Resistance Measurement, Resistor Measurement, Four-point Probe Method, Kalvin Method   저항 측정, 4점 탐침법, 4점 탐침, 칼빈 측정법

1. 저항 측정 방법

  ㅇ 직접 측정법 (R = ρL/A) : 정밀 저항 측정법
     - 저항 스트레인 게이지 법 : 변형력을 가하면 물성 저항(저항률)이 변하는 현상 이용

  ㅇ 간접 측정법 ( R = V/I)  : 대부분의 실용적인 저항 측정법
     - 전압/전류에 의한 간접 측정 
        . 옴의 법칙에 따른 전압계,전류계를 이용하는 방법 (Ohmmeter)
        . `전압 강하법` 이라고도 함
     - 치환법
        . 전류계로 전류를 측정하면서, 
        . 미지 저항과 같은 전류값에 해당하는 기지 저항값으로 판별
     - 브리지 회로 이용법
        . 휘스톤 브리지 법 : 4개 변을 갖는 브리지 회로(영위법)에 의한 정밀 저항의 간접 측정법 
        . 칼빈 브리지 법   : 휘스톤 브리지 법에서 접촉 저항 효과를 감안하여 개량된 방법


2. 저항값 정도에 따른 저항 측정 구분

  ※ 통상, 저 저항 (1 Ω 이하), 중 저항 (1 ~ 100 ㏀ or 1 ~ 1 ㏁), 고 저항 (100 ㏀ or 1 ㏁ 이상)

  ㅇ 저 저항 및 중 저항 측정 (Ohmmeter)
     - 주로, 전압 강하법에 의함
        . 가장 일반적인 저항계 
           .. 전압계,전류계법에 의한 간접 측정
        . 저항계 내에 신호원을 갖음 
           .. 저항 측정시 파워서플라이 또는 배터리를 끄고 측정해야함
        . dc 저항 측정용
           .. ac 임피던스 측정용이 아님
        . 조정
           .. 영점 조정   : 단자 간 단락시켜 0 이 되게 조정 (리드선에 존재하는 저항을 보상)
           .. 무한대 조정 : 단자 간 개방시켜 ∞ 이 되게 조정

  ㅇ 고 저항 측정            (Megger/절연 저항계)
     - 절연저항 측정                 

  ㅇ 특수 저항 측정
     - 접지저항 측정
     - 전해액 저항 측정


3. 탐침법 방식에 따른 저항 측정 구분

  ㅇ 4점 탐침법 (Four-point Probe method), 4 전극법 (4 electrode method)
     * 1915년 웨너(Frank Wenner)가, 대지 저항률(Earth Resistivity)을 측정하기 위해 개발한 방법
        . 4개의 탐침 전극을 직선 상의 동일 간격으로 배치하고,
        . 외측 2개 전극 간에 전류를 흘리고, 
        . 내측 2개 전극 간에 유도 전압을 측정하여,
        . 대지저항률을 산출함
     - 4개의 탐침에 의한 측정법 
        . (전류 탐침 2개, 전압 탐침 2개)
     - 보정된 표준에 의존하지 않는, 절대값 측정법
      
        . 전압계 탐침의 입력 저항이 매우 높으므로, (약 1012 [Ω] 이상)
        . 전류 흐름은 없고 오직 시편(DUT) 양단 간의 전압 강하 만 존재함
     - 탐침 배열 방식 구분
        . 선형 배열 (직선 배열)
        . 사각 배열
     - 주로, 면저항 측정에 활용        ☞ 표면 저항, 접지 저항, 대지 저항률 참조 

  ㅇ 2점 탐침법 (2 point method), 2 전극법 (2 electrode method)
     - 2개의 탐침에 의한 단순한 측정법
        . 2개 탐침(전극)을 사용하여, 시료(시편, DUT)에 직접 전류를 흘리고,
        . 같은 전극에서 전압 강하를 측정하는, 가장 단순한 저항 측정 방법
     - 측정 원리
        . 전류를 한 전극에서 주입하고, 다른 전극을 통해 회로를 완성시켜 전압을 측정함
        . 측정된 전압과 전류의 비로부터 저항(R = V/I)을 구함
     - 측정은 용이하나, 부정확하고 자료 분석에 어려움

  ※ 2점 탐침법, 4점 탐침법 비교 요약  (범례  :  ① 2점 탐침법,  ② 4점 탐침법)
     - 탐침 수  :  ① 2개,  ② 4개 (전류 2개, 전압 2개)
     - 측정 방식  :  ① 동일 전극으로 전류,전압 측정,  ② 전류 전극 2개, 전압 전극 2개 서로 분리
     - 접촉저항 영향  :  ① 포함됨 (오차 큼),  ② 배제 가능 (정확)
     - 정밀도  :  ① 낮음,  ② 높음
     - 용도  :  ① 단순 비교, 회로 점검용,  ② 대지저항률, 표면저항 등 정밀 측정