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캘리브레이터는 하나의 장비로 다양한 종류의 전기적 신호를 매우 정밀하게 발생(Source)시키거나 때로는 측정(Measure)할 수 있는 고성능 기준 장비입니다 본문

계측기기

캘리브레이터는 하나의 장비로 다양한 종류의 전기적 신호를 매우 정밀하게 발생(Source)시키거나 때로는 측정(Measure)할 수 있는 고성능 기준 장비입니다

조이컨 2025. 4. 15. 15:06

**다기능 교정기(Multifunction Calibrator, MFC)**는 이름 그대로 하나의 장비로 다양한 종류의 전기적 신호를 매우 정밀하게 발생(Source)시키거나 때로는 측정(Measure)할 수 있는 고성능 기준 장비입니다.

주된 목적은 **디지털 멀티미터(Digital Multimeter, DMM)**와 같은 범용 전기/전자 계측기들이 정확한 값을 표시하는지를 검증하고 교정(Calibration)하는 것입니다.

 

주요 기능 및 발생 신호

일반적인 다기능 교정기는 다음과 같은 전기적 신호들을 매우 높은 정밀도와 안정성으로 생성할 수 있습니다.

  • 직류 전압 (DC Voltage): 마이크로볼트(µV) 수준의 미세 전압부터 수백 또는 수천 볼트(kV)까지 넓은 범위의 직류 전압을 정밀하게 발생시킵니다.
  • 교류 전압 (AC Voltage): 다양한 크기와 주파수(보통 수 Hz ~ 수 MHz)를 가지는 정현파(Sine wave) 교류 전압을 정밀하게 발생시킵니다. 파형의 왜곡률(Distortion) 또한 매우 낮습니다.
  • 직류 전류 (DC Current): 나노암페어(nA) 수준의 미세 전류부터 수 암페어(A), 때로는 외부 장치(션트, 증폭기)와 연동하여 더 높은 전류까지 정밀하게 발생시킵니다.
  • 교류 전류 (AC Current): 다양한 크기와 주파수의 교류 전류를 정밀하게 발생시킵니다.
  • 저항 (Resistance): 밀리옴(mΩ) 단위의 낮은 저항부터 기가옴(GΩ) 단위의 매우 높은 저항까지, 다양한 저항값을 정밀하게 시뮬레이션(구현)합니다.
  • 주파수 (Frequency): 정밀한 주파수를 가진 신호를 발생시킵니다.
  • 커패시턴스 (Capacitance): 특정 커패시턴스 값을 정밀하게 시뮬레이션합니다.
  • 온도 시뮬레이션 (Temperature Simulation): 일부 모델은 열전대(Thermocouple)나 측온저항체(RTD) 센서가 특정 온도에서 발생시키는 전압이나 저항값을 시뮬레이션하여, 멀티미터 등의 온도 측정 기능을 교정할 수 있습니다.
  • 전력 (Power - AC/DC): 고급 모델의 경우, 정밀한 전압과 전류를 동시에 발생시키고 교류의 경우 위상각까지 제어하여 정확한 전력(W) 값을 시뮬레이션하기도 합니다.
  • 오실로스코프 교정 옵션: 빠른 상승 시간(Rise time)을 가진 사각파(Square wave) 등 오실로스코프 교정에 필요한 특수 신호를 발생시키는 기능을 포함하기도 합니다.

주요 특징

  • 고정밀도 및 안정성: 교정 대상 계측기보다 훨씬 뛰어난 정확도와 안정성을 가집니다 (보통 4~10배 이상).
  • 넓은 범위와 높은 분해능: 최신 멀티미터들이 측정하는 거의 모든 범위와 정밀도를 커버할 수 있습니다.
  • 표준 소급성: 기기 자체의 정확도는 주기적으로 국가 표준(한국에서는 KRISS)에 소급하여 교정을 받아 유지됩니다.
  • 자동화 지원: 컴퓨터와 연결(GPIB, USB, Ethernet 등)하여 교정 소프트웨어(예: Fluke MET/CAL)를 통해 교정 절차를 자동화할 수 있어 효율성과 신뢰성을 높입니다.
  • 안전성: 과부하 보호, 잘못된 연결 경고 등 사용자와 장비를 보호하기 위한 다양한 안전 기능을 갖추고 있습니다.

주요 사용자 및 사용처

  • 교정 기관: 전문 교정 서비스 업체나 기업 내 교정실에서 핵심 장비로 사용됩니다. (현재 2025년 4월 15일, 이곳 경기도 부천시에도 여러 산업체 내부에 이러한 교정실이 운영되고 있을 수 있습니다.)
  • 계측기 제조사: 제품 생산 라인에서의 최종 검사 및 품질 관리에 사용됩니다.
  • 연구 개발 부서: 정밀한 신호 발생 및 측정이 필요한 연구 활동에 활용됩니다.
  • 정밀 측정이 중요한 산업 분야: 항공 우주, 방위 산업, 의료 기기, 자동차 등 높은 신뢰성과 정확성이 요구되는 분야에서 필수적으로 사용됩니다.

요약하면, **다기능 교정기(Multifunction Calibrator)**는 멀티미터를 비롯한 다양한 전기/전자 계측기의 **성능(정확도)**을 검증하고 유지하는 데 사용되는 핵심적인 고정밀 기준 장비입니다.

 

요코가와 멀티 캘리브레이터