4 โวล์มิเตอร์ไฟสลับ

เรื่อง โวลทม์ ิเตอร์ไฟสลบั (AC. Voltmeter) วตั ถปุ ระสงค์ 1. เข้าใจโครงสรา้ งเบ้อื งต้นของโวลทม์ เิ ตอร์ไฟสลบั 2. เข้าใจการทางานของโวลท์มเิ ตอร์ไฟสลบั 3. ใช้งานโวลท์มเิ ตอร์ไฟสลบั ในการวัดและการอ่านคา่ แรงดันไฟฟ้าได้ 4. สามารถขยายยา่ นการวัดแรงดันของโวลท์มเิ ตอร์ไฟสลับได้ 5. บารุงรักษาโวลท์มิเตอร์ไฟสลบั ได้ เนือ้ หาสาระ โวลท์มิเตอรไ์ ฟสลบั (AC. Voltmeter) สร้างมาจากเครื่องวดั กระแสไฟตรงนนั่ เอง รูปร่างและสญั ลักษณ์ของ โวลตม์ ิเตอร์ไฟสลับ แสดงในรปู ท่ี 4.1 หลกั การสร้างโวลท์มิเตอร์ไฟสลับก็จะคล้ายๆ กบั การขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ ไฟตรง เพียงแต่การขยายย่านวัดของโวลท์มิเตอร์ไฟสลับจะต้องทาการแปลงแรงดันไฟสลับใหเ้ ป็นแรงดันไฟตรงก่อน ด้วยการใช้วงจรเร็กติไฟเออร์ (RECTIFIER) ซึ่งนิยมใช้ไดโอดเป็นตัวเร็กติไฟเออร์ อาจใช้วงจรเร็กติไฟเออร์แบบ ครงึ่ คลนื่ หรือแบบเต็มคลือ่ นกไ็ ด้ ถ้าใช้วงจรเรก็ ติไฟเออรแ์ บบคร่งึ คลนื่ วงจรแสดงดงั รูปท่ี 4.2 และ 4.4 แต่ถ้าใช้วงจร เรก็ ตไิ ฟเออร์แบบเต็มคล่ืน วงจรแสแสดงดังรูปท่ี 4.5 และ 4.6 รูปท่ี 4.1 รูปรา่ งและสัญลักษณ์ของโวลท์มเิ ตอร์ไฟสลับ

1. โวลท์มิเตอรไ์ ฟสลับหลายยา่ นวดั โดยใช้วงจรเรยี งกระแสคร่งึ คลืน่ (Multirange AC. Voltmeter By using a half-wave rectifier) 1.1 แบบอนิ ดิวดิ วล (INDIVIDUAL TYPE) โวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวดั โดยใช้วงจรเรียงกระแสคร่ึงคล่ืน แบบอนิ ดิวดิ วล หลกั การกจ็ ะเหมือนๆ กับ การขยายย่านวัดโวลท์มิเตอรไ์ ฟตรง เพยี งแตเ่ พิม่ ในส่วนของการใชไ้ ดโอด (D1) มาทาหนา้ ทีเ่ รียงกระแสไฟสลลับให้ เปน็ ไฟตรง กอ่ นทจ่ี ะต่อเขา้ กับแอมมเิ ตร์ วงจรแสดง ดังรปู ท่ี 4.2 รปู ที่ 4.2 โวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายยา่ นวดั โดยใช้วงจรเรียงกระแสครงึ่ คลืน่ แบบอินดิวดิ วล จากรูปที่ 4.2 เป็นวงจรโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคล่ืน แบบอินดิวิดวล โดยมียา่ นวดั มี 3 ย่านดงั น้ี 10 V , 25 V และ 50 V ซึ่งค่าแรงดันไฟสลับของแตล่ ะยา่ นวดั จะเปน็ คา่ แรงดนั เฉล่ยี (VRMS) สาหรับไดโอดเป็นตวั ทาหนท้ ่ีเรก็ ติไฟเออร์ ในกรณีท่เี ป็นวงจรเรยี งกระแสแบบคร่ึงคลน่ื แรงดันไฟสลบั ท่ีเปน็ ค่าแรงดัน เฉล่ีย (VRMS) เมื่อแปลงเป็นแรงดันไฟตรง จะหาได้จากดังน้ี Vdc = 0.45  VRMS เมื่อเราได้ค่า Vdc แล้วจะสามารถ คานวณหาความต้านทานที่ใชต้ ่ออนุกรมกับมเิ ตอรม์ ูฟเมนท์ แบบขดลวดเคล่ือนที่ (MULTIPLIER RESISTANCE) คือ RS1 , RS2 และ RS3 ไดต้ ามสมการท่ี 4.1 – 4.3 สาหรับการต่อไดโอด D2 เพิ่มเข้าไปในวงจรจะไม่มีผลต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าในช่วงไซเกิลบวก เพราะ ไดโอด D2 จะไดร้ บั แรงดันไฟฟ้าไบอสั กลบั คา่ ความตา้ นทานของตัวมันจะมีค่าสงู มาก กระแสไฟฟา้ ในชว่ งไซเกลิ บวกน้ี จะไหลผ่านไดโอด D1 ได้เพราะไดโอด D1 ได้รับแรงดันไฟไบอัสตรง ซ่ึงมีผลทาให้ค่าแรงดันไฟที่ตกคร่อมไดโอด D2 มีค่าน้อยลง แต่ในช่วงไซเกิลลบ ไดโอด D2 ไดส้ ะดวก ซ่งึ เราอาจสรปุ ได้วา่ การตอ่ ไดโอดทง้ั 2 ในวงจรจะเป็นตัวช่วยลด คา่ แรงดันไฟไบอสั กลบั ท่ีตกคร่อม ไดโอดทั้งสองหรือทาหนา้ ทป่ี อ้ งกันซ่งึ กันและกันในขณะได้รับแรงดันไฟไบอัสกลับ RS1 = 0.45  EFS1 - Rm สมการท่ี 4.1 RS2 = Im สมการท่ี 4.2 RS3 = สมการท่ี 4.3 0.45  EFS2 - Rm Im 0.45  EFS3 - Rm Im

เมือ่ Rm = ความต้านทานภายในมิเตอร์มูฟเมนท์ () Im = กระแสเตม็ สเกลของมิเตอร์มูฟเมนท์ (A) RS1 , RS2 , RS3 = ความต้านทานท่ีต่ออนุกรมกับมเิ ตอร์มิเตอร์มูฟเมนท์แตล่ ะย่านวดั () EFS1 , EFS 2 , EFS 3 = แรงดันเตม็ สเกลของโวลทม์ ิเตอรท์ ีต่ อ้ งการขยายแต่ละยา่ นวดั (V) ตัวอย่างที่ 4.1 จากวงจรรูปที่ 4.2 เป็นวงจรการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแสคร่ึง คล่ืน แบบอินดิวดิ วล โดยมยี า่ นวัดมี 3 ย่านดงั น้ี 10 V, 25 Vและ 50 V กาหนดใหแ้ อมมิเตอร์มีคา่ กระแสสูงสุดสเกล 1mA และความต้านทานภายใน 400 จงคานวณหาความตา้ นทานท่ีใชต้ ่ออนุกรมกับมิเตอรม์ ูฟเมนท์ แบบขดลวด เคลือ่ นท่ี (MULTIPLIER RESISTANCE) คือ RS1 , RS2 และ RS3 วิธีทา หาคา่ RS1 ที่ยา่ นการวดั 10V จากสมการที่ 4.1 RS1 = 0.45  EFS1 - Rm Im RS1 = 0.45 10V - 400 1mA RS1 = 4,500 - 400 = 4,100 หรือ 4.1K หาคา่ RS2 ทย่ี า่ นการวดั 25V จากสมการท่ี 4.2 RS2 = 0.45  EFS2 - Rm Im RS1 = 0.45 25V - 400 1mA RS1 = 11,250 - 400 = 10,850 หรอื 10.85K

หาค่า RS3 ทยี่ า่ นการวดั 50V จากสมการที่ 4.3 RS3 = 0.45  EFS3 - Rm Im RS3 = 0.45 50V - 400 1mA RS3 = 22,500 - 400 = 22,100 หรอื 22.1K สาหรับการสร้างสเกลในการอ่านค่าแรงดันไฟสลับนั้น โวลท์มิเตอร์ไฟสลับทั่วๆ ไป ในการบอกค่านิยมบอก เปน็ ค่า RMS (ROOT MEAN SQUARE) ซง่ึ จะมีค่าเป็น 0.707 ของค่าพีค ดังนัน้ สเกลหนา้ ปัทมโ์ วลท์มิเตอรไ์ ฟสลับ จึงใช้วิธีการสร้างสเกลหน้าปัทม์ได้เหมือนกับแอมมิเตอร์ไฟตรง และโวลท์มิเตอร์ไฟตรง ดังรูปท่ี 4.3 และยังสามารถ นาไปประยกุ ตใ์ ห้มยี ่านวัดมากกวา่ 3 ย่านวัดกไ็ ด้ รปู ที่ 4.3 การสรา้ งสเกลโวลทม์ ิเตอร์ไฟสลับ 1.2 แบบยูนิเวอรแ์ ซล (INDIVIDUAL TYPE) การสร้างโวลท์มิเตอร์ไฟสลับอีกวิธีหน่ึง ก็คือโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่ง คล่ืน แบบยูนิเวอร์แซล ซ่ึงใช้หลักการสร้างเหมือนๆ กับการสร้างโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดแบบอินดิวิดวล ซงึ่ เปน็ การแกป้ ญั หาของข้อเสียในการขยายย่านวดั โวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายยา่ นวดั แบบอิดวิ ดดวล ลกั ษณะของวงจร การขยายย่านวัดโวลท์มเิ ตอร์ไฟสลับหลายยา่ นวดั แบบยูนิเวอร์แซล คอื การนาเอาตวั ต้านทานของแต่ละย่านวัดทุกตัว มาต่ออนุกรมกันก่อน แล้วจึงนาไปต่อกับมิเตอร์มูฟเมนท์อีกท่ีหนึ่ง ตัวต้านทานที่ต่อกับมิเตอร์มูฟเมนท์นี้มีช่ือเรียนว่า (MULTIPLIER RESISTANCE) โดยให้เรียงลาดับย่านวัดแรงดันจากน้อยไปหามาก คือย่านวัดแรงดันที่ต่าสุดให้อยู่ติด กับมิเตอร์มูฟเมนท์ ส่วนย่านวัดใช้งานจะถูกต่อออกมาจากรอยต่อของตัวต้านทานของแต่ละตัว วงจรแสดง ดงั รปู ที่ 4.4

รปู ท่ี 4.4 โวลทม์ เิ ตอรไ์ ฟสลับหลายย่านวดั โดยใช้วงจรเรยี งกระแสครึง่ คลน่ื แบบยนู ิเวอรแ์ ซล จากรูปที่ 4.4 เป็นวงจรการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น แบบยูนิเวอรแ์ ซล โดยมยี ่านวดั มี 3 ยา่ นดังนี้ 10 V, 25 Vและ 50 V สาหรบั ไดโอดเปน็ ตวั ทาหน้าท่ีเร็กติไฟเออร์จะใช้ เบอร์1N4148 หรือเบอร์แทนก็ได้ ซ่ึงสามารถคานวณหาค่าความต้านทานท่ีใช้ต่อกับมิเตอร์มูฟเมนท์ ตามรูปท่ี 4.4 คอื RS1 , RS2 และ RS3 ได้ตามสมการที่ 4.4 – 4.6 RS1 = 0.45 EFS1 - Rm สมการที่ 4.4 RS2 = Im สมการที่ 4.5 RS3 = สมการที่ 4.6 0.45 EFS2 - (Rm + RS1) Im 0.45 EFS3 - (Rm+ RS1+ RS2) Im เมอ่ื Rm = ความตา้ นทานภายในมิเตอร์มูฟเมนท์ () Im = กระแสเต็มสเกลของมเิ ตอรม์ ูฟเมนท์ (A) RS1 , RS2 , RS3 = ความต้านทานทตี่ อ่ อนุกรมกับมเิ ตอรม์ ิเตอรม์ ฟู เมนท์แตล่ ะย่านวัด () EFS1 , EFS 2 , EFS 3 = แรงดนั เตม็ สเกลของโวลท์มเิ ตอร์ที่ตอ้ งการขยายแต่ละย่านวัด (V) ตัวอย่างที่ 4.2 จากวงจรรูปที่ 4.2 เป็นวงจรการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแส ครึง่ คลนื่ แบบยูนิเวอร์แซล โดยมีย่านวดั มี 3 ยา่ นดงั นี้ 10 V, 25 V และ 50 V กาหนดให้แอมมิเตอร์มีค่ากระแสสูงสุด สเกล 1mA และความต้านทานภายใน 400 จงคานวณหาความต้านทานท่ีใช้ต่ออนุกรมกับมิเตอร์มูฟเมนท์ แบบ ขดลวดเคลอ่ื นที่ (MULTIPLIER RESISTANCE) คอื RS1 , RS2 และ RS3

วธิ ที า หาค่า RS1 ทีย่ ่านการวดั 10V จากสมการที่ 4.4 RS1 = 0.45  EFS1 - Rm Im RS1 = 0.45 10V - 400 1mA RS1 = 4,500 - 400 = 4,100 หรอื 4.1K หาคา่ RS2 ที่ย่านการวดั 25V จากสมการท่ี 4.5 RS2 = 0.45  EFS2 - (Rm + RS1) Im RS2 = 0.45 25V - (400 + 4,100) 1mA RS2 = 11,250 - 4,500 = 6,750 หรือ 6.75K หาค่า RS3 ทย่ี ่านการวดั 50V จากสมการที่ 4.6 RS3 = 0.45  EFS3 - (Rm + RS1 + RS2 ) Im RS3 = 0.45 50V - (400 + 4,100 + 6,750) 1mA RS3 = 22,500 - 11,250 = 11,250 หรือ 11.25K สาหรับการสร้างสเกลในการอ่านค่าแรงดันไฟสลับนั้น โวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียง กระแสครง่ึ คล่ืน แบบอนิ ดวิ ิดวล ดังรปู ท่ี 4.3 และยงั สามารถนาไปประยกุ ตใ์ ห้มยี ่านวัดมากกว่า 3 ย่านวดั ก็ได้

2. โวลท์มิเตอรไ์ ฟสลับหลายย่านวดั โดยใชว้ งจรเรยี งกระแสเต็มคล่ืน (Multirange AC. Voltmeter By using a full-wave rectifier) 2.1 แบบอนิ ดวิ ดิ วล (INDIVIDUAL TYPE) โวลทม์ ิเตอรไ์ ฟสลบั หลายยา่ นวัด โดยใชว้ งจรเรียงกระแสเต็มคล่ืน แบบอินดิวดิ วล หลกั การก็จะเหมือนๆ กับ การขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับ โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคล่ืน แบบอินดิวิดวล เพียงแต่เปลี่ยนในส่วนของ วงจรเรียบกระแสแบบคร่ึงคลื่นมาเป็นวงจรเรียงกระแสเต็มคลน่ื แบบบรดิ จ์ โดยใช้ไดโอด 4 ตัว (D1 – D4) มาต่อแบบ บริดจ์ เพ่ือทาหน้าท่ีเรียงกระแสไฟสลลับแบบเต็มคล่ืนให้เป็นไฟตรง ก่อนที่จะต่อเข้ากับแอมมิเตร์ วงจรแสดง ดงั รปู ที่ 4.5 รูปท่ี 4.5 โวลทม์ ิเตอรไ์ ฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรยี งกระแสเตม็ คลื่น แบบอินดวิ ิดวล จากรปู ท่ี 4.2 เป็นวงจรการขยายย่านวดั โวลท์มิเตอรไ์ ฟสลับ โดยใช้วงจรเรียงกระแสเต็มคล่นื แบบอินดวิ ิดวล ท่ีใช้วงจรเร็กติไฟเออร์ แบบคร่ึงคลื่น โดยมีย่านวัดมี 3 ย่านดังน้ี 10 V , 25 V และ 50 V สาหรับไดโอดทั้ง 4 ตัว จะ ทาหน้าท่ีเปน็ ตัวเรียงการแสไฟสลบั ให้เปน็ ไฟตรง ในกรณีทเี่ ป็นวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น แรงดนั ไฟสลับทีเ่ ป็นค่า แรงดันเฉล่ีย (VRMS) เม่ือแปลงเป็นแรงดันไฟตรง จะหาค่าแรงดันไฟตรงได้จาก Vdc = 0.9  VRMS เมื่อเราได้ค่า Vdc แล้วจะสามารถคานวณหาความต้านทานท่ีใช้ต่ออนุกรมกับมิเตอร์มูฟเมนท์ แบบขดลวดเคลื่อนที่ (MULTIPLIER RESISTANCE) คือ RS1 , RS2 และ RS3 ไดต้ ามสมการที่ 4.7 – 4.9 RS1 = 0.9  EFS1 - Rm สมการที่ 4.7 RS2 = Im - Rm สมการที่ 4.8 RS3 = - Rm สมการที่ 4.9 0.9  EFS2 Im 0.9  EFS3 Im

เมอื่ Rm = ความต้านทานภายในมเิ ตอร์มฟู เมนท์ () Im = กระแสเต็มสเกลของมิเตอรม์ ูฟเมนท์ (A) RS1 , RS2 , RS3 = ความต้านทานทต่ี ่ออนกุ รมกบั มเิ ตอร์มเิ ตอรม์ ฟู เมนทแ์ ต่ละยา่ นวัด () EFS1 , EFS 2 , EFS 3 = แรงดนั เตม็ สเกลของโวลท์มิเตอรท์ ่ีตอ้ งการขยายแตล่ ะย่านวัด (V) ตวั อยา่ งที่ 4.3 จากวงจรรูปท่ี 4.5 เป็นวงจรการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับ โดยใช้วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น แบบ อินดิวิดวล โดยมีย่านวัดมี 3 ย่านดังน้ี 10 V, 25 V และ 50 V กาหนดให้แอมมิเตอร์มีค่ากระแสสูงสุดสเกล 1mA และความต้านทานภายใน 400 จงคานวณหาความต้านทานท่ีใช้ต่ออนุกรมกับมิเตอร์มูฟเมนท์ แบบขดลวด เคล่อื นท่ี (MULTIPLIER RESISTANCE) คอื RS1 , RS2 และ RS3 วธิ ีทา หาคา่ RS1 ทีย่ ่านการวัด 10V จากสมการที่ 4.7 RS1 = 0.9  EFS1 - Rm Im RS1 = 0.9 10V - 400 1mA RS1 = 9,000 - 400 = 8,600 หรอื 8.6K หาค่า RS2 ทย่ี ่านการวดั 25V จากสมการท่ี 4.8 RS2 = 0.9  EFS2 - Rm Im RS1 = 0.9 25V - 400 1mA RS1 = 22,500 - 400 = 22,100 หรือ 22.1K

หาคา่ RS3 ท่ยี า่ นการวดั 50V จากสมการท่ี 4.9 RS3 = 0.9  EFS3 - Rm Im RS3 = 0.9 50V - 400 1mA RS3 = 45,000 - 400 = 44,600 หรอื 44.6K สาหรับการสร้างสเกลในการอ่านค่าแรงดันไฟสลับ จะใช้วิธีการสร้างสเกลหน้าปัดได้เหมือนกับโวลท์มิเตอร์ ไฟสลับหลายย่านวดั โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคลน่ื แบบอินดิวิดวล ดังรูปที่ 4.3 และยังสามารถนาไปประยุกตใ์ ห้ มยี ่านวัดมากกวา่ 3 ย่านวดั กไ็ ด้ 2.2 แบบยนู ิเวอรแ์ ซล (INDIVIDUAL TYPE) การสร้างโวลท์มิเตอร์ไฟสลับอีกวิธีหน่ึง ก็คือโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดโดยใช้วงจรเรียงกระแส เต็มคล่นื แบบยนู ิเวอรแ์ ซล ซงึ่ ใช้หลกั การสรา้ งเหมอื นๆ กบั การสรา้ งโวลทม์ ิเตอรไ์ ฟสลับหลายยา่ นวดั แบบอินดิวิดวล ซ่ึงเป็นการแก้ปัญหาของข้อเสียในการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดแบบ อิดิวดดวล ลักษณะของ วงจร โวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดโดยใชว้ งจรเรียงกระแสครงึ่ คล่นื แบบยูนิเวอร์แซล คือการนาเอาตัวต้านทาน ของแต่ละย่านวัดทุกตัวมาต่ออนุกรมกันก่อน แล้วจึงนาไปต่อกับมิเตอร์มูฟเมนท์อีกที่หน่ึง ตัวต้านทานท่ีต่อกับมิเตอร์ มูฟเมนท์นี้มีชื่อเรียนว่า (MULTIPLIER RESISTANCE) โดยให้เรียงลาดับย่านวัดแรงดันจากน้อยไปหามาก คือย่านวัด แรงดันที่ต่าสุดให้อยู่ติดกับมิเตอร์มูฟเมนท์ ส่วนย่านวัดใช้งานจะถูกต่อออกมาจากรอยต่อของตัวต้าน ทานของ แตล่ ะตัว วงจรแสดงดงั รปู ที่ 4.6 รูปที่ 4.6 โวลทม์ ิเตอรไ์ ฟสลับหลายยา่ นวดั โดยใช้วงจรเรยี งกระแสเต็มคลื่น แบบยนู เิ วอร์แซล

จากรูปที่ 4.6 เป็นวงจรการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดโดยใช้วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืน แบบยูนิเวอร์แซล โดยมีย่านวัดมี 3 ย่านดังน้ี 10 V, 25 V และ 50 V สาหรับไดโอดเป็นตัวทาหน้าที่เร็กติไฟเออร์ เราสามารถคานวณหาค่าความต้านทานที่ใช้ต่อกับมิเตอร์มูฟเมนท์ ตามรูปที่ 4.6 คือ RS1 , RS2 และ RS3 ได้ตาม สมการท่ี 4.10 – 4.12 RS1 = 0.9 EFS1 - Rm สมการที่ 4.10 RS2 = Im - (Rm + RS1) สมการท่ี 4.11 RS3 = - (Rm+ RS1+ RS2) สมการท่ี 4.12 0.9 EFS2 Im 0.9 EFS3 Im เม่ือ Rm = ความต้านทานภายในมิเตอร์มฟู เมนท์ () Im = กระแสเต็มสเกลของมเิ ตอร์มฟู เมนท์ (A) RS1 , RS2 , RS3 = ความต้านทานทต่ี อ่ อนุกรมกบั มิเตอร์มิเตอร์มูฟเมนท์แตล่ ะย่านวดั () EFS1 , EFS 2 , EFS 3 = แรงดันเตม็ สเกลของโวลทม์ ิเตอรท์ ตี่ ้องการขยายแต่ละย่านวัด (V) ตัวอยา่ งท่ี 4.2 จากวงจรรูปที่ 4.2 เป็นวงจรการขยายย่านวัดโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดโดยใช้วงจรเรียงกระแสคร่ึง คล่ืน แบบยูนิเวอร์แซล โดยมีย่านวัดมี 3 ย่านดังนี้ 10 V, 25 V และ 50 V กาหนดให้แอมมิเตอร์มีค่ากระแสสูงสุด สเกล 1mA และความต้านทานภายใน 400 จงคานวณหาความต้านทานที่ใช้ต่ออนุกรมกับมิเตอร์มูฟเมนท์ แบบ ขดลวดเคลื่อนที่ (MULTIPLIER RESISTANCE) คือ RS1 , RS2 และ RS3 วิธที า หาค่า RS1 ทยี่ ่านการวัด 10V จากสมการที่ 4.10 RS1 = 0.9  EFS1 - Rm Im RS1 = 0.9 10V - 400 1mA RS1 = 9,000 - 400 = 8,600 หรอื 8.6K

หาค่า RS2 ท่ียา่ นการวัด 25V จากสมการที่ 4.11 RS2 = 0.9  EFS2 - (Rm + RS1) Im RS2 = 0.9 25V - (400 + 8,600) 1mA RS2 = 22,500 - 9,000 = 13,500 หรือ 13.5K หาค่า RS3 ทย่ี ่านการวัด 50V จากสมการท่ี 4.12 RS3 = 0.9  EFS3 - (Rm + RS1 + RS2 ) Im RS3 = 0.9 50V - (400 + 8,600 + 13,500) 1mA RS3 = 45,000 - 22,500 = 22,500 หรือ 22.5K สาหรับการสร้างสเกลในการอ่านค่าแรงดันไฟสลับน้ัน โวลท์มิเตอร์ไฟสลับท่ัวๆ ไป ดังรูปท่ี 4.3 และยัง สามารถนาไปประยุกต์ใหม้ ีย่านวัดมากกว่า 3 ย่านวัดกไ็ ด้ ข้อดแี ละข้อเสยี ของการตอ่ วงจรแบบอินดวิ ดิ วล ข้อดี : ของโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแสคร่ึงคลื่นและเต็มคล่ืน แบบอินดิวิดวล คือเมื่อเกิดการชารุดเสียหายของตัวต้านทานที่ย่านวัดใดก็จะเสียหายเฉพาะย่านวัดน้ัน ย่านวัดอื่นยังคงใช้งานได้เป็น ปกติ ขอ้ เสีย : ของโวลทม์ เิ ตอรไ์ ฟสลับหลายย่านวดั โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคล่ืนและเต็มคล่ืน แบบอินดิวิดวล คือค่าความต้านทานที่ใช้ต่ออนุกรมจากัดกระแสอาจไม่ใช่ค่ามาตรฐานที่ผลิตมาขาย ดังนั้นย่านวัดใหม่แต่ละย่านอาจ ต้องใช้ตัวต้านทานมากกว่าหน่ึงตัวมาต่ออนุกรมกัน เพื่อจะให้ได้ค่าความต้านทานตามท่ีต้องการ ทาให้ไม่ประหยัด และไม่ไดม้ าตรฐาน ข้อดแี ละข้อเสียของการตอ่ วงจรแบบยนู ิเวอร์แซล ข้อดี : ของโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวดั โดยใชว้ งจรเรียงกระแสคร่ึงคลื่นและเต็มคล่ืน แบบยูนิเวอร์แซล คือลักษณะการขยายย่านวัดท่ีสูงข้ึนเป็นย่านที่ 2 , 3 และ 4 … จะต่อตัวต้านทานอนุกรมมากกว่า 1 , 2 , 3 , 4 … ช่วยเพม่ิ คา่ ความตา้ นทานที่ไม่ใช่คา่ มาตรฐานที่ผลิตมาขาย และช่วยลดจานวนตัวความตา้ นทานที่จะใช้งานให้นอ้ ยลง

ข้อเสีย : ของโวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัดโดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคล่ืนและเต็มคล่ืน แบบยูนิเวอร์ แซล คือเมื่อเกิดการชารุดเสียหายของตัวต้านทานท่ีย่านวัดแรงดันต่าสุดก็จะทาให้ย่านวัดแรงดันที่สูงขึ้นไปเสียหาย หมด แต่ถ้าเกิดการชารุดเสียหายของตัวต้านทานท่ีย่านวัดแรงดันสูงสุดจะทาให้ย่านวัดแรงดันท่ีต่าลงมายังคงใช้งาน ไดอ้ ยู่ ********************************** แบบฝึกหดั หน่วยที่ 4 คาชี้แจง แบบฝึกหดั มจี านวน 5 ขอ้ จงแสดงวธิ ีทามาให้ถกู ต้องทุกข้อ 1. กาหนดใหแ้ อมิเตอร์มีค่า Im = 500 A และ Rm = 1.5K ต้องการสร้างเป็นโวลท์มเิ ตอร์ไฟสลับหลาย ย่านวัดโดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น แบบอินดิวิดวล ที่มี 5 ย่านวัดดังนี้ 10V, 25V, 50V, 100V และ 250 V จงคานวณหาคา่ ความต้านทานท่ใี ช้ต่ออนุกรมกับแอมมเิ ตอร์ พรอ้ มทัง้ เขยี นวงจรมาใหถ้ กู ต้อง 2. จากโจทย์ข้อท่ี 1 จงสรา้ งสเกลทใ่ี ชใ้ นการอ่านคา่ แรงดันไฟสลับท้งั 5 ย่านวัด 3. กาหนดให้แอมิเตอรม์ ีคา่ Im = 10mA และ Rm = 50 ต้องการสร้างเป็นโวลทม์ เิ ตอร์ไฟสลบั หลายย่าน วัดโดยใช้วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น แบบยูนิเวอร์แซล ที่มี 5 ย่านวัดดังน้ี 50V, 100V, 250 V, 500 V และ 1,000 V จงคานวณหาคา่ ความต้านทานที่ใชต้ ่ออนกุ รมกับแอมมิเตอร์ ของแตล่ ะยา่ นการวัด พรอ้ มทัง้ เขียนวงจรมาใหถ้ ูกต้อง 4. จากโจทย์ขอ้ ท่ี 3 จงสร้างสเกลทใ่ี ชใ้ นการอา่ นคา่ แรงดนั ไฟสลับทง้ั 5 ยา่ นวดั 5. โวลท์มิเตอร์ไฟสลับหลายย่านวัด โดยใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น แบบอินดิวิดวล ในรูปท่ี 4.2 จะต่อ ไดโอด D2 ไวเ้ พอื่ อะไร อธบิ ายมาให้เขา้ ใจ **********************************