measurment1

บทท่ี 1 ความรเู บือ้ งตน เก่ียวกับการวัดและเครอื่ งวัดไฟฟา (อา งองิ จาก มงคล ธรุ ะ. เครือ่ งวัดไฟฟา) 1 บทที่ 1 ความรูเบ้ืองตน เกย่ี วกบั การวัดและเครื่องวดั ไฟฟา (Measurement and Instruments) สาระสําคัญ เครื่องวดั ไฟฟา เปน เครอื่ งมือทีม่ คี วามสําคญั และจาํ เปนอยา งยง่ิ สาํ หรบั ชา งไฟฟาหรอื วิศวกรและผทู ่ี ปฏบิ ตั ิงานเก่ียวกับไฟฟา เนอ่ื งจากเครอ่ื งวดั ไฟฟาสามารถนํามาใชประโยชนในงานวดั และทดสอบ งานตรวจเชค็ เพือ่ ตรวจซอ มบํารุงรกั ษาระบบไฟฟา ตลอดจนงานควบคมุ ปริมาณการใชพลงั งานไฟฟาของบา นพกั อาศัย และ โรงงานอุตสาหกรรมขนาดตา ง ๆ เคร่อื งใชไฟฟา ที่ใชง านท่วั ไปมอี ยหู ลายชนดิ แตล ะชนิดใชงานแตกตา งกัน เชน เครอื่ งวัดกระแสไฟฟา เรียกวา แอมปม ิเตอร เครื่องวดั แรงดันไฟฟา เรียกโวลตม ิเตอร เปนตน จุดประสงคทวั่ ไป 1. เพ่อื ใหม ีความรู ความเขา ใจเกย่ี วกบั หลักการทํางานเบอื้ งตน การแบง ประเภท โครงสรางและ สว นประกอบ และมีทักษะการอา นสญั ลักษณข องเครือ่ งวดั ไฟฟา 2. เพ่อื ใหม คี ณุ ธรรม จรยิ ธรรม คา นิยม และคณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงคใ นเร่อื งของความรบั ผดิ ชอบในงาน ที่ มอบหมาย ความปลอดภยั ในการทาํ งาน ตรงตอ เวลา มีความละเอยี ดรอบคอบและมีวินยั ในการทาํ งาน จุดประสงคเชงิ พฤติกรรม 1. อธิบายความหมาย, ความสําคญั และหลักการทํางานเบอื้ งตนของเครอื่ งวัดไฟฟา ไดถ กู ตอง 2. บอกประเภท,โครงสรางและสว นประกอบของเครื่องวัดไฟฟาไดถ กู ตอง 3. บอกความหมายสญั ลักษณข องเคร่ืองวดั ไฟฟาไดถูกตอ ง 4. มีคณุ ธรรม จริยธรรม คานิยม และคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงคใ นเรอ่ื งของความรับผิดชอบในงานที่ มอบหมาย ความปลอดภยั ในการทาํ งาน ตรงตอเวลา มคี วามละเอียดรอบคอบและมวี นิ ัยในการทาํ งาน เอกสารประกอบการเรียนการสอนวิชาเคร่อื งวัดไฟฟา รหสั วชิ า 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธีรวัฒน ต๊บิ อาย (อา งอิงจาก มงคล ธุระ. เครื่องวดั ไฟฟา )

บทท่ี 1 ความรูเบ้ืองตนเก่ียวกบั การวัดและเคร่ืองวดั ไฟฟา (อา งอิงจาก มงคล ธุระ. เครือ่ งวดั ไฟฟา ) 2 1. เครอ่ื งวดั ไฟฟา เครอ่ื งวดั ไฟฟา เปน เคร่อื งมอื ท่มี ีความสาํ คญั และจําเปน อยา งยิง่ สําหรับชางไฟฟา หรอื วศิ วกรและผทู ี่ ปฏิบัตงิ านเกยี่ วกบั ไฟฟา เนอื่ งจากเคร่ืองวดั ไฟฟา สามารถนาํ มาใชป ระโยชนในงานวดั และทดสอบ งานตรวจเชค็ เพอื่ ตรวจซอมบาํ รงุ รกั ษาระบบไฟฟา ตลอดจนงานควบคมุ ปริมาณการใชพ ลังงานไฟฟา ของบานพกั อาศัย และ โรงงานอุตสาหกรรมขนาดตาง ๆ เคร่อื งใชไ ฟฟา ท่ใี ชงานทัว่ ไปมอี ยูห ลายชนดิ แตละชนดิ ใชง านแตกตา งกัน เชน เคร่อื งวดั กระแสไฟฟา เรยี กวาแอมปมเิ ตอร เคร่ืองวัดแรงดันไฟฟา เรยี กโวลตมเิ ตอร เปน ตน 2. การวัดทางไฟฟา การวดั ทางไฟฟา หมายถงึ การเปรยี บเทยี บปรมิ าณทางไฟฟา ท่ีตองการวัดกบั ปรมิ าณไฟฟามาตรฐานท่ี กาํ หนดไวเ ชน ปริมาณมาตรฐานของกระแสไฟฟา 1 แอมแปร หมายถงึ ปริมาณกระแสไฟฟา ที่ไหลในตัวนําทม่ี คี วาม ยาวเปน อนนั ต มพี ้นื ท่หี นา ตดั เลก็ มากจนไมต องนาํ มาคดิ โดยวางขนานหางกัน 1 เมตร ในสญู ญากาศ แลวทําใหเ กดิ แรงระหวา งตวั นาํ ทงั้ สองขนาด 2×10−7 นวิ ตนั ตอความยาว 1 เมตร ถา หากปริมาณกระแสไฟฟา ที่วดั ไดมขี นาดเปน 10 เทา ของปรมิ าณกระแสไฟฟา มาตรฐาน ดงั น้ันจึงสรปุ ไดวา ปรมิ าณกระแสไฟฟา ทีว่ ดั ไดมีคา เทากับ 10 แอมแปร (มงคล, 2548 : 2) 3. ประเภทเคร่อื งวดั ไฟฟา ประเภทเครอ่ื งวัดๆไฟฟา สามารถแบงออกเปน หลายประเภท หลายลักษณะ ดงั ตอไปน้ี 3.1 ประเภทเคร่ืองวดั ไฟฟา แบง ตามหนาท่ีใชวัดปริมาณทางไฟฟา ประเภทเครื่องวัดไฟฟา แบง ตามหนาทใ่ี ชวดั ปริมาณทางไฟฟา สามารถแบงออกไดเ ปนหลายชนดิ ดังตอ ไปนี้ 3.1.1 แอมมิเตอร (Ammeter) แอมมเิ ตอร เปน เคร่อื งวดั ไฟฟาทีใ่ ชท าํ หนา ทีว่ ดั ปรมิ าณกระแสไฟฟา 3.1.2 โวลตม เิ ตอร (Voltmeter) โวลตมิเตอร เปน เคร่ืองวัดไฟฟาทใ่ี ชทาํ หนาท่ีวัดปริมาณแรงดนั ไฟฟา รปู ที่ 1-1 แอมมิเตอรและโวลตมิเตอร เอกสารประกอบการเรียนการสอนวชิ าเคร่ืองวัดไฟฟา รหสั วชิ า 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธ ีรวัฒน ตบ๊ิ อาย (อางองิ จาก มงคล ธุระ. เคร่ืองวัดไฟฟา)

บทที่ 1 ความรูเบือ้ งตนเก่ียวกบั การวดั และเครอื่ งวดั ไฟฟา (อางองิ จาก มงคล ธุระ. เครือ่ งวดั ไฟฟา) 3 3.1.3 โอหม มเิ ตอร (Ohmmeter) โอหมมเิ ตอร เปนเครือ่ งวดั ไฟฟาท่ใี ชท ําหนา ที่วดั ปริมาณความตา นทานไฟฟา 3.1.4 วัตตมิเตอร (Wattmeter) วัตตม ิเตอร เปนเครอ่ื งวัดไฟฟาทใ่ี ชทําหนา ทว่ี ดั ปริมาณกําลงั ไฟฟาจริง รปู ที่ 1-2 โอหม มิเตอรและวตั ตม เิ ตอร 3.1.5 วารมเิ ตอร (VAR meter) วารม ิเตอร เปน เครื่องวัดไฟฟาท่ีใชท าํ หนา ท่ีวดั ปริมาณกําลงั ไฟฟาตา นกลบั 3.1.6 กิโลวตั ตฮ าวม เิ ตอร (Kilo Watt Hour meter) กโิ ลวัตตฮ าวรม เิ ตอร เปน เคร่อื งวัดไฟฟา ทใี่ ชท าํ หนาทว่ี ดั ปริมาณพลงั งานไฟฟา รปู ท่ี 1-3 วารม ิเตอรและกโิ ลวตั ตฮารวมเิ ตอร 3.1.7 เครอื่ งวดั ความถไี่ ฟฟา (Frequency meter) เครื่องวดั ความถ่ี เปน เครื่องวดั ไฟฟาทใี่ ชท าํ หนา ที่วดั ปรมิ าณความถี่ไฟฟา กระแสสลับ 3.1.8 เครอ่ื งวดั ความเปน ฉนวน (Insulator meter) เคร่ืองวดั ความเปนฉนวน เปน เครอ่ื งวดั ไฟฟา ทใี่ ชท ําหนา ทวี่ ดั ปรมิ าณความเปนฉนวนไฟฟา เอกสารประกอบการเรียนการสอนวิชาเครอื่ งวดั ไฟฟา รหัสวิชา 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธีรวฒั น ต๊บิ อาย (อางองิ จาก มงคล ธรุ ะ. เครือ่ งวัดไฟฟา)

บทท่ี 1 ความรเู บอ้ื งตน เก่ียวกับการวัดและเครื่องวดั ไฟฟา (อา งองิ จาก มงคล ธรุ ะ. เครอื่ งวดั ไฟฟา) 4 รูปท่ี 1-4 เครือ่ งวดั ความถแ่ี ละเมกโอหมมเิ ตอร 3.1.9 เครอื่ งวัดปรมิ าณแสง (Lux meter) เครือ่ งวดั ปริมาณแสง เปน เครือ่ งวดั ไฟฟา ที่ใชท ําหนาทว่ี ดั ปริมาณความเขมของแสงสวาง 3.1.10 เครื่องวดั มัลติมิเตอร (Multi meter) เครอื่ งวัดมัลตมิ เิ ตอร เปน เครื่องวัดไฟฟาทใ่ี ชทําหนา ทว่ี ดั ปรมิ าณไฟฟา ไดหลายอยา ง เชน กระแสไฟฟา แรงดันไฟฟา และความตานทานไฟฟา เปน ตน รปู ท่ี 1-5 เคร่อื งวดั ปรมิ าณแสงและมลั ตมิ ิเตอร 3.2 ประเภทเครอ่ื งวดั ไฟฟาแบง ตามหลกั การทํางาน ประเภทเครื่องวัดไฟฟาแบงตามหลักการทาํ งานสามารถแบง ออกไดเ ปน 3 ชนดิ ดงั น้ี 3.2.1 เครอื่ งวัดไฟฟาแบบอเิ ล็กทรอเมกคานกิ (Electromechanic Insturments) เคร่ืองวดั ไฟฟาแบบอิเลก็ ทรอเมกคานกิ หมายถึง เครอื่ งวดั ไฟฟาทมี่ หี ลักการทาํ งานโดยการ เปลี่ยนปรมิ าณไฟฟาทว่ี ดั ใหเ ปนปรมิ าณทางกล แลว ทาํ ใหสว นเคล่ือนที่ เคล่ือนท่ีพาเขม็ ชี้ออกจากตาํ แหนง เดมิ ไปชี้ คา บนสเกลซึง่ มีขน้ั ตอนการทาํ งาน ดงั รปู ที่ 1-6 ปริมาณไฟฟา ปรมิ าณทางกล เขม็ ชีเ้ คลอื่ นที่ รูปท่ี 1-6 ขน้ั ตอนการทํางานของเครอ่ื งวัดแบบอเิ ล็กทรอเมกคานิก เอกสารประกอบการเรียนการสอนวชิ าเคร่อื งวดั ไฟฟา รหัสวิชา 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธ ีรวัฒน ติ๊บอาย (อางอิงจาก มงคล ธุระ. เครอื่ งวดั ไฟฟา)

บทท่ี 1 ความรูเบอื้ งตนเก่ียวกบั การวัดและเครอื่ งวัดไฟฟา (อางองิ จาก มงคล ธุระ. เคร่อื งวดั ไฟฟา) 5 3.2.2 เคร่อื งวัดไฟฟา แบบดิจติ อล (Digital Instruments) เครอ่ื งวดั ไฟฟา แบบดจิ ติ อล หมายถึง เคร่ืองวัดไฟฟาทม่ี ีหลกั การทาํ งานโดยการเปลย่ี นปริมาณ ไฟฟาทวี่ ดั ใหเปน สัญญาณดจิ ติ อล แลว แสดงผลปรมิ าณทว่ี ดั ออกมาเปน ตวั เลขซ่ึงมขี นั้ ตอนการทาํ งาน ดงั รปู ที่ 1-7 ปริมาณไฟฟา สญั ญาณดิจิตอล แสดงผลตวั ช้ีวัด รูปที่ 1-7 แสดงขั้นตอนการทาํ งานของเคร่ืองวดั แบบดิจิตอล 3.2.3 เครอ่ื งวัดไฟฟา แบบชีค้ าศนู ย (Null Type Instruments) เคร่อื งวดั ไฟฟา แบบชี้คาศนู ย หมายถึง เคร่ืองวดั ไฟฟา ทมี่ หี ลักการทํางานโดยการเปรยี บเทียบ ปริมาณที่ทาํ การวัดกบั ปริมาณอางองิ ที่ทราบคา แลว โดยเมอื่ การวดั สนิ้ สุดลงหรอื เสรจ็ สิ้นแลว สวนทีแ่ สดงคาของ เครอื่ งวัด (หรอื เขม็ ชี้) จะชท้ี ค่ี าศนู ย ตวั อยา งเชน เครอ่ื งวัดความตา นทานไฟฟา แบบวที สโตนบรดิ จ ดังรูปท่ี 1-8 รปู ที่ 1-8 เครือ่ งวัดไฟฟา แบบชคี้ าศนู ย 3.3 ประเภทเครือ่ งวดั ไฟฟา แบงตามชนดิ ของไฟฟา ทจ่ี ะวัด ประเภทเครอื่ งวัดไฟฟาแบงตามชนิดของไฟฟาทจ่ี ะวัดสามารถแบงออกไดเ ปน 2 ชนดิ ดงั น้ี 3.3.1 เครือ่ งวดั ไฟฟา กระแสตรง (Direct Current Instruments) เครอ่ื งวัดไฟฟา กระแสตรง หมายถงึ เคร่ืองวัดไฟฟาท่ีใชวัดไดเฉพาะปริมาณไฟฟากระแสตรง เทานนั้ ตวั อยา งเครอ่ื งวดั ไฟฟา ชนิดนไ้ี ดแ ก แอมมิเตอรไ ฟฟา กระแสตรง โวลตม ิเตอรไ ฟฟากระแสตรง เปนตน เอกสารประกอบการเรียนการสอนวิชาเครื่องวดั ไฟฟา รหสั วิชา 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธ ีรวัฒน ติบ๊ อา ย (อางอิงจาก มงคล ธุระ. เครอื่ งวัดไฟฟา)

บทที่ 1 ความรเู บ้อื งตน เก่ียวกับการวัดและเคร่อื งวัดไฟฟา (อา งอิงจาก มงคล ธรุ ะ. เครอ่ื งวัดไฟฟา ) 6 รูปท่ี 1-9 เครือ่ งวัดไฟฟา กระแสตรง 3.3.2 เครื่องวดั ไฟฟากระแสสลับ (Alternating Current Instruments) เครื่องวดั ไฟฟา กระแสสลบั หมายถึง เครอื่ งวดั ไฟฟาที่ใชวดั ไดเฉพาะปรมิ าณไฟฟากระแสสลบั เทาน้นั ตัวอยา งเครือ่ งวดั ไฟฟาชนดิ นไ้ี ดแ ก แอมมิเตอรไ ฟฟากระแสสลับ โวลตม เิ ตอรไ ฟฟา กระแสสลบั เปนตน รปู ท่ี 1-10 เคร่ืองวัดไฟฟา กระแสสลับ 3.4 ประเภทเครอ่ื งวัดไฟฟา แบงตามลกั ษณะการแสดงผลปรมิ าณไฟฟา ที่ทาํ การวดั ประเภทเคร่อื งวดั ไฟฟาทแี่ บงตามลักษณะการแสดงผลปรมิ าณไฟฟา ทที่ ําการวดั สามารถแบงออกได เปน 3 ชนดิ ดังน้ี 3.4.1 เคร่ืองวดั ไฟฟาแบบชี้คา (Indicating Instruments) เคร่ืองวดั ไฟฟาแบบชค้ี า หมายถึง เครื่องวัดไฟฟา ทแี่ สดงผลการวดั ออกมาขณะท่ีทําการวัด แต เมอ่ื หยุดทาํ การวัดแลว การแสดงผลการวดั จะหยดุ ทันที เชน ขณะทําการวดั กระแสไฟฟาเข็มชจ้ี ะเคล่ือนทีไ่ ปชีค้ า บนสเกล แตเ มื่อหยุดทาํ การวดั เขม็ ชี้จะหยดุ ชีค้ าบนสเกลและจะเคลอื่ นทกี่ ลับสูตาํ แหนงเดิมทนั ที ตัวอยางเครอ่ื งวดั ไฟฟา ชนดิ น้ีไดแก แอมมเิ ตอร โวลตม เิ ตอร เปน ตน รูปท่ี 1-11 เคร่อื งวดั ไฟฟาแบบช้คี า 3.4.2 เครือ่ งวัดไฟฟาแบบบันทึกคา (Recording Instruments) เคร่อื งวัดไฟฟา แบบบันทกึ คา หมายถึง เครอื่ งวดั ไฟฟา ที่แสดงผลการวดั ออกมาโดยการบนั ทกึ ปรมิ าณทวี่ ัดออกมาเปน กราฟ ตวั อยางเครื่องวดั ชนดิ นี้ไดแ ก เรคคอรดเดอรมเิ ตอร เอกสารประกอบการเรียนการสอนวิชาเคร่อื งวดั ไฟฟา รหัสวชิ า 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธีรวฒั น ต๊ิบอา ย (อา งอิงจาก มงคล ธรุ ะ. เครอื่ งวัดไฟฟา)

บทท่ี 1 ความรเู บอื้ งตน เก่ียวกบั การวัดและเครือ่ งวดั ไฟฟา (อา งองิ จาก มงคล ธุระ. เครอ่ื งวัดไฟฟา) 7 รูปที่ 1-12 เครือ่ งวัดไฟฟาแบบบนั ทกึ คา 3.4.3 เครือ่ งวัดไฟฟาแบบสะสมคา (Integrating Instruments) เครื่องวัดไฟฟา แบบสะสมคา หมายถึง เครอ่ื งวัดไฟฟา ที่แสดงผลการวดั โดยการสะสมปรมิ าณ ไฟฟาที่วดั ตง้ั แตขณะเรม่ิ ตน ทาํ การวดั จนกระทงั่ ส้ินสุดการวดั ตัวอยา งเครื่องวัดชนดิ นไ้ี ดแ ก เคร่อื งวดั พลังงาน ไฟฟาชนดิ กโิ ลวัตตฮารวมเิ ตอร หรือวัตตช วั่ โมง ดงั รูปท่ี 1-13 รูปที่ 1-13 เครอื่ งวดั ไฟฟาแบบสะสมคา 3.5 แบงตามลกั ษณะการนําไปใชง าน ประเภทเครอ่ื งวดั ไฟฟาแบง ตามลกั ษณะการนาํ ไปใชง าน สามารถแบงออกไดเ ปน 2 ชนดิ ดงั นี้ 3.5.1 เครอ่ื งวดั ไฟฟา แบบตดิ แผง (Panel Instruments) เครือ่ งวัดไฟฟาแบบตดิ แผง หมายถึง เครอื่ งวัดไฟฟาทีน่ าํ ไปใชงาน โดยการยดึ ตดิ เขา กับผนงั ของตูค วบคมุ ไฟฟา (Main Distribution Board) โดยทั่วไปจะมลี กั ษณะรูปทรงแบบเพื่อเหมาะสาํ หรับการยึดตดิ เขา กบั ผนัง ตวั อยา งเชน แอมมเิ ตอรแ บบตดิ แผง โวลตม ิเตอรแ บบตดิ แผง หรอื เครื่องวดั ความถแ่ี บบตดิ แผง เปนตน รูปท่ี 1-14 เครื่องวดั ไฟฟา แบบตดิ แผง เอกสารประกอบการเรียนการสอนวชิ าเครอื่ งวัดไฟฟา รหสั วชิ า 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธีรวัฒน ติ๊บอา ย (อางอิงจาก มงคล ธุระ. เครอื่ งวดั ไฟฟา)

บทที่ 1 ความรเู บ้ืองตน เก่ียวกบั การวดั และเคร่อื งวดั ไฟฟา (อางองิ จาก มงคล ธุระ. เคร่อื งวดั ไฟฟา) 8 3.5.2 เคร่อื งวัดไฟฟา แบบพกพา (Portable Instruments) เครือ่ งวดั ไฟฟา แบบพกพา หมายถงึ เครื่องวัดไฟฟา ทสี่ ามารถเคลื่อนยายไปมาไดอ ยา งสะดวก ขณะนําไปใชง าน ตวั อยา งเชน แอมมเิ ตอรแบบคลอ ง (Clamp on meter) แอนาลอกมัลตมิ เิ ตอร หรือดิจิตอลมัลติ มิเตอร เปนตน รูปท่ี 1-15 เคร่อื งวัดไฟฟาแบบหิว้ ถือ 3.5.3 เครื่องวัดไฟฟาแบบตงั้ โตะ (Desktop Instruments) เครื่องวัดไฟฟา แบบตัง้ โตะ หมายถึง เครือ่ งวัดไฟฟา ท่มี ขี นาดใหญ นําติดตัวไปใชง านไม สะดวก เหมาะสมหรบั ใชใ นหองปฏิบัตกิ าร เชน เคร่ืองวดั รปู คล่ืนสัญญาณไฟฟา มเิ ตอรแ บบตั้งโตะ เปน ตน รปู ที่ 1-16 เครอ่ื งวัดไฟฟา แบบตง้ั โตะ (เคร่อื งวัดรูปคลื่นสัญญาณไฟฟา ) เอกสารประกอบการเรียนการสอนวิชาเครื่องวัดไฟฟา รหสั วิชา 3104-1002 : ภาคทฤษฎี : อาจารยธ ีรวฒั น ต๊ิบอาย (อา งอิงจาก มงคล ธุระ. เครื่องวดั ไฟฟา)