예비실험보고서(휘스톤 브리지에 의한 저항 측정)

1. 목적 휘스톤 브리지를 통하여 영위법에 의한 측정 원리를 이해하고, 미지 저항의 저항값을 측정하는 방법을 습득한다. 2. 이론 휘스톤 브리지는 일반적으로 중저항의 측정에 가장 널리 사용되는 계기로 영위법에 의한 정밀급 계측기이다. 영위법이란 검류계 또는 다른 검지 장치에 전류가 흐르지 않는 점을 측정하여 요구하는 값을 알아내는 방법이며, 검지 장치에는 전류가 흐르지 않게 되므로 검지장치의 내부 임피던스가 측정의 오차에 미치는 영향이 없어 정밀 측정이 가능한 방법이다. 참고로 브리지 회로에는 직류브리지와 교류브리지로 분류할 수 있으며, 직류 브리지에는 휘스톤 브리지와 켈빈 브리지가 있고, 교류브리지에는 맥스웰 브리지, 헤이 브리지, 쉐링 브리지, 윈브리지 및 만능 임피던스 브리지가 있다. 1) 동작원리 그림 12-1은 가장 일반적인 휘스톤 브리지 회로를 나타낸다. 브리지는 전지, 계측기(일반적으로 검류계 또는 고감도 전류계) 및 4개의 저항 변으로 구성된다. 검류계에 흐르는 전류는 A점과 C점 사이의 전위차에 의존하며, 검류계 양단의 전위차가 0일 때, 즉 검류계 전류가 0일 때를 브리지가 형성되었다고 한다. 이러한 상태는 B, A사이의 전압과 B, C사이의 전압이 같을 때, 또는 D, A 사이의 전압과 D.C사이의 전압이 같을 때 일어난다. 그러므로 브리지는 아래의 조건에서 형성된다. (12-1) 또 검류계의 전류를 0이라 하면, 다음 조건이 성립한다. (12-2) (12-3) 위 식을 간단히 하면 다음과 같다. (12-4) 식 12-4 로부터 아래 식을 구할 수 있다. (12-5) 식 12-5는 휘스톤 브리지의 평형 조건을 나타내는 식이다. 따라서 세 개의 저항값을 알고 있다면 나머지 한 개의 저항값을 식 12-5에서 구할 수 있다. 즉 미지의 저항값 는 (12-6) 가 된다. 여기서 저항 , 는 정밀한 고정저항으로서 브리지의 비례변이라 하고, 저항 는 정밀한 …
여기서 저항 , 는 정밀한 … (12-8)