พื้นฐานเครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

พนื้ ฐานเครอื่ งมอื วดั ไฟฟ้ า และอเิ ล็กทรอนิกส ์ • หน่วย (unit) • สญั ลกั ษณข์ องอปุ กรณแ์ ละเครอ่ื งมอื ท่ี เกย่ี วขอ้ ง • ชนิดของเครอ่ื งมอื วดั • หนา้ ทข่ี องเครอื่ งมอื วดั • เครอ่ื งวดั ชนิดขดลวดเคลอ่ื นที่ • ความไวของเครอ่ื งวดั ไฟฟ้ า • คา่ ผดิ พลาดในการวดั • ความเทยี่ งตรงในการวดั

ตารางแสดงหน่วยพนื้ ฐาน

ตารางแสดงหน่วยอนุพนั ธท์ างกล

ตารางแสดงหน่วยอนุพนั ธท์ างไฟฟ้ า

ตารางแสดงตวั ยอ่ - ขยายหน่วย

สญั ลกั ษณข์ องอปุ กรณแ์ ละเครอื่ งมอื ทเี่ กยี่ วขอ้ งกบั เครอื่ งมอื วดั

สญั ลกั ษณข์ องอปุ กรณแ์ ละเครอื่ งมอื ทเี่ กยี่ วขอ้ งกบั เครอื่ งมอื วดั (ตอ่ )

สญั ลกั ษณข์ องอปุ กรณแ์ ละเครอื่ งมอื ทเี่ กยี่ วขอ้ งกบั เครอื่ งมอื วดั (ตอ่ )

ชนิดของเครอื่ งมอื วดั ไฟฟ้ า ◦ เครอื่ งมอื วดั แบบอนาล็อก (Analog Instruments)  เป็ นเครอื่ งวดั ทแ่ี สดงผล โดยใชเ้ ข็มชสี้ เกลหนา้ ปัด ◦ เครอื่ งมอื วดั แบบดจิ ติ อล (Digital Instruments)  เป็ นเครอื่ งวดั ทแ่ี สดงผลออกมาเป็ นตวั เลขโดยใช ้LED 7 Segment หรอื จอ LCD

หนา้ ทขี่ องเครอื่ งมอื วดั หนา้ ทขี่ องเครอื่ งมอื วดั แตล่ ะชนิดจะขนึ้ อยกู่ บั เป้ าหมายการวดั หนา้ ทขี่ องเครอื่ งวดั สามารถแบ่งออกได ้ 3 ประเภท คอื 1. วดั เพอื่ แสดงผล (Indicating) คอื การวดั ทตี่ อ้ งการเพยี งแคท่ ราบคา่ หรอื อา่ นผลจากหนา้ ปัดเท่าน้ัน

หนา้ ทขี่ องเครอื่ งมอื วดั (ตอ่ ) 2. การวดั เพอื่ บนั ทกึ (Recording) มกั ใชใ้ นงานวเิ คราะหท์ มี่ กี ารเปลยี่ นแปลงตวั แปรทวี่ ดั เมอื่ เวลาเปลยี่ นไป จงึ ตอ้ งมกี ารสมุ่ วดั และบนั ทกึ ผลในชว่ งเวลาตา่ ง ๆ อาจใชเ้ ครอื่ งวดั ที่ สามารถเขยี นเป็ นกราฟแสดงการเปลยี่ นแปลงหรอื พมิ พอ์ อกมาเป็ น ตวั เลข

หนา้ ทขี่ องเครอื่ งมอื วดั (ตอ่ ) 3. การวดั เพอื่ ควบคมุ (Controlling) ใชม้ ากในโรงงานอตุ สาหกรรมเป็ นการนาเอาสญั ญาณทวี่ ดั ไดไ้ ปใช ้ ควบคมุ กระบวนการผลติ เพอื่ ใหไ้ ดผ้ ลผลติ ทตี่ อ้ งการ

เครอื่ งวดั ชนิดขดลวดเคลอื่ นที่ เครอื่ งวดั ชนิดขดลวดเคลอื่ นที่ (Moving Coil Meter) หรอื เรยี กวา่ เครอื่ งวดั แบบ PMMC (Permanent magnet Moving Coil) เป็ นเครอื่ งวดั ทอี่ าศยั หลกั การเบยี่ งเบนของขดลวดตวั นาทมี่ กี ระแสไฟฟ้ า ไหลผ่าน ทาใหเ้ กดิ สนามแม่เหล็กไฟฟ้ าขนึ้ ทขี่ ดลวด เนื่องจากขดลวดอยู่ ในสนามแม่เหล็กถาวร จงึ ทาใหเ้ กดิ การเบยี่ งเบนของขดลวดเมอื่ นา ขดลวดมายดึ ตดิ กบั เข็ม จะทาใหเ้ ข็มเคลอื่ นทตี่ ามทศิ ทางการเบยี่ งเบน ของขดลวดไปดว้ ย

โครงสรา้ งเบอื้ งตน้ ของเครอื่ งวดั แบบขดลวดเคลอื่ นที่

การเกดิ แรงยดึ ของขดลวดตวั นาในสนามแม่เหล็ก

ความไวของเครอื่ งมอื วดั ไฟฟ้ า (Sensitivity) คอื ความสามารถในการตรวจจบั กระแสไฟฟ้ าทไี่ หลผ่านสว่ นเคลอื่ นที่ ของเครอื่ งมอื วดั น้ันโดยทว่ั ไปจะถอื วา่ เครอื่ งวดั ทมี่ คี วามไวสงู จะมปี ระสทิ ธภิ าพ ดกี วา่ เครอื่ งทมี่ คี วามไวตา่

ความผดิ พลาดสมั บรู ณ์ (Ebsoluted Error) คอื ความผดิ พลาดในการวดั เกดิ จากการวดั ไม่ตรงกบั คา่ ทเี่ ป็ นจรงิ ซงึ่ อาจจะไดค้ า่ มากกวา่ หรอื นอ้ ยกวา่ และจะทาใหเ้ กดิ ผลตา่ งระหวา่ งค่าทวี่ ดั ได ้ และคา่ ทเี่ ป็ นจรงิ

ความถกู ตอ้ งในการวดั (Accuracy) คอื ความใกลเ้ คยี งระหวา่ งคา่ ทแี่ ทจ้ รงิ กบั คา่ ทไี่ ดจ้ ากการวดั ยงิ่ คา่ ทงั้ สองนีม้ คี วามใกลเ้ คยี งกนั มากเทา่ ไหร่ คา่ ความถกู ตอ้ งกจ็ ะสงู ขนึ้ เทา่ นั้น และ คา่ ความถกู ตอ้ งจะมคี า่ ไม่เกนิ 1

ความเทยี่ งตรงในการวดั (Precision) คอื การวดั คา่ ตวั แปรเดยี วกนั หลาย ๆ ครง้ั แลว้ ไดค้ า่ ใกลเ้ คยี งกนั เพยี งใดหากไดค้ า่ ใกลเ้ คยี งกนั มากในทกุ ๆ ครง้ั แสดงวา่ ความเทยี่ งตรงสงู