LEAD RESISTANCE
Cable Loss / Gain Error
케이블 길이·온도·도선 공차가 브리지의 실제 인가전압과 gain uncertainty를 얼마나 바꾸는지 단계별로 검증합니다.
OPEN TECH BENCH LAB STANDARDMEASUREMENT & SENSORS
LEVEL 1Ideal wiringLEVEL 2Thermal fieldLEVEL 3Uncertainty
LEARNING OBJECTIVES
- 왕복 lead resistance가 bridge excitation과 sensitivity를 낮추는 과정을 계산한다.
- 정확 전압분배식과 RL/RG 소신호 근사의 차이를 판단한다.
- 온도·도선 공차가 허용 gain error를 넘는 corner 조건을 평가한다.
선수개념Ohm 법칙직렬 전압분배Wheatstone bridge
PRE-LAB PREDICTION
같은 도선을 사용하면서 편도 길이를 2배로 늘리면 작은 오차 영역에서 gain error는 어떻게 변할까?
m, one-way
Ω/m
Ω
SUPPLY100.00%Vsource
2-WIRE LEAD0.168 Ω1.0 m × 2
BRIDGE99.86%120 Ω
예상 Gain error0.140%
센서에 도달하는 인가전압은 공급값의 99.86%
왕복 도선 저항0.168 Ω
온도에 의한 추가 변화0.000 %p
GAIN ERROR (%)x = 1.04 m · y = 0.15 %
MODEL TRACE0.1% 기준: 초과
- 온도 보정 도선
Rlead = 2·1.0·0.08422·[1 + 0.003930·0] = 0.16844 Ω- 전압 분배
Vbridge/Vsource = 120/(120 + 0.16844) = 0.9985983- Gain error
εg = (1 − 0.9985983)·100 = 0.14017%
정확 전압분배식왕복 도선선형 온도계수
도선 저항은 길이에 비례하지만 Gain error는 분모에도 Rlead가 들어가므로 완전한 직선이 아닙니다. 현재 조건에서 근사식과 정확식의 차이는 0.00020%p입니다.
EXPERIMENT RECORD현재 조건을 저장하고 비교
조건을 바꾼 뒤 Run을 저장하면 최대 6개 결과를 같은 화면에서 비교할 수 있습니다.
CORE RELATION
Vbridge / Vsource = Rbridge / (Rbridge + 2 · L · Rwire)MODEL NOTES
이 계산이 가정하는 것
- 브리지를 하나의 등가 저항 부하로 단순화합니다.
- 공급선과 귀환선의 길이와 저항이 같다고 가정합니다.
- 온도계수는 선택한 범위에서 선형으로 적용합니다.
- Level 3은 도선 저항 공차의 corner를 계산하며 접점 저항과 계측기 내부 저항은 포함하지 않습니다.