계측기기 점검과 오차 보정

Instrument Inspection and Calibration

교정은 기준값과 지시값을 비교해 오차만큼 보정하는 일이에요. 전송기 스팬·영점 감각이 현장 점검의 기본이에요. 계측 실기 점검 문제의 계산 축이에요. 지시값을 바꿔 오차·보정을 구해 봐요.

점검은 기준과 지시의 차이를 잡는 일

계측기 점검·교정은 신뢰할 수 있는 기준값(참값)과 기기의 지시값을 비교해 오차를 구하고, 그 오차만큼 보정하는 작업입니다. 전송기는 측정값을 4-20mA 표준 신호로 바꿔 보내므로, 값과 전류의 환산도 함께 다룹니다.

👀 오차·보정·전송의 세 갈래

①오차 = 지시값 - 참값, 오차율 = 오차 / 참값 × 100 [%]

②보정값 = 참값 - 지시값 (오차와 반대 부호)

③계통오차는 교정(보정)으로, 우연오차는 반복측정 평균으로 줄인다

④전송기는 측정범위를 4~20mA에 대응시켜 신호를 보낸다

교정곡선으로 오차·오차율·보정 읽기

지시값 (기준 100 기준)103

오차

+3.0

지시값 - 참값

오차율

3.0 %

오차 / 참값 × 100

보정값

-3.0

참값 - 지시값

⚡ 오차 관련 용어 정리

①오차 = 지시값 - 참값 (절대오차)

②오차율 = 오차 / 참값 × 100 [%] (상대오차)

③보정값 = 참값 - 지시값 = 오차의 반대 부호

④예) 참값 100, 지시값 103 → 오차 +3, 오차율 3%, 보정값 -3

4-20mA 전송 신호 환산

전송기는 측정범위의 최소를 4mA, 최대를 20mA에 대응시킵니다. 측정범위 0~100일 때 중간값 50은 12mA로 전송됩니다.

측정값 (범위 0~100)50

전송 전류

12.00 mA

측정값 50 (범위 0~100)

스팬

20 - 4 = 16 mA

측정범위 전체에 대응하는 전류 폭

📏 4-20mA를 읽는 감각

①0%(하한) → 4mA, 100%(상한) → 20mA, 중간 50% → 12mA

②전류 폭(스팬) 16mA가 측정범위 전체에 선형 대응

③25% → 8mA, 75% → 16mA로 4mA 간격이 25%씩

④0mA가 아닌 4mA에서 시작(라이브 제로)해 단선을 구분한다

핵심 공식

오차율

e = 지시값 - 참값참값 × 100

부호가 +면 크게, -면 작게 지시됨 [%]

보정값

보정값 = 참값 - 지시값

오차의 반대 부호, 지시값에 더하면 참값

전송 환산

I = 4 + 16 × V - V_minV_max - V_min

측정값 V를 4~20mA 표준 신호로

핵심 정리와 시험 포인트

🎯 시험 포인트

①오차 = 지시값 - 참값, 오차율 = 오차 / 참값 × 100 [%]

②보정값 = 참값 - 지시값 = 오차의 반대 부호

③계통오차는 교정(보정)으로, 우연오차는 반복측정 평균으로 감소

④4-20mA: 하한 4mA·상한 20mA, 스팬 16mA, 50%는 12mA

⑤라이브 제로(4mA 시작)로 신호 0과 단선(0mA)을 구분

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 참값 100, 지시값 103일 때 오차율과 보정값은? (답: 오차율 3%, 보정값 -3)

②[기출유형] 측정범위 0~100인 전송기에서 50을 지시하면 전류는? (답: 4 + 16×0.5 = 12 mA)

③[기출유형] 측정범위 0~100에서 25는 몇 mA인가? (답: 4 + 16×0.25 = 8 mA)