ก พแอมป ม เตอร ใช ว ดค าอะไรบ าง

แผนการจดั การเรียนรู้ หนว่ ยที่ 2

วชิ า เครื่องมือวดั ไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ สอนครงั้ ที่ 2-3 รหสั วิชา 30105-1002

ชอื่ หน่วย มเิ ตอร์ไฟตรง จำนวน 10 ช.ม.

1. หัวข้อเร่อื ง 1. มเิ ตอร์มฟู เมนตแ์ บบดีอาร์สนั วาล 2. การใชม้ เิ ตอร์มฟู เมนต์ดอี าร์สนั วาลทำเปน็ แอมมเิ ตอร์ไฟตรง 3. การขยายยา่ นวัดแอมมเิ ตอร์ไฟตรง 4. การใช้มิเตอร์มฟู เมนต์ดอี าร์สนั วาลทำเปน็ โวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟตรง 5. การขยายยา่ นวัดโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟตรง 6. ผลการโหลดของโวลต์มเิ ตอรไ์ ฟตรง 7. การใชม้ เิ ตอร์มูฟเมนตด์ ีอารส์ นั วาลทำเป็นโอห์มมิเตอร์ 8. เมกโอหม์ มเิ ตอร์ (Megohmmeter)

2. สาระสำคญั มิเตอร์มูฟเมนต์เบอ้ื งต้นจะใช้วัดคา่ ไฟฟา้ กระแสตรง โดยใชค้ วามสมั พนั ธ์ระหวา่ งกระแส ไฟฟ้ากับ

สนามแม่เหล็ก ในปจั จุบันนิยมใช้มิเตอร์มูฟเมนต์แบบดีอาร์สันวาลซ่ึงระบบพื้นฐานใช้การเคลือ่ นท่ขี องขดลวด โดยปกตจิ ะอ้างถึงมเิ ตอรม์ ูฟเมนตแ์ บบดีอาร์สันวาลหรือแบบขดลวดเคลอื่ นท่ีแม่เหล็กถาวร (PMMC; Permanent Magnet Moving Coil)

ขดลวดเคล่ือนทีจ่ ะมเี ดือยหมุนเพ่อื ลดการเสียดทาน วธิ ีอ่นื จะใช้วิธีการแขวนด้วยแถบตึง มี ความไวสูงแต่มีราคาแพง เปรียบเทยี บกนั มเิ ตอร์มูฟเมนตแ์ บบเดอื ยหมนุ มกี ระแสเต็มสเกล 50 µA ขณะท่ี แบบแขวนดว้ ยแถบตึงกระแสเตม็ สเกล 2 µA ในการนำมิเตอรม์ ูฟเมนต์ไปวัดคา่ ปริมาณทางไฟฟ้าได้มากข้นึ จะตอ้ งทำการขยายยา่ นการวดั ดงั นัน้ ในการวดั คา่ ปรมิ าณทางไฟฟ้าจะต้องปรับย่านวัดให้เหมาะสม 3. จดุ ประสงค์การเรียนการสอน

1. บอกและเปรียบเทียบโครงสรา้ งของมิเตอร์มูฟเมนต์แบบดีอาร์สันวาลทั้ง 2 แบบได้ 2. อธิบายการทำงานพน้ื ฐานของมิเตอร์มูฟเมนตแ์ บบดีอาร์สันวาลได้ 3. บอกจุดประสงค์ของ R ชันต์ต่อคร่อมมเิ ตอร์มูฟเมนต์ได้ 4. บอกจุดประสงค์ของการเพิม่ ความตา้ นทานอนกุ รมกับมิเตอร์มูฟเมนต์ได้ 5. อธิบายคำว่า ความไว ได้ 6. วเิ คราะหว์ งจรในเทอมคา่ ความคลาดเคล่ือนของการโหลดโวลต์มิเตอร์ไฟตรงได้ 7. บอกโครงสรา้ งและการทำงานพน้ื ฐานของโอหม์ มิเตอร์ได้ 8. คำนวณหาตวั ต้านทานเพ่ือขยายยา่ นการวดั ของโวลต์และแอมมิเตอร์ไฟตรงได้

แผนการจัดการเรียนรู้ หนว่ ยท่ี 2

วิชา เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ สอนครง้ั ที่ 2-3 รหสั วิชา 30105-1002

ชื่อหน่วย มิเตอร์ไฟตรง จำนวน 10 ช.ม.

9. มกี ารพัฒนาคณุ ธรรม จรยิ ธรรม คา่ นิยม และคุณลักษณะอันพงึ ประสงคท์ ีผ่ สู้ อน สามารถสังเกตเห็นได้ ในดา้ นความมีมนุษยสัมพนั ธ์ ความมีวนิ ัย ความรับผดิ ชอบ ความเช่ือมน่ั ในตนเอง ความสนใจใฝ่รู้ ความรักสามคั คี ความกตัญญูกตเวที 4. สาระการเรียนรู้

1. มเิ ตอรม์ ูฟเมนต์แบบดีอาร์สนั วาล 2. การใชม้ ิเตอรม์ ูฟเมนต์ดอี าร์สนั วาลทำเปน็ แอมมิเตอร์ไฟตรง 3. การขยายย่านวดั แอมมเิ ตอรไ์ ฟตรง

3.1 แบบแยกอิสระ 3.2 แบบสากล 3.3 ขอ้ พจิ ารณาในการใช้แอมมิเตอร์ไฟตรง 3.4 ข้อควรระวังในการใชแ้ อมมิเตอร์ไฟตรง 4. การใช้มิเตอรม์ ูฟเมนต์ดีอาร์สนั วาลทำเปน็ โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟตรง 5. การขยายยา่ นวดั โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟตรง 5.1 แบบแยกอสิ ระ 5.2 แบบสากล 5.3 ขอ้ พิจารณาในการใช้โวลต์มเิ ตอร์ไฟตรง 5.4 ขอ้ ควรระวังในการใชโ้ วลตม์ ิเตอร์ไฟตรง 6. ผลการโหลดของโวลตม์ เิ ตอร์ไฟตรง 7. การใชม้ ิเตอร์มูฟเมนต์ดอี าร์สนั วาลทำเปน็ โอหม์ มิเตอร์ 7.1 การขยายยา่ นวดั โอห์มมิเตอร์ 7.2 ขอ้ พจิ ารณาในการใชโ้ อห์มมเิ ตอร์ 7.3 ข้อควรระวงั ในการใช้โอห์มมิเตอร์ 8. เมกโอห์มมเิ ตอร์

แผนการจดั การเรียนรู้ หน่วยที่ 2

วิชา เครื่องมือวดั ไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ สอนครัง้ ที่ 2-3 รหสั วชิ า 30105-1002

ช่อื หน่วย มเิ ตอร์ไฟตรง จำนวน 10 ช.ม.

5. กิจกรรมการเรียนการสอน

1 การนำเขา้ สบู่ ทเรียน

กิจกรรมครู กิจกรรมนกั เรียน

ข้ันนำเขา้ ส่บู ทเรียน

1. ครูนำเข้าสู่บทเรียน หน่วยที่ 2 เรื่อง 1. นกั เรียนฟงั ครอู ธิบาย และซกั ถามตอบ

มิเตอร์ไฟตรง โดยมีคำถามมาถามเกี่ยวกับมิเตอร์ 2. นกั เรยี นทำแบบทดสอบกอ่ นเรียน

ไฟตรง เช่น นักเรียนรู้จักการขยายย่านวัดโวลต์

มเิ ตอรไ์ ฟตรงหรอื ไม่

2. ครูให้นกั เรียนทำแบบทดสอบก่อนเรยี น

2 การเรยี นรู้

กิจกรรมครู กจิ กรรมนกั เรียน

1. ครูอธิบายสาระการเรียนรู้โดยใช้สื่อการสอน 1.นกั เรยี นฟงั ครสู รุปและจดบนั ทึก

Power Point ประกอบการสอน และนักเรียนใช้ 2.นักเรียนทำแบบฝึกหดั ทา้ ยบทที่ 2

หนังสือเรียนควบคู่กับการสอนของครู โดยครูใช้วิธี 3.นกั ศึกษาทำแบบทดสอบหลงั เรยี น หนว่ ยที่ 2

บรรยาย ยกตัวอย่าง และถาม – ตอบ เพื่อให้

นักเรียนมสี ว่ นร่วมในการเรียนตามสาระการเรียนรู้

ท่ีกำหนด ดงั น้ี

1.1 มิเตอร์มูฟเมนตแ์ บบดีอารส์ นั วาล

1.2 การใช้มิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลทำเป็น

แอมมเิ ตอร์ไฟตรง

1.3 การขยายย่านวัดแอมมิเตอร์ไฟตรง

1.4 การใช้มิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลทำเป็น

โวลต์มเิ ตอรไ์ ฟตรง

1.5 การขยายย่านวดั โวลต์มเิ ตอรไ์ ฟตรง

1.6 ผลการโหลดของโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟตรง

1.7 การใช้มิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลทำเป็น

โอหม์ มเิ ตอร์

1.8 เมกโอห์มมเิ ตอร์

แผนการจดั การเรียนรู้ หนว่ ยท่ี 2 สอนครง้ั ที่ 2-3 วชิ า เครื่องมือวัดไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ จำนวน 10 ช.ม. รหสั วชิ า 30105-1002 ช่อื หน่วย มเิ ตอร์ไฟตรง

กจิ กรรมครู กจิ กรรมนักเรียน

2. ครูให้นักเรียนทำแบบฝกึ หดั ท้ายหนว่ ยที่ 2

3. ครูให้นักศึกษาทำแบบทดสอบหลังเรียน หน่วย

ที่ 2

ขัน้ สอนปฏบิ ัติ

1. ให้นักเรียนเตรียมเครื่องมือ อุปกรณ์และ 1. นักเรียนปฏิบัติการทดลองตา มใบ

ปฏิบัติการทดลองตามใบปฏิบัติการ ปฏิบัติการทดลอง ซักถามข้อสงสัย ให้ครู

ทดลองโดยครูใหค้ ำแนะนำ ตรวจสอบความถูกต้องของผลการทดลอง

2. ให้นักเรียนเก็บเครื่องมือ อุปกรณ์เข้าที่ให้ ตอบคำถามในใบปฏบิ ตั ิ การทดลอง

เรียบร้อยและให้นักเรียนอภิปรายผลการ 2. ร่วมกนั อภิปรายหาข้อสรปุ

ทดลองโดยสุ่มเรียกเปน็ กลมุ่

3 การสรปุ

กิจกรรมครู กิจกรรมนกั เรยี น

ขนั้ สรปุ

1. ครูสรุปเนื้อสาระการเรียนรู้หน่วยที่ 2 1.นกั เรยี นฟงั ครสู รปุ และจดบันทึก

ออกเปน็ ขอ้ ๆ เพอ่ื สรุปให้นักเรียนเข้าใจมากยง่ิ ข้ึน

4 การวัดผลและการประเมินผล

1. แบบทดสอบกอ่ น/หลังเรยี น หน่วยท่ี 2

2. แบบฝกึ หัด หนว่ ยท่ี 2

3. แบบประเมินคณุ ธรรม จริยธรรม คา่ นยิ ม และคณุ ลักษณะอันพึงประสงค์ โดยผ้สู อน

และนักศึกษาร่วมกนั ประเมนิ

6. สือ่ การเรียนรู/้ แหลง่ การเรยี นรู้

1 ส่ือสงิ่ พมิ พ์

1. ใบความรู้ 4. ใบงานการทดลอง

2. แบบฝกึ หัด 5. แบบประเมนิ ผลใบงานการทดล

แผนการจดั การเรียนรู้ หนว่ ยที่ 2

วชิ า เครื่องมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ สอนครง้ั ที่ 2-3 รหสั วิชา 30105-1002

ชือ่ หน่วย มิเตอร์ไฟตรง จำนวน 10 ช.ม.

3. แบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน 6. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม 2 ส่อื โสตทศั น์

1. ใบความรู้ 2. Power Point 7. เอกสารประกอบการจดั การเรยี นรู้ (ใบความรู้ ใบงาน ใบมอบหมายงาน ฯลฯ) 1. ใบความรู้ 2. แบบฝกึ หัด 3. แบบทดสอบกอ่ นเรยี นและหลงั เรียน 8. การบูรณาการ/ความสัมพนั ธก์ ับวชิ าอน่ื - 9. การวดั ผลและประเมินผล 9.1 กอ่ นเรียน ทำแบบทดสอบกอ่ นเรยี น / ซกั ถามความรเู้ ดิมกอ่ นเข้าสูเ่ น้ือหาทีส่ อนในสัปดาห์ 9.2 ขณะเรียน ซกั ถามความเขา้ ใจระหวา่ งเรียน / ทำแบบฝกึ หดั / ใบงานการทดลอง 9.3 หลังเรยี น ทำแบบทดสอบหลงั เรยี น

ใบงานที่ 2 หน่วยที่ 2 วิชาเครอ่ื งมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์ เวลา 3 โมง เร่อื ง มเิ ตอรไ์ ฟตรง

วัตถุประสงค์ (เพ่ือใหผ้ ้เู รียนสามารถ) 1. บอกวิธีการอ่านคา่ การอ่านค่ากระแสไฟฟา้ จากสเกลได้อยา่ งถกู ต้อง 2. อา่ นค่าการอ่านคา่ กระแสไฟฟ้าจากสเกลตัวอย่างได้อยา่ งถูกตอ้ ง 3. บันทกึ ผลการทดลองไดอ้ ย่างถูกต้อง 4. สรุปผลการทดลองได้อยา่ งถูกต้อง

ทฤษฎเี บื้องต้น แอมมเิ ตอร์กระแสตรงสร้างขนึ้ มาเพื่อนำไปใชง้ านในการวดั ค่ากระแสไฟฟ้ากระแสตรง ใช้วดั กระแสไฟฟ้า

ได้หลายชนิด เช่น ไมโครแอมแปร์ (µA) มิลลิแอมแปร์ (mA) แลแอมแปร์ (Ampere ; A) เป็นต้น แอมมิเตอร์ กระแสตรงโครงสร้างเบื้องต้นประกอบด้วย ตัวต้านทานต่อขนานกับขดลวดเคลื่อนที่ตวั ต้านทานนี้เรียกว่า ตัว ตา้ นทานขนาน (Shunt Resistor) ทำหนา้ ที่ แบ่งกระแสไฟฟา้ ส่วนเกินจากทีด่ ารส์ นั วาล์มิเตอร์รับไม่ได้ ให้ไหล ผ่านตัวตา้ นทานขนานสง่ ผลให้ดารส์ ันวาล์มิเตอร์วดั กระแสไฟฟ้าไดเ้ พิ่มขึ้น

วธิ ีการอ่านสเกลของยา่ น DCA 1. อ่านคา่ สเกลบนหนา้ ปัด

2. นำมาคณู กับยา่ นวดั ทเ่ี ลอื กใช้ ดงั น้ี

ค่ากระแสไฟฟ้า= ค่าสเกลบนหนา้ ปดั × การอา่ นค่า

ตารางที่ 1 การอ่านสเกลของยา่ น DCA

ยา่ นที่ตั้งวดั สเกลทใ่ี ช้ การอ่านคา่ ค่าทวี่ ัดได้ หมายเหตุ 0-50 uA ใช้สเกลสีดำใต้กระจก 50 uA 0 - 50 อา่ นโดยตรงในหน่วย uA 0 – 2.5 mA เงา 3 ยา่ น คือ

2.5 mA 0 - 250 คา่ ท่ีอ่านได้บนสเกลX0.01 หนว่ ย mA

25 mA คา่ ที่อ่านได้บนสเกลX0.1 หนว่ ย mA 0 – 25 mA 0 – 10

0.25 A อ่านโดยตรงในหน่วย mA 0 – 250 mA 0 – 50 0 - 250

ลำดับขัน้ การทดลอง ขั้นตอนที่ 1 อา่ นคา่ กระแสไฟฟา้ กระแสตรง จากสเกลวดั คา่ กระแสไฟฟ้ากระแสตรง และบันทกึ ผลลง

ในตารางท่ี 2

ตารางท่ี 2 บันทึกผลอ่านคา่ กระแสไฟฟา้ กระแสตรง จากสเกลวัดคา่ กระแสไฟฟ้ากระแสตรง

ย่านการวัด DCA ตำแหน่ง คา่ กระแสไฟฟา้ กระแสตรง

(เลอื กย่านวัด) เข็ม ค่าสเกลบนหน้าปดั × การอ่านค่า คา่ ท่ีถกู ตอ้ ง

×50µ 1

×2.5m 1

×25m 1

×0.25 1

×50 µ 2

×2.5m 2

×25m 2

×0.25 2

ยา่ นการวัด DCA ตำแหนง่ ค่ากระแสไฟฟ้ากระแสตรง คา่ ทถ่ี กู ตอ้ ง (เลือกย่านวดั ) เข็ม ค่าสเกลบนหน้าปัด × การอ่านค่า 3 ×50 µ 3 ×2.5m 3 ×25m 3 ×0.25 4 ×50 µ 4 ×2.5m 4 ×25m 4 ×0.25 5 ×50 µ 5 ×2.5m 5 ×25m 5 ×0.25 6 ×50 µ 6 ×2.5m 6 ×25m 6 ×0.25

สรุปผลการทดลอง

……………………………………………………………………….……………………………………………………………………….… …………………………………………………………………….……………………………………………………………………….…… ………………………………………………………………….……………………………………………………………………….……… ……………………………………………………………….……………………………………………………………………….………… …………………………………………………………….……………………………………………………………………….……………

แบบฝึกหัด วชิ าเคร่ืองมือวัดไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ หนว่ ยที่ 2 เรื่อง มิเตอรไ์ ฟตรง

คำส่งั จงตอบคำถามตอ่ ไปนี้

1. บอกระบบการแขวนขดลวดเคลอื่ นที่ 2 ชนดิ ทใี่ ช้กบั มิเตอร์มฟู เมนต์ดีอารส์ ันวาล

ตอบ 1. แบบเดอื ยและแบบรองเดือย 2. แบบห้อยแขวนดว้ ยแถบตึง

2. เมกโอห์มมิเตอรใ์ ชว้ ดั ค่าอะไร

ตอบ วัดความตา้ นทานของฉนวน

3. แรงดันตกครอ่ มมิเตอรม์ ูฟเมนตด์ ีอาร์สันวาล ท่ีมี Rm = 850  และ Ifs = 100 มคี ่าเทา่ ไร

ตอบ Vm = Ifs  Rm = 100 A  850 

Vm = 0.085 V

4. ความต้านทานเพื่อเปลี่ยนมิเตอร์มูฟเมนต์ 200 µA เป็นโวลต์มิเตอร์ไฟตรงที่วัดค่าแรงดันได้

0 – 150 V ถา้ Rm = 1 k มีค่าเทา่ ไร

ตอบ RS = EIffss - Rm = 150 V - 1 k 200 μA

RS = 749,990 

5. กระแสเต็มสเกลของมเิ ตอรม์ ูฟเมนตท์ ี่มคี วามไว 20 k/V มีคา่ เท่าไร

ตอบ Ifs = 1 = 1 S 20 k

Ifs = 50 A

6. ตวั ต้านทานชันต์ทตี่ อ้ งการ เพ่ือเปล่ยี นมิเตอรม์ ูฟเมนต์ 1 mA ที่มคี วามต้านทานภายใน 105  เปน็ แอมมิเตอรว์ ดั ค่าได้ 0 – 150 mA มีค่าเท่าไร

ตอบ Rsh = ImI -IRmm = 1 mA105  150 mA -1mA

Rsh = 0.705 

7. มเิ ตอร์ 2 ตัวมีคณุ สมบัตคิ อื มิเตอร์ A ต้งั ยา่ น 10 V มีความต้านทานอนุกรม 18 k และมิเตอร์ B ต้ังย่าน 300 V มีความตา้ นทานอนุกรม 298 k ถา้ มิเตอรท์ งั้ 2 ตัวมี Rm = 2 k ตัวไหนมีความไวมากกวา่ กัน

ตอบ RS = S  Efs – Rm ดงั นั้น

SA = RSE+fsRm = 18 k+2 k 10 V

SA = 2 k/V

SB = RSE+fsRm = 298 k+2 k 300 V

SB = 1 k/V

มเิ ตอร์ A มีความไวมากกว่ามิเตอร์ B

8. คำนวณหา R1 ถงึ R5 ในวงจรรปู

R1 R2 R3 R4 R5 Ifs = 50 A Rm = 2 k

1 V 5 V 10 V 50 V 100 V

ตอบ S= 1 = 1 = 20 k/V Ifs 50 μA

ท่ียา่ นวัด 1 V : R1 = (20 k/V  1 V) - 2 k

R1 = 18 k

ที่ย่านวัด 5 V: R2 = (20 k/V  5 V) - 2 k - 18 k R2 = 80 k

ทีย่ า่ นวดั 10 V: R3 = (20 k/V  10 V) - 2 k - 18 k - 80 k

R3 = 100 k

ท่ยี ่านวดั 50 V: R4 = (20 k/V  50 V) - 2 k - 18 k - 80 k - 100 k

R4 = 800 k ทย่ี า่ นวดั 100 V: R5 = (20 k/V  100 V) - 2 k - 18 k - 80 k - 100 k - 800 k

R5 = 1 M 9. คำนวณหา R1 ถึง R3 ในวงจรรปู

Rm = 1 k Ifs = 50 A R1 R2 R3

- 100 mA 10 mA 1 mA

ตอบ n = IIm1 = 510mAA = 20 ที่ยา่ นวัด I1 = 1 mA R ชนั ต์ คอื

Rsh = nR-m1 = 120k-1 = 52.63  ที่ย่านวดั I2 = 10 mA R1 + R2 คือ R ชนั ต์ หา R ชันตไ์ ด้ดงั น้ี

R1 + R2 = Im (RshI2+ Rm ) = 50 A(5120.6m3 A +1 k) = 5.263  ที่ย่านวัด I3 = 100 mA หาค่า R1 เปน็ R ชนั ต์ คำนวณหาคา่ ดังน้ี

R1 = Im (RshI3+ Rm ) = 50 A(5120.063mA+1 k) = 0.526  ดังนัน้ หาค่าตัวต้านทาน R2 ได้จาก

R2 = (R1 + R2) - R1 = 5.263  - 0.526  = 4.737 

หาคา่ ตวั ต้านทาน R3 หาได้จาก

R3 = Rsh - (R1 + R2) = 52.63  - 5.263  = 47.37 

10. คำนวณหา R1 ถงึ R4 ในวงจรรปู

Rm = 1 k Ifs = 50 A R1 R2 R3 R4

- 100 mA 10 mA 1 mA 100 A

ตอบ n = IIm1 = 15000AA = 2 ท่ยี ่านวดั I1 = 100 µA R ชนั ต์ คอื

Rsh = nR-m1 = 12k-1 = 1 k ทย่ี ่านวัด I2 = 1 mA R1 + R2 + R3 คือ R ชนั ต์ หา R ชนั ต์ได้ดังน้ี

R1 + R2 + R3 = Im (RshI2+ Rm ) = 50 A(11kmA+1 k) = 100  ท่ีย่านวดั I3 = 10 mA หาคา่ R1 + R2 เปน็ R ชันต์ คำนวณหาคา่ ดงั นี้

R1 + R2 = Im (RshI3+ Rm ) = 50 A(110kmA+1 k) = 10  ที่ย่านวัด I4 = 100 mA หาค่า R1 เป็น R ชันต์ คำนวณหาค่าดังน้ี

R1 = Im (RshI4+ Rm ) = 50 A1(100kmA+1 k) = 1  ดังน้ัน หาค่าตวั ตา้ นทาน R2 ไดจ้ าก

R2 = (R1 + R2) - R1 = 10  - 1  = 9 

หาคา่ ตัวต้านทาน R3 หาไดจ้ าก

R3 = (R1 + R2 + R3) - (R1 + R2) = 100  - 10  = 90 

หาค่าตวั ตา้ นทาน R4 หาได้จาก

R4 = Rsh - (R1 + R2 + R3) = 1 k - 100  = 900 

แบบทดสอบกอ่ นเรียน/หลังเรียน วิชาเครื่องมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยท่ี 2 เรอ่ื ง มเิ ตอรไ์ ฟตรง

คำชี้แจง จงทำเครอ่ื งหมายวงกลมขอ้ ท่ีถูกต้องท่สี ุด

1. ขอ้ ใดไม่ใช่ข้อควรระวังในการใช้โวลตม์ ิเตอร์ไฟตรง

ก. ต่ออนุกรมกับจดุ ทจ่ี ะวัด ข. ตอ่ ข้วั ให้ถูกตอ้ ง

ค. ต่อคร่อมจดุ ท่จี ะวดั ง. จุดวัดทไ่ี มท่ ราบค่าใหต้ ัง้ ย่านสงู ไวก้ ่อน

จ. ผลของการโหลด

2. มิเตอร์มูฟเมนต์มี Im = 100 A มี Rm = 1 k นำไปต่อขนานกับตัวต้านทานค่า 10  วัดค่า กระแสได้ สูงสดุ เท่าไร

ก. 10 mA ข. 10.1 mA ค. 11 mA ง. 110 mA จ. 101 mA

3. แรงท่ีทำให้เข็มชเ้ี บยี่ งเบนเคล่ือนท่ีกลับสู่ตำแหนง่ เดมิ คอื ขอ้ ใด

ก. แรงเบ่ียงเบน ข. แรงการหนว่ ง ค. แรงควบคุม

ง. แรงสนามแมเ่ หล็ก จ. แรงเฉอ่ื ย

4. มิเตอร์มูฟเมนต์มี Im = 50 A มี Rm = 500  นำไปทำเป็นแอมมิเตอร์ขนาด 10 mA จะใช้ R ชันต์ค่า เทา่ ไร

ก. 0.25  ข. 50  ค. 25  ง. 10  จ. 2.5 

5. มิเตอร์มูฟเมนตด์ อี าร์สนั วาลท่ีไมม่ แี รงเสยี ดทานจากการเคลือ่ นที่ของขดลวดคือข้อใด

ก. แบบเดือยและรองเดอื ย ข. แบบใช้สปรงิ ก้นหอย

ค. แบบยึดติดแกนเดอื ย ง. แบบห้อยแขวนด้วยแถบตึง จ. แบบขดลวดอามาเจอร์

6. โวลต์มิเตอร์ตั้งย่านวัด 250 V มคี วามไว 5 k/V จะมีกระแสเต็มสเกลเทา่ ไร

ก. 100 A ข. 200 A ค. 100 mA ง. 200 mA จ. 750 mA

7. ขอ้ ใดไม่ใช่ขอ้ ควรระวงั ในการใช้แอมมิเตอร์

ก. หา้ มตอ่ คร่อมแหลง่ จา่ ยแรงดันไฟฟ้า ข. ต่อขั้วให้ตรงข้ัว

ค. ตอ่ คร่อมวงจรท่ีจะวัด ง. การวัดควรใหเ้ ขม็ อย่ใู นตำแหน่งใกล้เคยี งค่าเตม็ สเกล

จ. ในการวัดค่ากระแสทไ่ี ม่ทราบคา่ ใหต้ ้ังยา่ นวดั สงู ไวก้ ่อน

8. มเิ ตอร์มูฟเมนตด์ ีอาร์สนั วาลท่ีมคี วามไวสูงคือข้อใด

ก. แบบเดือยและรองเดือย ข. แบบใช้สปริงกน้ หอยค. แบบขดลวดเคลื่อนที่

ง. แบบห้อยแขวนดว้ ยแถบตึง จ. แบบขดลวดเคลือ่ นทแี่ มเ่ หล็กถาวร

9. ในการพิจารณาการใชแ้ อมมเิ ตอรไ์ ฟตรงคือข้อใด

ก. ความคลาดเคล่ือนเนื่องจากแรงเฉียดทานข. ผลการโหลดของมเิ ตอร์

ค. ขอบเขตความคลาดเคล่ือน ง. ความถูกต้องในการอ่านคา่ เสกล จ. ไม่มีขอ้ ถกู

10. ในการพจิ ารณาการใชโ้ วลต์มิเตอรไ์ ฟตรงคือข้อใด

ก. ชันตภ์ ายนอก ข. ผลการโหลดของมิเตอร์

ค. ขอบเขตของการคลาดเคลื่อน ง. ความไวกระแส จ. ผลการแทรกของมิเตอร์

ใบเนื้อหา วชิ าเครือ่ งมอื วดั ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ รหสั วิชา 30105-1002

หน่วยที่ 2 มิเตอรไ์ ฟตรง

เครอ่ื งมอื วัดไฟฟา้ มหี ลายประเภท ทีม่ ีใช้และเห็นกันบ่อย ๆ เชน่ แอมป์มิเตอร์ โวลทม์ ิเตอรแ์ ละ มลั ติ มเิ ตอร์ ฯลฯ แต่เครอื่ งมือวดั ท่ีนิยมใชก้ นั มากทส่ี ดุ ได้แก่ มลั ติมิเตอร์ เนื่องจากใช้งา่ ย ราคาถกู และ สามารถใช้ได้ เอนกประสงค์สามารถใช้วัดได้ทั้ง กระแสไฟฟา้ แรงดนั ไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟา้ นับเปน็ เครือ่ งมอื วัดข้นั พืน้ ฐานทชี่ า่ งไฟฟา้ จะต้องมไี ว้ใช้งาน และจะต้องมีความรู้ ความเข้าใจในการใช้งาน

2.1 เคร่อื งมอื วดั กระแส ดซี แี อมมิเตอร์เปน็ มาตรวดั สำหรับวดั ปรมิ าณการไหลของกระแสไฟฟา้ กระแสตรงที่ไหลอย่ใู น

วงจรไฟฟ้า การวดั กระแสไฟฟา้ ที่ไหลในวงจรไฟฟา้ เหมือนกบั การวัดกระแสน้ำท่ีไหลผา่ นในทอ่ นำ้ การวดั กระแสไฟฟ้าต้องตัดวงจรไฟฟ้าออก และใชด้ ีซแี อมมเิ ตอร์ต่อแทรกเขา้ ไประหว่าง วงจร โดยต้องตอ่ ดีซี แอมมเิ ตอร์แบบอนุกรม (Series) กบั วงจรท่ีต้องการวดั เสมอ ลกั ษณะการต่อดีซแี อมมิเตอรเ์ ข้าวงจรไฟฟ้า แสดงดังรปู ที่ 1

รปู ที่ 1 การตอ่ ดีซีแอมมิเตอร์วดั กระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟ้า จากรูปท่ี 1 แสดงการต่อดีซแี อมมเิ ตอรว์ ัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า วงจรประกอบด้วยแบตเตอร่ี หลอดไฟ และดีซแี อมมเิ ตอร์ การตอ่ ตวั ดซี แี อมมเิ ตอรว์ ดั กระแสไฟฟา้ จะต้องตอ่ ดีซีแอมมิเตอร์อนุกรมกบั วงจรไฟฟ้า สง่ิ ท่ีต้องระมดั ระวังในการต่อดซี ีแอมมิเตอร์เข้าวงจรคือ การต่อวัดกระแสไฟฟา้ ข้ัวต่อของดีซี แอมมเิ ตอรจ์ ะต้องต่อใหต้ รงกับขว้ั จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าออกมาของแหล่งจา่ ยไฟฟา้ ใช้หลักการต่อดซี ีแอมมเิ ตอร์ วดั ค่าดังนี้ ใกล้บวกต่อบวก ใกลล้ บตอ่ ลบ หมายถึงการต่อดีซแี อมมเิ ตอรเ์ ข้าวงจรไฟฟา้ ต้องต่อใหข้ ้วั บวกของดี ซีแอมมเิ ตอร์ ใกล้กับขวั้ บวกของแหลง่ จ่ายแรงดันไฟฟา้ กระแสตรง และต่อให้ขว้ั ลบของดีซีแอมมิเตอรใ์ กล้กบั ขั้วลบของแหลง่ จา่ ยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง จากรปู จะเห็นวา่ ด้านขวาของดซี ีแอมมิเตอร์ใกล้ขั้วบวกของ แบตเตอร่ีต้องใช้ขว้ั บวกของดีซีแอมมเิ ตอร์ตอ่ และด้ายซ้ายของดีซแี อมมิเตอรใ์ กลข้ ้ัวลบของแบตเตอร่ีใช้ข้ัวลบ ของดีซแี อมมเิ ตอรต์ ่อ การต่อผดิ ข้วั ทำให้ดีซแี อมมิเตอร์วัดคา่ ไม่ได้ และยังอาจทำใหด้ ซี แี อมมเิ ตอร์ชำรุด เสยี หายได้

2.2 วธิ ีอ่านค่ากระแสไฟฟ้าบนสเกลดีซีแอมมิเตอร์ ดซี ีแอมมเิ ตอรแ์ บบเขม็ ชี้ มเี ข็มชเี้ ปน็ ตวั ชี้คา่ กระแสไฟฟา้ บนสเกล แต่ด้วยเขม็ ชีล้ อยอย่เู หนือสเกล จึง

มีผลตอ่ การอ่านค่ากระแสไฟฟ้าท่วี ดั ได้ เพราะมมุ มองท่ีมองจากตาผา่ นเข็มชี้ไปยงั สเกล มีผลตอ่ การอ่านค่าที่ ผดิ พลาดได้ มุมมองทีเ่ อยี งซ้ายเอียงขวาจะได้ค่ากระแสไฟฟ้าที่อ่านออกมาไมเ่ ทา่ กนั การมองทดี่ ตี อ้ งมองจาก ดา้ นหน้ามาตรวัดใหต้ รงตามตำแหนง่ เขม็ ชี้ลงไปยังสเกล ซ่ึงเป็นตำแหน่งที่อา่ นคา่ ได้ถูกต้องท่สี ุด หรือกรณที ่ี สเกลมาตรวัดมกี ระจกเงาอยู่ด้วยใหม้ องเขม็ ช้ีจรงิ และเขม็ ช้ีในกระจกเงาซ้อนทับกนั พอดี การอ่านคา่ ใน ตำแหนง่ นี้มีค่าถูกต้องทสี่ ดุ

นอกจากตำแหนง่ การมองท่ดี ีแลว้ การอา่ นคา่ ออกมาจากผู้ใช้งานกม็ ีความสำคัญเช่นกันเพราะการ อา่ นคา่ ทีล่ ะเอยี ดรอบคอบมผี ลต่อความถูกต้องของคา่ ท่ีวัดได้ กรณที เี่ ข็มชช้ี ้คี า่ ตรงกบั ตำแหนง่ ขดี บนสเกล การ อ่านคา่ คงไมล่ ำบากมากนัก โอกาสอา่ นคา่ ผดิ พลาดน้อยลง แตก่ รณีทีเ่ ข็มช้ชี คี้ า่ ไมต่ รงตำแหนง่ ขีดบนสเกล ชค้ี ่า ระหว่างช่องวา่ งของขีด โอกาสอ่านคา่ ผิดพลาดเกิดขึ้นไดม้ าก การอ่านค่าอย่างละเอยี ดรอบคอบช่วยใหก้ าร อา่ นค่ามโี อกาสผิดพลาดน้อยลง

สงิ่ สำคัญในการอ่านคา่ ท่ีถูกต้อง คือต้องฝึกฝนอา่ นค่าบ่อยๆ จะชว่ ยให้เกิดความชำนาญและสามารถ อ่านค่าไดถ้ ูกต้องรวดเร็ว สง่ิ สำคญั ทต่ี ้องระมดั ระวงั คอื การแบง่ ส่วนยอ่ ยๆ ของช่องว่างระหว่างขีดบนสเกลต้อง จดั แบง่ ให้ถูกตอ้ ง โดยใชว้ ิธกี ารแบ่งสว่ นช่องวา่ งระหวา่ งขีดออกทลี ะครงึ่ ให้แบง่ สว่ นยอ่ ยลงที่ละส่วนเป็นลำดบั จนถงึ ตำแหน่งท่ีเข็มชีช้ ค้ี า่ ก็สามารถอา่ นค่าไดถ้ ูกต้อง ลกั ษณะการแบ่งค่าสเกลส่วนยอ่ ย แสดงดังรปู ท่ี 2

รูปที่ 2 การอ่านคา่ ท่วี ดั ไดบ้ นสเกลดซี ีแอมมิเตอร์

จากรปู ที่ 2 แสดงการอา่ นคา่ ทว่ี ดั ไดบ้ นสเกลดซี ีแอมมิเตอร์ เข็มชท้ี ีช่ ้ีค่าตามตำแหนง่ เข็มช้ี ①และ เข็มช้ี② การอ่านค่าท่ถี ูกต้องทำได้โดยหาขีดย่อยของสเกลใหไ้ ด้ก่อน ตามรูปขีดใหญ่ทมี่ คี า่ กำกับไว้คือ 0.4 และ 0.6 กงึ่ กลางสว่ นสเกลที่ตำแหนง่ 0.4 ถึง 0.6 คือ 0.5 ระหวา่ ง0.4 ถงึ 0.5 แบง่ ออกไดเ้ ป็น 5 ส่วนย่อย ทำ ให้แตล่ ะส่วนยอ่ ยมีคา่ 0.02 นับจาก 0.4 ไปทางขวาอีก 3 ขีดย่อย ได้คา่ ออกมา 0.46 นับเลยไปอีก 1 ขีดยอ่ ย ไดค้ า่ ออกมา 0.48 เขม็ ช้ี ① ช้ีที่กงึ่ กลางระหว่างขดี ย่อยท่ี 0.46 และ 0.48 แบ่งคร่ึงระหวา่ ง 0.46 ถึง 0.48 ไดค้ า่ ออกมา 0.47 ที่ตำแหนง่ เข็มช้ี① ช้คี ่าถูกต้องออกมาคือ 0.47

ทต่ี ำแหน่งเข็มชี้② ช้ีคา่ อยูร่ ะหว่างขดี ย่อยที่ 0.54 ถึง 0.56 แบ่งครง่ึ สเกลระหว่าง 0.54ถึง 0.56 ได้ คา่ ออกมา 0.55 เข็มช้ี ② ชี้ทก่ี ึ่งกลางระหว่าง 0.54 ถึง 0.55 แบง่ ครงึ่ ระหว่าง 0.54ถึง 0.55 ไดค้ า่ ออกมา 0.545 ท่ตี ำแหน่งเขม็ ชี้② ชี้คา่ ถกู ตอ้ งออกมาคือ 0.545

ตวั อย่างท่ี 1 นำดีซีมิลลแิ อมมเิ ตอร์ตัวหนง่ึ ไปวดั ค่ากระแสไฟฟ้า เข็มช้ชี แ้ี สดงคา่ ออกมาตามรูปที่ 4.3 จงอ่าน คา่ กระแสไฟฟ้าทว่ี ดั ได้ทุกยา่ นวัดบนหน้าปัด

รูปที่ 3 ตำแหน่งเขม็ ชี้ของดีซีมลิ ลิแอมมิเตอรช์ ีค้ ่าออกมา คา่ ทีอ่ ่านได้

ย่าน 0 – 25 mA อ่านค่าได้ = 6.75 mA ย่าน 0 – 100 mA อา่ นคา่ ได้ = 27 mA ย่าน 0 – 500 mA อา่ นค่าได้ = 135 mA การอ่านคา่ อธิบายไดด้ งั นี้ ย่าน 0 – 25 mA คา่ ระหว่าง 5 ถงึ 10 แบง่ ออกเป็น 10 ส่วนย่อย แต่ละสว่ นยอ่ ยมีค่า 0.5 ขีดที่อยู่ ด้านซา้ ยและขวาของเข็มชี้มคี ่า 6.5 และ 7 ดังนนั้ กงึ่ กลางของคา่ 6.5 และ 7 มคี ่าเปน็ 6.75 ยา่ น 0 – 100 mA คา่ ระหวา่ ง 20 ถงึ 40 แบง่ ออกเปน็ 10 ส่วนยอ่ ย แตล่ ะสว่ นยอ่ มมคี ่า 2 ขีดที่อยู่ ดา้ นซา้ ยและขวาของเข็มช้มี คี ่า 26 และ 28 ดังน้นั กึ่งกลางของค่า 26 และ 28 มีค่าเป็น 27 ย่าน 0 – 500 mA ค่าระหวา่ ง 100 ถงึ 200 แบ่งออกเปน็ 10 สว่ นย่อย แต่ละส่วนย่อยมีค่า 10 ขีดท่ี อยูด่ ้านซ้ายและขวาของเขม็ ชี้มคี า่ 130 และ 140 ดังนัน้ ก่ึงกลางของคา่ กึ่งกลางของค่า 130 และ 140 มีคา่ เป็น 135 วธิ วี ัดคา่ กระแสไฟฟ้า โดยใช้มัลติมเิ ตอร์แบบเข็ม วิธีวดั ค่ากระแสไฟฟ้า โดยใชม้ ัลตมิ ิเตอรแ์ บบเขม็ มรี ายละเอียดดังนี้ 1. วางเครอื่ งวัดบนพ้ืนโตะ๊ ให้อยูใ่ นแนวราบ 2. ตรวจสอบความพร้อมของมัลติมเิ ตอรแ์ บบเขม็ กอ่ นใช้งานมลั ตมิ เิ ตอร์แบบเข็มทกุ ครง้ั โดยถา้ เข็มช้ีตรง ขดี ศูนย์พอดี สามารถนำไปใช้งานได้ หมายเหตุ ถา้ เข็มช้ีไม่ตรงขีดศูนย์ วิธีแก้ไขจะต้องใช้ไขควงปลายแบนหมุนปรับที่ปรับการช้ีศูนย์ ใหเ้ ข็มมิเตอรอ์ ยู่ท่ี ตำแหนง่ ศูนย์ 3. ปรับย่านวัดไปในยา่ น DCA ใหเ้ หมาะสม

กรณี 1 รคู้ า่ กระแสไฟฟา้ กระแสตรง

ปรับยา่ นวัด DCA ให้มากกว่าและใกล้เคียงกบั ค่ากระแสไฟฟา้ กระแสตรง กรณี 2 ไม่รคู้ ่ากระแสไฟฟา้ กระแสตรง

ปรับยา่ นวดั DCA ให้มากทสี่ ุดไวก้ อ่ น 4. นำสายวัดต่ออนุกรม เข้ากับส่งิ ท่ตี ้องการวัดกระแสไฟฟา้ กระแสตรง โดยต่อนำสายวดั สายวดั สีแดงตอ่

เขา้ ขั้วบวก และสายวัดสดี ำเข้าขวั้ ลบ ดังรูป การดูขวั้ ของอุปกรณ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์ ดูได้จากการไหลของกระแส คือ กระแสไหลเข้าเปน็ ขว้ั บวก และกระแส ไหลออกเป็นขัว้ ลบ ดงั รปู ท่ี 4

รูปที่ 4 วิธวี ดั กระแสไฟฟ้ากระแสตรง

5. อ่านคา่ จากสเกล

วธิ กี ารอา่ นสเกลของย่าน DCA นำมาคูณกบั ย่านวดั ท่ีเลือกใช้

ซึ่งการอ่านสเกลของยา่ น DCA จะดไู ดจ้ ากตารางดังน้ี

ย่านที่ต้ัง สเกลที่ การอา่ นค่า ค่าทว่ี ัดได้ หมายเหตุ วัด ใช้

50 uA 0 - 50 อ่านโดยตรงในหนว่ ย uA 0-50 uA

2.5 mA คา่ ท่อี ่านได้บนสเกลX0.01 0 – 2.5 ใช้สเกลสีดำใต้กระจกเงา 3 หน่วย mA mA ย่าน คอื

25 mA 0 - 250 ค่าทอ่ี ่านไดบ้ นสเกลX0.1 หน่วย 0 – 25 mA 0 – 10 mA 0 – 50

0.25 A อา่ นโดยตรงในหนว่ ย mA 0 – 250 0 - 250 mA

ความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีทำให้มนุษย์มีความต้องการเครื่องมือวัดที่สามารถวัดค่าได้ละเอียด ถูกต้องและเที่ยงตรงมากขึ้น ทำให้เครื่องมือวัดชนิดใหม่ๆถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่าง กว้างขวาง พกพาสะดวก และมีขนาดเล็กลง ซึ่งการนำเครื่องมือวัดเหล่านี้ไปใช้งานผูใ้ ช้ จะต้องศึกษาคู่มือการ

ใชง้ านให้เขา้ ใจก่อนนำเครอ่ื งมอื วัดไปใชง้ านเสมอเพ่อื ให้เขา้ ใจหลักการทำงาน วิธีการใช้งานและสามารถใชง้ าน ได้อย่างถูกต้องเหมาะสมกับปริมาณไฟฟ้าที่วัด นิยามความหมาย และคำจำกัดความต่างๆที่เกี่ยวข้องกับ เครือ่ งมอื วัด มดี งั น้ี

1. การวัด คือ กระบวนการเปลีย่ นปริมาณต่างๆ เปน็ คา่ ตัวเลขและมีหน่วยของปริมาณน้ันๆ กำกับ เสมอ เชน่ แรงดันไฟฟ้ามีหนว่ ยเป็นโวลต์ เปน็ ต้น

2.การวดั ทางไฟฟา้ หมายถึงการเปรียบเทียบปริมาณทางไฟฟ้าที่ต้องการวัดกบั ปรมิ าณทาง ไฟฟ้า มาตรฐานทก่ี ำหนดไว้ เช่น กระแสที่ไหลผ่านความต้านทาน 1 โอห์ม มแี รงดนั 1 โวลต์ เท่ากบั 1 แอมแปร์

3. เครื่องมือวดั ทางไฟฟ้า หมายถงึ เครื่องมือที่ใชว้ ัดปริมาณทางไฟฟา้ โดยน าไปเปรียบเทียบ กบั ปรมิ าณทางไฟฟ้ามาตรฐานที่ก าหนดไว้

4. ความเทยี่ งตรง (Precision) คอื การวัดคา่ ทเี่ ครอ่ื งมอื วดั สามารถแสดงค่าที่วัดออกมาได้ ใกล้เคยี งกับ ค่าทถ่ี ูกต้อง ไม่ว่าจะมีการวัดค่ากคี่ ร้ังก็ตาม

5. ความแม่นยำ (Accuracy) คือ การวดั ค่าซ้ำๆ กันของเครอื่ งมือวดั ท่ีแสดงคา่ ที่วดั ได้ออกมา อย่ใู น ค่าทก่ี ำหนดไว้

6. ความไว (Sensitivity) คือ อตั ราความเร็วในการแสดงคา่ สญั ญาณออกเอาต์พุต จากผลการ ตอบสนองของเครื่องมือวัดท่เี กดิ จากอตั ราการเปล่ียนแปลงของสัญญาณอนิ พุตทีป่ อ้ นเขา้ มาหรอื ผล ความเรว็ ในการแสดงคา่ ท่เี กิดจากการเปลีย่ นแปลงของอินพตุ ท่ีท าการวดั

7. การแยกรายละเอียด (Resolution) คือ ค่าทเี่ ครื่องมือวดั สามารถแสดงออกมาได้ เม่อื นำไป วัด ปรมิ าณท่ีมีการเปลย่ี นแปลงค่าไปเพยี งเลก็ น้อย

8. คา่ ผิดพลาด (Error) คือ ค่าทเี่ ปลีย่ นแปลงไปจากคา่ ที่ถูกตอ้ งของการวัดปริมาณต่าง ๆ

2.3 ความเท่ยี งตรงและความแมน่ ยำ ความเทยี่ งตรงและความแมน่ ยำจะเปน็ ค่าทแ่ี สดงให้ทราบถึงเครอื่ งมอื วดั ที่ผลติ ขึน้ มาใช้งานมคี ุณภาพ

และประสทิ ธิภาพมากน้อยเพียงไร

• ความเทีย่ งตรง เป็นการวดั คา่ ที่เครอื่ งมอื วัดสามารถแสดงค่าท่ีวดั ออกมา ไดใ้ กลเ้ คยี งกบั ค่าที่ ถูกต้อง

• ความแมน่ ยำ ประกอบด้วยคุณสมบตั ทิ ี่สำคญั 2 ชนิด คอื ความเหมือนกนั (Conformity)และจำนวนตัวเลขทแี่ สดง (Significant Figures) ไว้ในตวั เครือ่ งวดั ไฟฟา้ ตวั นน้ั

2.4 ความไว ความไวของเครื่องวดั ไฟฟา้ คือคา่ ที่แสดงประสทิ ธภิ าพของเคร่อื งวดั โดยเคร่ืองวัดทม่ี ีความไวสูง จะมี

ประสิทธิภาพดกี วา่ เคร่ืองวดั ท่ีมคี วามไวตำ่ ซ่ึงหาไดจ้ ากสมการ

2.5 ชนดิ ของคา่ ผดิ พลาด การคน้ หาหรอื ศึกษาค่าผดิ พลาดของเครอื่ งมือวดั จะเปน็ สว่ นชว่ ยใหเ้ ครอื่ งมอื วดั ต่างๆ มีความ

เท่ียงตรงมากขึน้ ค่าผดิ พลาดเกดิ จากสาเหตสุ ำคญั 3 ประการ คอื 2.5.1 ค่าผิดพลาดจากความประมาท (Gross Errors) ส่วนมากจะเป็นคา่ ผิดพลาดทเี่ กดิ จากการกระทำ

ของมนษุ ย์ • การอา่ นค่าผดิ • การคำนวณผดิ • เลอื กใช้เครื่องมือไมถ่ ูกต้อง/ไมเ่ หมาะสม

2.5.2 คา่ ผิดพลาดของระบบ (Systematic Errors) เปน็ คา่ ความผิดพลาดที่เกดิ ข้ึนจากข้อบกพร่องของเครื่องมือวดั เอง เชน่ เดือยและรองเดือย

เกดิ ชำรดุ แบตเตอรี่ออ่ น ส่วนประกอบของเคร่ืองมอื วดั บกพร่องใช้การไมไ่ ด้ การเตรียมเครือ่ งมือวัดท่ี ไม่เหมาะสมกับการใช้งาน หรือเครื่องมือวัดไม่พร้อมในการใชง้ าน เปน็ ตน้ 2.5.3 ค่าผดิ พลาดที่ไมแ่ น่นอน (Random Errors)

เป็นคา่ ผิดพลาดท่ีเกิดขึ้นโดยไมส่ ามารถทราบ ท่ีมาได้และเปน็ คา่ ผดิ พลาดทมี่ คี า่ น้อยมากเม่ือ เทียบกับค่าผิดพลาดท่เี กิดจากมนุษย์

2.6 ค่าผดิ พลาดจากการวดั คา่ ผดิ พลาดจากการวัดสามารถแบง่ ได้เปน็ 2 คา่ คือ คา่ ผดิ พลาดสัมบรู ณ์และค่าผิดพลาดสัมพัทธ์ 2.6.1 ค่าผิดพลาดสมบรู ณ์ (Absolute Error) หมายถึง ปรมิ าณหรอื ตวั เลขที่แสดงให้เห็นถงึ ค่าท่ีวัดได้

(Measured Error) แตกตา่ งไปจาก คา่ ท่เี ปน็ จริง (Expected Error) เทา่ ไร ซง่ึ สามารถหาคา่ ผิดพลาดสมบรู ณ์ ได้จากสมการ

2.6.2 คา่ ผิดพลาดสมั พัทธ์ (Relative Error or Percent Error) หมายถงึ ค่าท่เี กิดจากความแตกต่าง ระหว่างค่าท่วี ัดได้กับคา่ ทเี่ ป็นจริง เมื่อเทียบกับค่าทเี่ ป็นจริง แลว้ คดิ เป็นร้อยละ

2.7 โวลต์มเิ ตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Voltmeter) หรือเรียกว่า ดีซีโวลต์มิเตอร์(DC

Voltmeter) เป็นมาตรวดั แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ที่สร้างขนึ้ มาเพื่อใชว้ ดั แรงดนั ไฟฟา้ โดยดัดแปลงมาจากดาร์ สันวาล์มิเตอร์ เพราะดาร์สันวาล์มิเตอร์เป็นมาตรวัดที่โครงสร้างภายในส่วนของการรับกระแสไฟฟ้าจาก ภายนอก จะรับกระแสไฟฟ้าได้ในปริมาณเล็กน้อย มีผลต่อแรงดันไฟฟ้าที่รับได้ก็มีปริมาณน้อยตามไปด้วย เพราะปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้ขดลวดเคลื่อนที่มีผลต่อกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมาโดยตรง แรงดันไฟฟ้า ป้อนเข้ามาน้อย กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นน้อยเข็มมิเตอร์บา่ ยเบนไปน้อย แรงดันไฟฟ้าป้อนเขา้ มามาก กระแสไฟฟ้า เกดิ ขึ้นมาก เขม็ มิเตอรบ์ ่ายเบนไปมาก

ผลที่เกิดขึ้นแสดงให้ทราบว่าแรงดันไฟฟ้ามีผลต่อกระแสไฟฟ้าโดยตรง หรือกล่าวได้ว่าแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟา้ มคี วามสัมพนั ธ์ซ่ึงกันและกนั ด้วยเหตุนีจ้ ึงสามารถนำดาร์สันวาลม์ ิเตอร์ หรอื ดีซีแอมมเิ ตอร์มา ดัดแปลงเปน็ ดีซโี วลต์มเิ ตอรไ์ ด้ พรอ้ มทงั้ ปรบั เปล่ยี นสเกลหน้าปัดให้เปน็ สเกลโวลต์ และใสห่ น่วยวดั ให้ถูกต้องก็ จะไดด้ ีซีโวลต์มิเตอรต์ ามต้องการ

รูปที่ 5 ดีซโี วลต์มิเตอร์

วิธกี ารดดั แปลงดาร์สันวาล์มเิ ตอรใ์ ห้เปน็ ดีซโี วลต์มิเตอร์ ทำได้โดยเพ่ิมส่วนประกอบของอปุ กรณ์เข้าไป ในวงจรดาร์สันวาล์มิเตอร์ให้ถูกต้องเหมาะสม และปรับเปลี่ยนสเกลหน้าปัดของมาตรวัดให้สัมพันธ์กัน ก็ สามารถสร้างดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้ ดีซีโวลต์มิเตอร์ที่ถูกสร้างขึ้นมาใช้งานแบ่งได้เป็น หลายชนิด เรียกชื่อตามขนาดแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ เช่นดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าออกมาเป็นมิลลิโวลต์ (Millivolt ; mV) เรียกว่า มิลลิโวลต์มิเตอร์(Millivoltmeter) ดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดนั ไฟฟ้าออกมาเป็นโวลต์ (Volt ; V) เรียกว่า โวลต์มิเตอร์(Voltmeter) และดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าออกมาเป็นกิโลโวลต์ (Kilovolt ; kV) เรียกว่ากิโลโวลต์มิเตอร์ (Kilovoltmeter) เป็นต้น

2.8 โครงสรา้ งดีซีโวลตม์ เิ ตอร์

ดซี โี วลตม์ ิเตอร์เป็นมาตรวดั ที่สร้างขน้ึ มาเพื่อใช้วัดแรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรง (DC Voltage)หรอื ค่าความ ต่างศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงระหว่างจุดสองจุดในวงจรไฟฟ้า ซึ่งขณะวัดแรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า หรือวัด แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ต้องมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมาตรวัดด้วยจึงทำ ให้เข็มชี้บ่ายเบนไป และการที่กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านดีซีโวลต์มิเตอร์ได้ก็ต้องมีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ป้อนเข้ามา ค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่วัดออกมาได้มีค่ามากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหล ผ่านมาตรวัด กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านมาตรวัดก็ขึ้นอยู่กับปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามา ดังนั้นการวัด ปรมิ าณแรงดนั ไฟฟ้าก็คือการวัดปริมาณของกระแสไฟฟ้านัน่ เอง เพียงแต่เปล่ียนสเกลหน้าปัดมาตรวัดให้แสดง คา่ ออกมาเป็นค่าปริมาณแรงดนั ไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่ไหลผ่านเข้าดีซีโวลต์มิเตอร์จะมีขีดจำกัดขึ้นอยู่กับค่าทนกร ะแสไฟฟ้า กระแสตรงได้ของดีซโี วลต์มิเตอร์ตัวน้นั ดังนนั้ เมอ่ื นำดีซโี วลตม์ ิเตอร์ไปวัดแรงดันไฟฟ้าที่มีค่ามาก ย่อมส่งผลให้ กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นเขา้ ดซี ีโวลต์มิเตอร์มากตามไปดว้ ย ซงึ่ ถา้ มากเกนิ กว่าที่ดีซโี วลตม์ ิเตอร์ทนได้ ก็ไม่สามารถ นำดีซีโวลตม์ ิเตอร์ตวั นนั้ ไปวัดแรงดันไฟฟ้าค่าน้นั ได้การดดั แปลงให้ดารส์ นั วาล์มิเตอร์ ดีซีแอมมเิ ตอรเ์ ดิม หรือดี ซีโวลต์มิเตอร์เดิมให้สามารถวัดค่าแรงดันไฟฟ้าได้สูงมากขึ้น ทำได้โดยใช้ตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทาน เหมาะสมมาต่ออนุกรมกับมาตรวัดเดิม เพื่อจำกัดจำนวนกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเข้าดีซีโวลต์มิเตอร์ไม่ให้เกิน กว่าค่ากระแสไฟฟ้าเดิมที่ดีซีโวลต์มิเตอรต์ ัวนั้นทนได้ ทำให้สามารถนำดีซีโวลต์มิเตอร์ไปวัดค่าแรงดันไฟฟ้าได้

สูงมากขึ้นตามต้องการ ตัวต้านทานที่นำมาต่ออนุกรมกับดาร์สันวาล์มิเตอร์ ดีซีแอมมิเตอร์เดิมหรือดีซีโวลต์ มิเตอร์เดิม เพื่อให้ดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าได้มากขึ้นเรียกว่า ตัวต้านทานอนุกรม (Series Resistor) หรอื ตัวต้านทานทวคี ณู (Multipliers Resistor)

รูปที่ 6 ดีซีโวลต์มิเตอร์สร้างจากดารส์ นั วาลม์ ิเตอรต์ ่อรว่ มกับตัวตา้ นทานอนุกรม

จากรูปที่ 6 แสดงดีซโี วลต์มิเตอร์ สรา้ งจากดารส์ นั วาลม์ เิ ตอร์ต่อร่วมกับตัวต้านทานอนุกรม มีผลทำให้ ดาร์สันวาล์มิเตอร์กลายเป็น ดีซีมิลลิโวล์มิเตอร์ ดีซีโวลต์มิเตอร์ หรือดีซีกิโลโวลต์มิเตอร์ การจะทำให้มาตรวดั สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าย่านใดหรือขนาดใดนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดค่าความต้านทานอนุกรมที่นำมาต่อวงจร ว่ามี ค่าความตา้ นทานมากน้อยเพียงไร ความตา้ นทานอนุกรมมีคา่ น้อย จะวดั แรงดนั ไฟฟา้ ไดต้ ่ำ อาจเป็นมิลลิโวลต์ หรือโวลต์ ถ้าความต้านทานอนุกรมมีค่ามาก จะวัดแรงดันไฟฟ้าได้สูง อาจเป็นกิโลโวลต์ขึ้นไป ยิ่งค่าความ ต้านทานอนกุ รมมคี ่าสงู ขึน้ มากเทา่ ไร ดซี ีโวลต์มเิ ตอร์ก็ย่งิ วดั แรงดันไฟฟา้ ได้สงู มากข้นึ เทา่ นัน้

ตัวต้านทานอนุกรม ที่ใช้ต่อให้ดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้เพิ่มขึ้นนั้นนอกจากจะต่อ ภายในดีซีโวลต์มิเตอร์แล้ว ยังสามารถต่อภายนอกดีซีโวลต์มิเตอร์ได้ด้วย เพื่อช่วยทำให้ดีซีโวลตม์ ิเตอร์ตัวเดมิ สามารถนำไปวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้สูงมากขึ้น โดยนำตัวต้านทานอนุกรมต่อเข้ากับดีซีโวลต์มิเตอร์ตัว เดมิ แบบตอ่ อนุกรม ตวั ต้านทานอนกุ รมที่ต่อไว้ภายนอกจะเปน็ ตวั ต้านทานที่มีค่าความต้านทานสูงมาก เม่ือต่อ ตัวต้านทานอนกุ รมเข้าไปทำให้โวลต์มิเตอร์ตวั เดิมวดั แรงดันไดส้ ูงมากขน้ึ อาจเป็นกโิ ลโวลต์หรือหลายสิบหลาย ร้อยกิโลโวลต์ซึ่งขณะวัดค่าอาจก่อให้เกิดอันตรายจากไฟฟ้าดูด ต้องต่อวัดด้วยความระมัดระวัง ตัวต้านทาน ชนดิ นจ้ี งึ ถกู สร้างไว้ในกล่องฉนวนห่อหุ้มอย่างมิดชิดปลอดภัย หรืออาจสร้างตัวต้านทานอนุกรมข้ึนมาใช้เองได้ โดยนำตัวต้านทานค่าสูงมาต่ออนุกรมกันให้ได้ค่าความต้านทานสูงขึ้นตามต้องการตัวต้านทานอนุกรมต่อ ภายนอกร่วมกับดีซโี วลตม์ เิ ตอร์ ผลิตออกมาในรูปโพรบแรงดันไฟฟ้าสูง (High Voltage Probe) 2.9 คำนวณและขยายยา่ นวัดดีซโี วลตม์ เิ ตอร์

ความสำคญั ของตัวต้านทานอนุกรม ท่ตี อ่ รว่ มกบั ดารส์ ันวาล์มิเตอร์หรือดซี ีโวลต์มิเตอร์แบบต่ออนุกรม น้นั ทำหนา้ ทีเ่ ปน็ ตัวช่วยลดปริมาณกระแสไฟฟ้ากระแสตรงท่ีไหลผ่านเข้าไปยังขดลวดเคลื่อนที่ของดาร์สันวาล์

มิเตอร์ ไม่ให้มากเกินกว่าค่ากระแสไฟฟ้าเดิมที่ขดลวดเคลื่อนท่ีทนได้ ไม่ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ปอ้ นเข้ามามากน้อย เพียงไรก็ตาม ด้วยเหตุนี้ตัวต้านทานอนุกรมที่นำมาใช้งานจึงมีค่าความต้านทานสูงมาก อาจเป็นกิโลโอห์ม

(kΩ) หรือเมกโอห์ม (MΩ) ซึ่งค่าความต้านทานที่นำมาใช้งานจะใช้มากน้อยเพียงไร ขึ้นอยู่กับค่าปริมาณ แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการให้ดีซีโวลต์มิเตอร์วัดได้ เช่น ต้องการให้วัดแรงดันไฟฟ้าค่าต่ำใช้ความต้านทานค่าต่ำ หรือต้องการให้วัดแรงดันไฟฟ้าค่าสูงใช้ความต้านทานค่าสูง โดยค่าความต้านทานอนุกรมที่นำมาใช้งานต้องมี ค่าเหมาะสมและสมั พันธก์ บั ดาร์สันวาล์มิเตอร์ หรอื ดีซีโวลต์มิเตอรแ์ ต่ละตัวโดยเฉพาะ การหาค่าความต้านทาน อนุกรมทเ่ี หมาะสมหาได้โดยใช้วธิ คี ำนวณ

รูปที่ 7 แสดงวงจรดซี ีโวลต์มเิ ตอรเ์ บอ้ื งต้นใชใ้ นการคำนวณ จากรูปที่ 7 แสดงวงจรดีซีโวลต์มิเตอรเ์ บื้องต้นใชใ้ นการคำนวณ วงจรประกอบดว้ ยดาร์สันวาล์มิเตอร์

มีค่าความต้านทานมิเตอร์ ต่ออนุกรมร่วมกับตัวต้านทานอนุกรม มีค่าความต้านทาน เมื่อป้อน

แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเต็มสเกลเขา้ ไปในวงจรดีซีโวลตม์ ิเตอร์มีค่า สง่ ผลทำให้เกดิ กระแสไฟฟ้าเต็มสเกล

ไหลผา่ นเขา้ วงจรดีซีโวลต์มิเตอร์เป็น ซ่ึงมคี ่าเทา่ กับกระแสไฟฟ้าของตัวดีซีโวลต์มิเตอร์ กระแสไฟฟ้า ที่ไหลผ่านเขา้ วงจรดีซีโวลตม์ ิเตอร์ตอ้ งไม่เกินค่ากระแสไฟฟ้าเต็มสเกลเดิมของดาร์สันวาลม์ ิเตอร์ หรือดีซีโวลต์ มิเตอรต์ วั น้นั อกั ษรย่อแต่ละค่ามรี ายละเอยี ดดังนี้

\= ความต้านทานของขดลวดเคลื่อนท่ีในดาร์สนั วาลม์ เิ ตอร์

หรือเรียกวา่ ความตา้ นทานเดิมของมาตรวดั หน่วย

\= ความต้านทานอนุกรม หน่วย

\= = กระแสไฟฟา้ สงู สุดท่ดี าร์สันวาล์มิเตอร์ทนได้ หน่วย (A) หรือกระแสไฟฟา้ เต็มสเกลท่ีไหลผา่ นมาตรวัด

\= แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ สเกลค่าใหม่ หน่วย (V) ทด่ี ซี ีโวลตม์ เิ ตอร์วดั ได้

การหาสมการของวงจรหาไดโ้ ดยใช้กฎของโอหม์ ดงั น้ี

2.10 สเกลหน้าปัดและยา่ นวดั ดซี ีโวลตม์ ิเตอร์

สเกลหน้าปัดของดีซีโวลต์มิเตอร์ ถูกสร้างขน้ึ มาใหส้ ามารถแสดงคา่ ปรมิ าณแรงดนั ไฟฟา้ ทว่ี ดั ได้ออกมา โดยตรง สามารถแสดงคา่ ปรมิ าณแรงดันไฟฟ้าจากค่าน้อยไปจนถึงปริมาณแรงดนั ไฟฟา้ คา่ มากได้ สเกลหน้าปัด ของดีซีโวลต์มิเตอร์มีเลขศูนย์อยู่ด้านซ้ายของสเกล และตัวเลขค่อยๆ เพิ่มขึ้นเป็นลำดับตามตำแหน่งสเกลท่ี เลื่อนมาทางด้านขวามือ ขณะปกติที่ดีซีโวลต์มิเตอร์ไม่ใช้งาน เข็มชี้ต้องชี้ที่เลขศูนย์เสมอ เมื่อมีแรงดันไฟฟ้า ป้อนให้ดีซโี วลต์มิเตอรเ์ ข็มชี้จึงเริ่มบ่ายเบนไปทางขวามือ การบ่ายเบนไปของเข็มชี้มีค่ามากหรอื น้อยขึ้นอย่กู ับ ปริมาณของแรงดนั ไฟฟ้าท่ีปอ้ นเข้ามา ปอ้ นแรงดันไฟฟา้ ใหน้ ้อยเขม็ ช้ีบา่ ยเบนไปน้อย ปอ้ นแรงดันไฟฟ้าให้มาก เข็มชี้บา่ ยเบนไปมาก แสดงคา่ ที่วดั ได้ออกมาบนสเกลหน้าปดั

รปู ที่ 8 แสดงสเกลหน้าปดั ของดีซีโวลต์มิเตอร์แบบหน่งึ

จากรูปที่ 8 แสดงสเกลหน้าปัดของดีซีโวลต์มิเตอร์แบบหนึ่ง แสดงค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ออกมาใน หน่วยโวลต์ (V) ช่องสเกลถูกแบ่งออกย่อยๆ ในระยะห่างเท่ากันจากค่าน้อยด้านซ้ายไปค่ามากด้านขวา โดยมี

ย่านวัดค่าไดเ้ ต็มสเกลแบ่งออกเปน็ 3 ย่าน คือ ย่าน 0 – 5 V ย่าน0 – 10 V และย่าน 0 – 50 V ย่านวัดแต่ละ ยา่ นใช้แสดงคา่ แรงดันไฟฟา้ สูงสุดทวี่ ัดไดอ้ อกมา

เน่อื งจากแรงดนั ไฟฟ้าท่ปี ้อนใหว้ งจรไฟฟ้า หรือแรงดนั ไฟฟ้าทีถ่ ูกผลติ ข้ึนมาใชง้ าน มปี ริมาณ แรงดนั ไฟฟา้ ทแ่ี ตกตา่ งกัน ตัง้ แตแ่ รงดันไฟฟา้ ค่าตำ่ มากเป็นมิลลิโวลต์ (mV) แรงดนั ไฟฟ้าค่าต่ำเปน็ โวลต์ (V) ไปจนถงึ แรงดันไฟฟ้าคา่ สงู เป็นกโิ ลโวลต์ (kV) ทำให้ดซี ีโวลต์มิเตอร์ทีส่ ร้างขน้ึ มาใชง้ านแสดงคา่ ปริมาณ แรงดันไฟฟา้ ออกมาแตกต่างกันไป เพ่ือความสะดวกในการเลอื กขนาดของดซี ีโวลต์มิเตอร์มาใช้งานได้ เหมาะสมกับปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่วดั ค่า โดยทั่วไปแบง่ ไดเ้ ปน็ 3 แบบ คือ มิลลโิ วลต์มเิ ตอร์ โวลตม์ เิ ตอร์ และ กโิ ลโวลต์มเิ ตอร์ ลกั ษณะหนา้ ปดั และสัญลักษณข์ องดีซโี วลต์มิเตอร์

2.11 การต่อดซี โี วลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้า ดซี ีโวลตม์ ิเตอรเ์ ป็นมาตรวัดสำหรับวัดปรมิ าณแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง หรือความต่างศักย์ไฟฟ้ากระแส

ตรงท่ปี ้อนให้วงจรไฟฟา้ รวมทัง้ แรงดันไฟฟา้ กระแสตรงตกคร่อมระหว่างจุดสองจดุ ในวงจรไฟฟ้า การวดั แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงด้วยดีซีโวลตม์ ิเตอร์ ทำไดโ้ ดยใชด้ ซี ีโวลตม์ เิ ตอร์วดั ครอ่ มวงจรไฟฟ้าในตำแหน่งที่ ต้องการวดั คอื ต้องตอ่ ดซี ีโวลตม์ เิ ตอร์ขนาน (Parallel) เขา้ กับวงจรไฟฟา้ ทวี่ ดั แรงดนั ไฟฟา้ เสมอ ลักษณะการ ต่อดีซีโวลต์มิเตอรว์ ัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในวงจรไฟฟ้า

รปู ที่ 9 แสดงการต่อดีซโี วลต์มิเตอรว์ ดั แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในวงจรไฟฟ้า

จากรูปที่ 9 แสดงการต่อดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในวงจรไฟฟ้า จะเห็นว่าดีซีโวลต์ มิเตอร์ต่อคร่อมขนานกับจุดต่อวัดที่ต้องการทราบค่าแรงดันไฟฟ้า การต่อดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้า กระแสตรง ต้องคำนึงถึงขั้วของดีซีโวลต์มิเตอร์ที่วัดคร่อมวงจรด้วย โดยขั้วของดีซีโวลต์มิเตอร์ต้องตรงกับข้ัว ของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง หรือตรงกับขั้วของแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมวงจรที่ตำแหน่งต่อวัด ใช้ หลกั การตอ่ วดั คา่ ดงั นี้ ใกล้บวกตอ่ บวก ใกลล้ บต่อลบ หมายถึงการต่อดซี ีโวลต์มิเตอรค์ รอ่ มวงจรไฟฟ้า ตอ้ งต่อ ให้ขั้วบวกของดีซีโวลต์มิเตอรค์ รอ่ มจุดวัดที่ต่อใกล้ขั้วบวกแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า และต่อให้ขั้วลบของดีซโี วลต์ มเิ ตอร์ครอ่ มจดุ วดั ที่ต่อใกล้ขวั้ ลบแหลง่ จ่ายแรงดนั ไฟฟ้า จากรูปจะเหน็ วา่ ด้านบนจุดวดั ของดีซีโวลต์มิเตอร์ใกล้

ขั้วลบของแบตเตอรี่ต้องใช้ข้ัวลบของดีซีโวลตม์ ิเตอร์ต่อ และด้านล่างจุดวัดของดีซีโวลตม์ ิเตอร์ใกล้ขั้วบวกของ แบตเตอรี่ต้องใชข้ ั้วบวกของดีซโี วลต์มเิ ตอร์ต่อ การต่อผิดขั้วดีซีโวลตม์ ิเตอร์วัดคา่ ไม่ได้ และอาจทำให้ดีซีโวลต์ มิเตอร์ชำรุดเสยี หายได้

2.12 วธิ ีอ่านคา่ แรงดันไฟฟ้าบนสเกลดีซีโวลต์มิเตอร์ ดีซีโวลต์มิเตอร์ขณะวัดแรงดันไฟฟ้า ดีซีโวลต์มิเตอร์ต้องต่อคร่อมขนานกับจุดวัดเสมอเพื่อทำให้

แรงดันไฟฟา้ ท่วี ัดได้เป็นคา่ แรงดันไฟฟา้ ตกคร่อมอปุ กรณ์ที่ทำการวัดน้นั คือเป็นแรงดันไฟฟา้ คา่ เดียวกนั เพราะ แรงดันไฟฟ้าทตี่ กคร่อมอปุ กรณใ์ นวงจรขนานจะมีคา่ เทา่ กันในทกุ ตำแหนง่ ของวงจรเสมอ

ค่าแรงดันไฟฟ้าที่อ่านได้จากการชี้ค่าของเข็มชี้บนสเกลจะถูกต้องหรือไม่ขึ้นอยู่กับผู้อ่านว่าอ่านได้ ละเอียดมากน้อยเพียงไร ในกรณีที่เข็มชี้ชี้ตรงตำแหน่งขีดบนสเกล การอ่านค่าสามารถอ่านได้โดยง่าย โอกาส เกิดความผิดพลาดน้อย แต่ถ้ากรณีที่เข้มชี้ชี้ไม่ตรงตำแหน่งขีดบนสเกล ชี้ในส่วนช่องว่างของขีด การอ่านค่ามี โอกาสผิดพลาดได้ง่าย เพราะต้องใช้การแบ่งส่วน และใช้การประมาณค่า ดังนั้นการฝึกหัดอ่านค่าบ่อยๆ จะ ช่วยให้เกดิ ความชำนาญ และช่วยลดความผดิ พลาดลงได้ การอา่ นค่าในตำแหนง่ ท่ีไม่ตรงขดี ต้องใช้วธิ ีแบง่ เฉลี่ย ค่าออกมาเป็นส่วนย่อยๆ ลงทลี ะส่วนเปน็ ลำดับ จะชว่ ยใหก้ ารอ่านคา่ ถูกต้องมากขึน้ ลักษณะการแบ่งค่าสเกล ยอ่ ย

รปู ที่ 10 แสดงการอา่ นค่าทวี่ ัดได้บนสเกลดซี ีโวลตม์ เิ ตอร์ จากรูปที่ 6 แสดงการอา่ นคา่ ที่วัดไดบ้ นสเกลดซี ีโวลต์มิเตอร์ เขม็ ช้ีทชี่ ีค้ ่าตามตำแหนง่ ทเี่ ขม็ ชี้ ① เข็ม ชี้ และเข็มชี้ ③ การอา่ นคา่ ทีถ่ ูกต้องทำได้โดยหาขีดย่อยของสเกลให้ไดก้ ่อนตามรปู ขีดใหญ่ทีม่ ีค่ากำกบั ไว้คือ 100 และ 150 จากตำแหน่ง100 ถึง 150 แบ่งย่อยออกเป็น 10 ช่องย่อยเท่ากัน ทำให้ 1 ช่องย่อยมีค่าเท่ากับ 5 เข็มชี้ ① อยู่ระหว่างขีดกึ่งกลาง 75 และขีดใหญ่ 100 จากขีดที่ 75 นับมาอีก 2 ช่องย่อยช่องย่อย ละ 5 ทำให้เขม็ ช้ี ① ชค้ี า่ 85 ออกมา

เข็มช้ี ②อยู่ระหว่างขีดกึ่งกลาง 125 และขีดย่อย 130 โดยอยู่กึ่งกลางพอดี การอ่านค่าต้องแบ่ง 1 ช่องย่อยออกเป็น 2 ส่วน 1 ช่องย่อยมีค่า 5 แบ่งครึ่งได้ส่วนละ 2.5 จากขีด 125 ไปอีกครึ่งช่องย่อย เป็น ตำแหนง่ เข็มช้ี ② จะอา่ นค่าออกมาได้ 125 + 2.5 = 127.5 เข็มชี้ ③ อยู่ระหว่างขีดย่อย 155 และขีดย่อย 160 โดยอยู่ต่ำกว่ากึ่งกลางระหว่างขีดย่อยทั้งสองมาทางขีด ย่อย 155 การอา่ นค่าตอ้ งแบง่ ช่องย่อยมีค่าชอ่ งละ 5 ออกเป็น 4 ส่วน จะได้ 1 ส่วน เท่ากับ 5/4 = 1.25 เข็มช้ี ③ ชอ้ี ยู่ตำแหน่งขีดยอ่ ย 155 ไปทางขวาอกี 1/4 = 1.25ขดี เข็มช้ี ③จะอา่ นคา่ ได้ 155+1.25 = 156.25

2.13 บทสรุป หน่วยวัดมาตรฐานที่เกิดจากการประชุมนานาชาติเกี่ยวกับมาตราชั่ง ตวง วัด เรียกหน่วยวัด ระบบ

นานาชาติหรือหน่วยวัดระบบ SI การใช้งานเครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ผู้ใช้จะต้องมีความรู้เกี่ยวกับสัญลักษณ์ในงาน

เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้สามารถเลือกใช้งานเครื่องมือวัดได้อย่างเหมาะสม เครื่องมือวัด ไฟฟา้ แบง่ ตามวธิ กี ารแสดงผลได้ 2 ชนิดคอื เครื่องมอื วดั แบบแอนนาล็อกและเครื่องมือวัดแบบดจิ ิตอล

หน้าที่ของเครื่องมือวัด แบ่งตามจุดประสงค์ของการวัดได้ 3 ประเภทคือ วัดเพื่อแสดงผล วัดเพื่อ บันทกึ และวัดเพ่ือควบคุม

นิยามที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมือวัดได้แก่ การวัด การวัดทางไฟฟ้า เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า ความ เท่ียงตรง ความแม่นยำ ความไว การแยกแยะรายละเอียด และ ค่าความผิดพลาด

ความผิดพลาดเกดิ จากสาเหตุ 3 ประการ คือ ผดิ พลาดจากมนษุ ย์เป็นผู้กระทำ คา่ ผดิ พลาดจากระบบ และคา่ ผดิ พลาดที่ไมแ่ นน่ อน