착각. 1 - 오실로스코프 VS 멀티미터

원 포인트 레슨 2012. 1. 31. 04:03
 전압의 파형을 측정할 때 우리는 오실로스코프라고 하는 장비를 사용한다. 그리고 DC 상태에서의 전압만 관심이 있을 경우에는 주로 멀티미터를 사용한다. 각각 하나의 경우만 측정하는 경우라면 아무런 문제가 없다. 그런데, 가끔 2 가지 를 측정해야 할 경우 2 개의 장비를 사용하는 것이 귀찮아서 오실로스코프로 파형도 찍고, 전압도 측정하는 경우가 종종 있다. 스코프로 측정한 값이 우리가 원하는 결과를 오차없이 가져다 줄만큼 믿을만한 것일까?
 오실로스코프는 멀티미터에 비해서 아무리 작게는 수 배 정도에서 크게는 수백배 이상 가격이 비싸다. 따라서 모든 측정 성능이 오실로스코프가 멀티미터보다 우수하고 착각하는 사람들이 가끔 있다. 그러나 그것은 사실이 아니다. DC 측정 값만 놓고 보면 일반적으로 오실로스코프보다 멀티미터가 성능이 더 우수하다.
 오실로스코프와 멀티미터는 모두 측정된 아날로그 전압 값을 디지털로 변환해주는 ADC 소자를 내부에 가지고 있다. 오실로스코프는 고속으로 변하는 전압의 파형을 보여주어야 하기 때문에 멀티미터보다 훨씬 빠른 ADC 소자를 가지고 있다. 멀티미터는 구지 고속의 동작이 필요 없으므로 고속 ADC가 필요 없다. 오히려 배터리 동작을 하는 멀티미터는 전력 소모 감소를 위해서라도 가급적 저속으로 ADC를 구동시키는 것이 유리할 것이다. 정밀도 측면에서 살펴 보자. 오실로스코프는 눈으로 파형의 생긴 형태를 비주얼하게 보는데 초점이 맞추어진다. 일반적으로 오실로스코프는 좌우로 10 개의 큰눈금과 위아래로 8 개의 큰 눈금을 갖는데, 세로 큰 눈금 한 개의 크기가 1 V라고 가정해 보자. 그러면 -4 V ~ +4 V를 full scale로 볼 수 있다. 스코프 화면의 세로 해상도가 1000 이라고 한다면 실제 화면으로 표현 가능한 전압 resolution은 8 mV 이다. 만약 세로 해상도가 500 이라고 한다면 표현 가능 전압 resolution은 16 mV 로 커진다. 이 말은 오실로 스코프에서 사용되는 ADC는 8 bits ~ 10 bits 정도면 충분하다는 말과 같다. 반면, 멀티미터의 경우 일반적으로 XX.XXX V의 전압을 정밀하게 표현할 수 있다. 이것은 16 bits ~ 18 bits 정도의 ADC를 사용하다는 것을 의미한다. 더욱이 멀티미터의 경우 누적을 통한 평균으로 값을 구하기 때문에 DC만 본다면 더 정밀하다 할 수 있다.
  소수점 3짜리까지 정확하게 측정하기를 원한다면, 멀티미터를 사용하거나, 오실로스코프를 사용하려면 큰 눈금 하나가 0.1V 이하가 되도록 세팅을 해야 한다. 만약 큰 눈금을 1V로 세팅했다면 러프하게 소수점 2째자리 까지만 신뢰를 할 수다.
 
 
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