4단자 감지
Four-terminal sensing |
4-단자 감지(4T 감지), 4-와이어 감지 또는 4-포인트 프로브 방법은 전류 전달 및 전압 감지 전극의 개별 쌍을 사용하여 보다 단순하고 일반적인 2-단자(2T) 감지보다 더 정확한 측정을 수행하는 전기 임피던스 측정 기술입니다.4단자 감지는 일부 저항계 및 임피던스 분석기 및 스트레인 게이지 및 저항 온도계의 배선에 사용됩니다.4점 프로브는 박막(특히 반도체 박막)[1]의 시트 저항을 측정하는 데도 사용됩니다.
전류 및 전압 전극을 분리하면 측정에서 리드 및 접촉 저항이 제거됩니다.이는 저저항 값을 정확하게 측정할 수 있는 이점입니다.예를 들어,[2] LCR 브리지 사용 설명서에서는 100Ω 미만의 저항을 정확하게 측정하기 위해 4단자 기술을 권장합니다.
4단자 감지는 1861년 4단자 감지를 사용하여 매우 낮은 저항을 측정하기 위해 켈빈 브릿지를 발명한 켈빈 경 윌리엄 톰슨의 이름을 따서 켈빈 감지라고도 합니다.각 2선 접속은 Kelvin 접속이라고 불립니다.힘과 감지 쌍을 단일 단자 또는 리드에 동시에 연결하도록 설계된 한 쌍의 접점을 켈빈 접점이라고 합니다.힘과 감각의 쌍(일반적으로 각 턱에 하나씩)을 연결하는 클립(흔히 악어 클립)을 켈빈 클립이라고 합니다.
조작 원리
켈빈 연결을 사용할 경우 한 쌍의 힘 연결부(전류 리드)를 통해 전류가 공급됩니다.이는 옴의 법칙 V=IR에 따라 측정될 임피던스에 걸쳐 전압 강하를 생성합니다.한 쌍의 감지 연결부(전압 리드)는 목표 임피던스에 바로 인접하여 포스 리드 또는 접점에 전압 강하를 포함하지 않도록 합니다.계측기로 흐르는 전류는 거의 없기 때문에 감지 리드의 전압 강하는 무시할 수 있습니다.
일반적으로 감지 와이어를 내부 쌍으로 배치하고 포스 와이어를 외부 쌍으로 배치하는 것이 일반적입니다.힘 및 감지 연결이 교환되면 측정 시 납 저항이 더 많이 포함되므로 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.힘 와이어는 매우 작은 저항을 측정할 때 큰 전류를 전달해야 하며 적절한 게이지여야 합니다. 감지 와이어는 작은 게이지일 수 있습니다.
이 기술은 원격 감지라고 하는 저전압 전원 공급기에서 일반적으로 사용되며, 공급 와이어의 전압 강하에 관계없이 부하로 전달되는 전압을 측정합니다.
일반적으로 고전류에서 작동하는 저저항 전류 감지 션트 저항기에 4-와이어 연결을 제공합니다.
3선식 센싱
변종에서는 3개의 와이어가 사용되며 한쪽 끝에는 별도의 로드 리드와 감지 리드가 있고 다른 한쪽 끝에는 공통 와이어가 있습니다.커먼와이어의 전압강하는 로드와이어와 동일하고 게이지와 길이가 동일하다고 가정하여 보상한다.이 기술은 저항 온도 검출기(RTD)라고도 하는 저항 온도계에 널리 사용됩니다.4-와이어 감지만큼 정확하지는 않지만 케이블 저항에 의해 발생하는 대부분의 오류를 제거할 수 있으며 대부분의 애플리케이션에서 충분히 정확합니다.
또 다른 예는 ATX 전원 공급 규격입니다.ATX 전원 공급 규격에는 커넥터 핀 13의 3.3V 전원 라인에 연결된 원격 감지 와이어가 포함되지만 접지선에 대한 감지 연결은 없습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
외부 링크
Wikimedia Commons의 4단자 감지 관련 미디어- DC 미터링 회로 Vol 1 DC 프리 전자책과 전기 회로 레슨 시리즈의 DC 미터링 회로 장.
- 전기전도율 및 저항률 측정을 위한 4점 기술
- Kelvin 클램프를 사용한 에너지 시스템의 4선 저항 측정에 관한 설명 비디오
