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에너지관리기사 실기 · 계측기기 점검과 오차 보정

Instrument Inspection and Calibration

계측기 교정은 믿을 수 있는 기준값(참값)과 기기의 지시값을 견줘 오차를 구하고, 그 오차의 반대 부호인 보정값만큼 바로잡는 일이다. 현장의 전송기는 측정범위의 아래 끝을 4 mA, 위 끝을 20 mA에 대응시켜 보내므로, 값과 전류를 서로 바꾸는 계산도 함께 다룬다. 첫 그림은 참값 100에 대한 지시값을 이상선(지시 = 기준) 옆에 찍은 교정 그림이고, 둘째 그림은 측정값과 전송 전류를 잇는 직선이에요. 지시값 슬라이더로 점을 옮기면 오차 · 오차율 · 보정값이, 측정값 슬라이더를 옮기면 전송 전류가 바로 다시 계산돼요.

점검은 기준과 지시의 차이를 잡는 일

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

👀 오차 · 보정 · 전송의 세 갈래
①오차 = 지시값 - 참값, 오차율 = 오차 / 참값 × 100 [%]
②보정값 = 참값 - 지시값으로, 오차와 부호가 반대다
③계통오차는 교정(보정)으로, 우연오차는 여러 번 재어 평균을 내 줄인다
④전송기는 측정범위를 4 ~ 20 mA에 대응시켜 신호를 보내요

교정 그림으로 오차 · 오차율 · 보정값 읽기

103
오차
+3.0
지시값 - 참값
오차율
3.0 %
오차 / 참값 × 100
보정값
-3.0
참값 - 지시값
⚡ 오차에 관한 용어
①오차 = 지시값 - 참값 (절대오차)
②오차율 = 오차 / 참값 × 100 [%] (상대오차)
③보정값 = 참값 - 지시값이며, 오차와 부호만 반대예요
④예: 참값 100, 지시값 103 → 오차 +3, 오차율 3%, 보정값 -3

4-20 mA 전송 신호 환산

전송기는 측정범위의 최소를 4 mA, 최대를 20 mA에 대응시킨다. 측정범위가 0 ~ 100이면 중간값 50은 12 mA로 전송된다.

50
전송 전류
12.00 mA
측정값 50 (범위 0 ~ 100)
스팬
20 - 4 = 16 mA
측정범위 전체에 대응하는 전류 폭
📏 4-20 mA를 읽는 감
①0%(하한)은 4 mA, 100%(상한)은 20 mA, 가운데 50%는 12 mA다
②전류 폭(스팬) 16 mA가 측정범위 전체에 직선으로 대응한다
③25%는 8 mA, 75%는 16 mA로, 4 mA마다 25%씩 오른다
④0 mA가 아니라 4 mA에서 시작(라이브 제로)하므로 단선과 0을 구분할 수 있어요

핵심 공식

오차율
e = 지시값 - 참값참값 × 100
부호가 +면 크게, -면 작게 지시한 것 [%]
보정값
보정값 = 참값 - 지시값
오차와 부호가 반대이고, 지시값에 더하면 참값이 된다
전송 환산
I = 4 + 16 × V - VminVmax - Vmin
측정값 V를 4 ~ 20 mA 표준 신호로

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①오차 = 지시값 - 참값, 오차율 = 오차 / 참값 × 100 [%]
②보정값 = 참값 - 지시값으로, 오차와 부호가 반대다
③계통오차는 교정(보정)으로, 우연오차는 여러 번 재어 평균을 내 줄여요
④4-20 mA는 하한 4 mA · 상한 20 mA · 스팬 16 mA이고, 50%는 12 mA다
⑤라이브 제로(4 mA 시작) 덕분에 신호 0과 단선(0 mA)을 가려낼 수 있어요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 참값 100, 지시값 103일 때 오차율과 보정값은? (답: 오차율 3%, 보정값 -3)
②[기출유형] 측정범위 0 ~ 100인 전송기가 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)
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