합니다. |
| 인터페이스 | 직렬 포트 기본, 절연 버스 또는 릴레이 출력은 옵션 | 결과를 손으로 옮겨 적는지 시험 시스템이 읽는지 결정합니다. 라인이 자동화되어 있으면 버스가 없는 계기는 그 안의 수작업 단계 하나입니다. |
| 설치 형태 | 반형 케이스, 또는 패널 매입형 계기 | 전력계가 피시험 기기 옆에 놓이는지 시험 작업대의 일부가 되는지 결정합니다. 절개구 치수는 본체에 고정되어 있으므로 패널에 애초에 내어 두어야 합니다. |
인터페이스와 설치는 계기를 제작할 때 고정되어 나중에 더할 수 없는 것들이므로, 두 가지는 일찍 결정합니다.
디지털 전력계 선택 방법
| 결정 | 무엇을 결정하는가 | 문의할 내용 |
| 측정값의 용도 | 정격의 검증, 또는 효율 값의 측정 | 최악의 조건이 범위 상한이 문제가 되는 정부하에 있는지, 범위 하한이 문제가 되는 무부하에 있는지 확인해 주십시오. |
| 직류를 다뤄야 하는지 | 피시험 기기의 출력 | 어댑터, 충전기, 직류 전원이면 교류와 직류를 모두 측정하는 계기를 선택해야 하고, 상용 전원을 쓰는 모터는 그렇지 않습니다. |
| 의미 있어야 하는 최소 전류 | 시험 규격이 요구하는 소비전력 값 | 대기와 무부하 한계는 와트의 몇 분의 일 단위로 적히므로, 정확도 등급을 논의하기 전에 전류 하한이 여기서 정해집니다. |
| 시험할 최대 전류 | 여유를 둔 피시험 기기의 정격 | 가장 높은 범위가 계기로 도달하는 값인지 외부 션트로 도달하는 값인지, 그리고 션트 공급 여부를 알려 주십시오. |
| 부하에서의 파형 | 부하가 저항성인지 전자성인지 | 스위칭 모드 전원, 디머, 드라이브에는 진정 RMS 변환이 필요하고, 저항성 부하에서는 그 차이가 보이지 않습니다. |
| 시험 시스템이 결과를 읽는지 | 컨트롤러나 데이터 기록 단계의 유무 | 절연 버스나 릴레이 출력은 계기와 함께 주문해야 하며 나중에 달 수는 없습니다. |
| 운전 구간 전체의 소비량 보고 여부 | 단순 운전점이 아니라 듀티 사이클 | 전력량 누적과 경과 시간이 연산 항목에 있어야 하고, 적분 구간도 정의되어 있어야 합니다. |
아직 정하지 못한 항목이 있으면 알려진 내용만 보내 주십시오. 적용 내용만으로 견적을 먼저 보내 드리고, 빈 부분을 채운 뒤에 확정할 수 있습니다.
가장 유사한 대체 제품
디지털 전력계 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | 디지털 전력계와의 차이 |
| 디지털 멀티미터 | 전압이나 전류를 한 번에 한 양씩만 읽고 손으로 전환하므로 전력 값을 낼 수 없습니다. 전원이 들어와 있는지 확인하는 일에는 알맞은 계기지만, 부하가 무엇을 소비하는지 측정하는 일에는 알맞지 않습니다. |
| 클램프 미터 | 도체를 감아 넣어 회로를 끊지 않고 전류를 읽으므로, 정전할 수 없는 급전선에는 이 계기입니다. 다만 전류값만 나오고 전력값은 나오지 않습니다. |
| 전력량계 | 부하의 운전점을 표시하는 대신 과금 기간에 걸쳐 양을 누적합니다. 전력량계는 얼마나 썼는지에 답하고, 전력계는 어떻게 썼는지에 답합니다. |
| 전력 품질 분석기 | 고조파, 왜곡, 서지, 불평형을 시간에 걸쳐 기록합니다. 전력계는 기본파 값만 제시하고 그 값을 만들어 낸 파형 자체는 진단하지 않습니다. |
| 전류계 | 루프나 도체의 전류를 그 자체로 측정하며, 통상 패널 지시계로 붙습니다. 시험 작업대에서 부하를 특성화하는 대신 한 가지 양을 제어실로 실어 나르는 계기입니다. |
먼저 확정할 가치가 있는 경계는 측정 방식입니다. 용도의 일부라도 직류라면 시리즈가 여기서 정해지고, 교류 전용 계기는 그 용도로 견적하면 안 됩니다.
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 피시험 기기가 사용하는 전원과, 측정이 교류 전용인지 교류와 직류 모두인지
- 시험할 최대 부하 전류와, 여전히 측정 가능해야 하는 최소 전류
- 시험 규격이 요구하는 정확도 값과 그 값의 근거 규격
- 대기 또는 무부하 소비가 시험의 일부인지와 적용되는 한계
- 부하에서의 파형, 예를 들어 저항성 히터 또는 스위칭 모드 전원
- 컨트롤러나 시험 시스템이 계기를 읽는지와 어떤 인터페이스로 읽는지
- 운전 구간 동안의 전력량 누적을 보고해야 하는지
- 설치 형태: 반형인지 패널 매입인지와, 패널 매입이라면 절개구 치수