elect lesson4.1 multimeter

มลั ติมิเตอรแ์ บบเข็ม (analog multimeter, AMM) เป็นเครอ่ื งมือวัดปรมิ าณทางไฟฟา้ หลายประเภทรวมอยูใ่ นเครือ่ งเดียวกนั โดยทั่วไปแลว้ มัลตมิ ิเตอรจ์ ะสามารถใช้วดั ปรมิ าณตอ่ ไปนี้- ความตา่ งศักยก์ ระแสตรง (DC voltage)- ความตา่ งศักยก์ ระแสสลับ (AC voltage)- ปรมิ าณกระแสตรง (DC current)- ความต้านทานไฟฟ้า (electrical resistance)อยา่ งไรก็ตามมัลตมิ ิเตอร์บางแบบสามารถใชว้ ดั ปรมิ าณอ่ืน ๆ ได้อีก เชน่ กาลังออกของสัญญาณความถ่เี สยี ง (AF output) การขยายกระแสตรงของทรานซิสเตอร์ (DC current amplification, hFE)กระแสรวั่ ของทรานซิสเตอร์ (leakage current, lCEO) ความจุทางไฟฟา้ (capacitance) ฯลฯมลั ตมิ เิ ตอรแ์ บบเข็ม มลี ักษณะดงั ภาพข้างล่าง มลั ตมิ ิเตอรแ์ บบเข็มส่วนประกอบสาคัญของมลั ตมิ ิเตอร์แบบเข็มสว่ นประกอบสาคญั ของมัลตมิ เิ ตอร์แบบเขม็ ข้างตน้ (ซงึ่ แสดงหมายเลขกากบั ไวแ้ ล้วยกเวน้ หมายเลข9 และ 10) ได้แก่1. ที่ปรับการชีศ้ นู ย์ (indicator zero corrector): ใช้สาหรับการปรับใหเ้ ข็มช้ศี ูนยข์ ณะยงั ไมไ่ ดใ้ ช้ทาการวดั2. สวิตชเ์ ลอื กปริมาณทีจ่ ะวัดและระดับขนาด (range selector switch knob) : เปน็ สวติ ชท์ ผ่ี ใู้ ช้จะต้องบิดเลือกวา่ จะใชเ้ ครอ่ื งวดั ปรมิ าณใด ซ่งึ มีทัง้ หมด 4 ปรมิ าณแตล่ ะปรมิ าณมชี ่วงการวดั ใหเ้ ลอื กดงั น้ีACV : 0-10V, 0-50 V, 0-250 V และ 0-1000 V (รวม 4 ชว่ งการวดั )DCV : 0-0.1 V, 0-0.5 V, 0-2.5 V, 0-10 V, 0-50 V, 0-250 V และ 0-1000 V (รวม 7 ช่วงการวดั )DCA :0-50 A,0-2.5 mA,0-25mA,และ0-0.25 A (รวม 4 ช่วงการวดั )Resistance ( ) : x 1 (อ่านได้ 0-2k ) x 10 (อ่านได้ 0-20k ) x 1k (อา่ นได้ 0-2000k หรอื 2 M ) x 10k (อา่ นได้ 0-20 M )( รวม 4 ชว่ งการวัด)3. ชอ่ งเสยี บสายวัดข้ัวบวก (measuring terminal +)4. ช่องเสยี บสายวดั ข้วั ลบ (measuring terminal -COM)

5. ชอ่ งเสียบสายวดั ขัว้ บวกกรณวี ดั กาลังออกของสญั ญาณความถ่ีเสียง (output terminal)6. ปุ่มปรับแก้ศูนย์โอหม์ (0 adjust knob) : ใชเ้ พื่อปรับให้เขม็ ชี้ศูนยโ์ อห์มเมือ่ นาปลายวัดท้ังคู่มาแตะกนั กอ่ นทาการวัดคา่ ความต้านทานในแต่ละชว่ งการวดั7. แผงหนา้ ปัด (panel)8. เข็มช้ี (indicator pointer)9. สายวดั (test lead) : ประกอบด้วยสาย 2 เส้น สีแดงสาหรับข้ัวบวกและสีดาสาหรบั ขัว้ ลบ10. สเกลการวดั (reading scales) : ประกอบดว้ ย 7 สเกลการวัดเรียงลาดับจากบนสดุ ลงล่างดังนี้(ดูจากเครอ่ื งวดั ประกอบด้วย) สเกลการวดั1. สเกลวัดความต้านทาน ( ) ด้านล่างของสเกลน้ีมีกระจกเงาเพื่อช่วยแก้ความคลาดเคล่ือนในการอา่ นเนือ่ งจากแพรัลแลกซ์2. สเกลวดั ความตา่ งศักย์กระแสตรง (DCV) และปรมิ าณกระแสตรง (DCA) มสี ดี า3. สเกลวดั ความต่างศกั ย์กระแสสลบั (ACV) มสี ีแดง4. สเกลวัดการขยายกระแสตรงของทรานซสิ เตอร์ (hFE) มีสนี า้ เงิน5. สเกลวัดกระแสรว่ั ของทรานซสิ เตอร์ (LEAK, ICEO, Ll) มีสนี ้าเงิน6. สเกลวดั ความต่างศกั ย์ระหวา่ งปลายขณะวดั ความต้านทาน (LV) มีสนี า้ เงนิ7. สเกลวดั กาลงั ออกของสัญญาณความถีเ่ สยี ง (dB) มสี แี ดงความไว (sensitivity) ของเคร่ืองวัดนรี้ ะบไุ วท้ ีต่ อนล่างดา้ นซ้ายของสเกลการวดั เพื่อบ่งให้ทราบคา่ กระแสทผี่ ่านเคร่ืองวัดสาหรับการอา่ นคา่ สเกลการวัดหนงึ่ ๆ โดยบอกในรูปโอหม์ ตอ่ โวลต์ (ohmper volt) โดยท่ัวไปแล้ว เครอื่ งวดั ทม่ี ีความไวสูง จะมีค่าโอห์มตอ่ โวลต์สงูDC 20 k /V หมายความว่า ขณะใชก้ ารที่วดั ท่ีสเกล DCV เมอ่ื อา่ นคา่ ได้ 1 VDC ความต้านทานภายในเคร่อื งวัดจะเป็น 20 k ดงั น้ันกระแสทผี่ ่านเคร่อื งวัดขณะนจ้ี ะเป็นAC 8 k /V หมายความว่า ขณะใช้การวดั ทส่ี เกล ACV เมอ่ื อ่านคา่ การวัดได้ 1 VAC ความต้านทานภายในเคร่ืองวัดจะเปน็ 8 k ดงั นัน้ กระแสทผี่ ่านเคร่อื งวัดขณะนี้จะเป็น

การอ่านผลการวดั จากสเกลเครอ่ื งวดัก่อนทาการอา่ นผลการวดั จะต้องทราบกอ่ นว่า ค่าทอ่ี ่านได้จากสเกลเครือ่ งวัดนี้ มีความเชอ่ื ถือไดม้ ากน้อยเท่าใด นัน่ คือตอ้ งทราบความแม่น (accuracy) ของเครอื่ งวดั ด้วย ซึ่งปกติจะมรี ะบไุ ว้ในคมู่ ือของเคร่ืองวัดนัน้ ๆ สาหรบั เคร่ืองวัดท่จี ะไดศ้ ึกษามรี ายละเอียดดงั ตารางข้างลา่ งMeasurement Measurement ranges Allowance RemarksDC 0-0.1 V -0.5 V -2.5 V -10 V -50 V -250 V 3%fs Imput impedanceVoltage 20 k /V(DCV) 1000 V-(25kV) except 25 kV with HV probe extra 25 kVAC 0-10 V -50 V -250 V -1000 V Input impedanceVoltage 30 Hz ~ 50 kHz 1 dB ( 50 V or less ) 4% fs 9k /V(ACV) 50 Hz ~ 20 kHz 3% ( 50 V or less )DC 0-50 A -2.5 mA 25 mA 0.25 A Voltage dropCurrent 50 A at 0.1 VDC position 3% fs 250 mV (100 mV(DCA) for 50 A)Resistance Range X 1 - X 10 - X 1k -X 10k Internal batteries() Minimum 0.2 - 2 - 200 - 200 k ( ) Midscale 20 - 200 - 20 k - 200 k ( ) 3% of are UM -3 x 2 Maximum 2k - 20k - 2M - 20M ) 006 P x 1AF -10 dB ~ +22 dB (for 10 VAC) ~ +62 dB 9 k /V forOutput 0 dB/0.775 V (1 mW through 600 ) 4% fs OUTPUT(dB) Terminalในช่องที่ 3 ในแนวต้ัง จะบอกถึงความแมน่ ของแตล่ ะสเกลการวดั เช่น สเกล DCV มคี วามแมน่ 3%fs (fs ย่อมาจาก full scale) หมายถึง ขณะหมุนป่มุ เลือกไปท่ี 0-10V ถา้ เข็มชเ้ี ต็มสเกลคอื ช้ีที่ 10 Vคา่ ทอ่ี ่านได้จะเป็น 10 V 3% ซงึ่ มีค่าเทา่ กบั 10 0.3V ดังนน้ั เราจงึ สามารถประมาณไดว้ ่าคา่ ทีอ่ า่ นได้จากช่วงสเกล 0-10V น้ี จะมคี วามแมน่ อยใู่ นขอบเขต 0.3Vสาหรับความเทย่ี ง (precision) พจิ ารณาไดจ้ ากการแบง่ ขีดสเกลเล็กทสี่ ุด จะเห็นวา่ สาหรบั สเกล DCVชอ่ งสเกลเล็กสุดเทา่ กบั 2 mV ดังนนั้ เราจะประมาณค่าระหว่างชอ่ งเลก็ สุดไดอ้ ีกหน่งึ ตาแหน่งทศนยิ มน่ันคอื ความเทย่ี งจะเป็น 0.1 mV สาหรับ DCV ส่วนสเกล ACV ช่องสเกลเลก็ ที่สดุ เทา่ กับ 200mV ดังนัน้ เราจะประมาณคา่ ระหว่างชอ่ งเล็กสุดไดอ้ ีกตาแหน่งหนึ่งของหลักน่นั คอื ความเทีย่ งจะเปน็ 10 mV สาหรับ ACVในกรณที ีเ่ ราสามารถทราบค่าทง้ั ความเท่ยี งและความแม่นของคา่ ทีว่ ัดได้ ควรใชเ้ ฉพาะค่าความแม่นเท่าน้นั เพราะจะแสดงถงึ ขอบเขตความผดิ พลาดเมื่อเทียบกบั ปรมิ าณมาตรฐาน

การเตรยี มกอ่ นทาการวดัการปรับแก้การชี้ศูนย์ของเขม็ ชี้ ใหด้ าเนนิ การดังนี้- วางเคร่อื งวัดบนพ้นื โตะ๊ ให้อยู่ในแนวราบ (เพ่ือใหแ้ กนการหมุนของเขม็ ชี้อย่ใู นแนวดงิ่ )- ยงั ไมต่ อ้ งตอ่ สายเสียบใดๆ กับเครือ่ งวัด- ก้มดทู ่ีเขม็ ชว้ี า่ อย่ใู นแนวทบั กับขดี ศูนย์ (ทางด้านซ้ายสุดของสเกล DCV,A) หรอื ไม่ ใหส้ ังเกตภาพเสมอื นของเข็มช้ใี นกระจกเงาเหนือสเกล DCV,A ด้วยว่า เขม็ ช้ซี อ้ นทบั บนภาพเสมือนของเขม็ ช้ีหรือไม่- ถา้ เขม็ ช้ตี รงขดี ศนู ยพ์ อดี เคร่ืองวัดพร้อมทจ่ี ะใชง้ านได้- แต่ถา้ เข็มช้ไี มต่ รงขีดศูนย์ จะตอ้ งใชไ้ ขควงปลายแบนหมุนปรับทีป่ รับการช้ศี นู ย์ข้อควรระวงั ในการวัด1. เมอ่ื การวดั เก่ียวข้องกบั ความตา่ งศกั ย์สูง (ตัง้ แต่ 50 V ข้นึ ไป) อยา่ ให้นวิ้ มือหรือสว่ นใดของร่างกายสมั ผัสส่วนท่เี ปน็ โลหะของปลายวดั เพราะอาจเป็นอนั ตรายได้2. กอ่ นวดั ปรมิ าณใด ตอ้ งแนใ่ จวา่ ได้หมนุ สวิตช์เลอื กปรมิ าณทจี่ ะวัดตรงตามปริมาณทีจ่ ะวดั แลว้มฉิ ะน้นั แล้วเครอ่ื งวดั อาจชารุดเสียหาย3. ตอ้ งแน่ใจว่าหมนุ สวติ ชเ์ ลือกชว่ งการวดั ใหอ้ ยใู่ นช่วงทส่ี งู มากกวา่ ปริมาณทีจ่ ะวัด เช่น จะวดั ความต่างศกั ยร์ ะหว่างขั้วแบตเตอร่ี 12V ก็ตอ้ งตัง้ ป่มุ เลอื กช่วงการวดั ไว้ที่ DCV ชว่ ง 0-50V ถ้าไม่ทราบขนาดโดยประมาณของปริมาณทจ่ี ะวดั ให้ตัง้ เลือกช่วงการวดั ให้สงู ท่ีสุดกอ่ น (เช่น ตั้งท่ี 0-1000V)แลว้ คอ่ ยลดระดบั ชว่ งการวดั ตา่ ลงมาทีละชว่ ง4. ถ้าในการวัด DCV หรือ DCA เข็มช้ีไมเ่ บนไปทางขวาแต่พยายามเบนมาทางซ้าย แสดงวา่ กระแสผา่ นเครือ่ งวัดในทศิ ทางไมถ่ กู ต้อง ใหส้ ลบั ข้วั ปลายวัด5. ถ้าเขม็ ชี้ไม่ขยบั จากการชศี้ ูนย์หรือเบนออกมาเพียงเล็กน้อย แสดงวา่ กระแสผ่านเครอ่ื งวัดน้อยเกนิ ไป ให้ปรบั ลดช่วงการวดั ต่าลงกวา่ เดิมทลี ะขั้น จนกระทง่ั เขม็ ช้อี ยปู่ ระมาณกลางสเกล