เอกสารประกอบการสอน-ใช้จริง

เอกสารอา้ งอิงธีรวฒั น์ ประกอบผล. (2549). ดิจทิ ลั อเิ ลก็ ทรอนิกส์. กรุงเทพฯ : สานักพิมพท์ อ้ ป.ประยูร เชี่ยววัฒนา. (2535). เครื่องวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสริม เทคโนโลยี (ไทย - ญี่ปุ่น).พัน ธ์ ศั ก ด์ิ พุ ฒิ ม า นิ ต พ ง ศ์ . ( 2537) . เ ค ร่ื อ ง มื อ วั ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์ . ก รุ ง เ ท พ ฯ : ซีเอ็ดยูเคช่นั .มาตรวิทยา. (2554). ค้นเมื่อวันท่ี 16 มกราคม 2556. จาก http://www.nstda.or.th/nstda- knowledge/3070-metrologyวรี ะพันธ์ ติยัพเสน และ นภัทร วัจนเทพินทร์. (2546). ทฤษฎีเคร่ืองมือและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สกายบุ๊กส์.ศักรนิ ทร์ โสนันทะ. (2545). เคร่ืองมอื วดั และการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : ซีเอ็ดยเู คช่ัน.สมนึก บุญพาไสว. (2550). การวัดและเคร่ืองมอื วัด. กรุงเทพฯ : สานักพมิ พ์ท้อป.อานาจ สุขศรี. (2552). เคร่ืองวัดไฟฟ้ากระแสตรง. ค้นเม่ือวันที่ 26 มิถุนายน 2556. จาก http://eestaff.kku.ac.th/~amnart/instru/4.pdfBakshi U.A. (2011). Electronic Instrumentation & Measurements. 2nd ed. Technical PublicationsDavid A. B. (2007). Electronic instrumentation and measurements. 2nd Edition. Prentice Oxford University Press, USAK. Lal Kishore. (2009). Electronic Measurements and Instrumentation. Pearson Education India.Larry D. Jones And A. Foster Chin. (1995). Electronic instruments and measurement. 2nd ed. Singapore: Simon and Schuster Asia Pte.Ohm Meter. (2013). Retrieved 10 January 2013. From http://www.tpub.com /doeelecscience/electricalscience2166.htm

แผนบรหิ ารการสอนประจาบทท่ี 7 ดจิ ติ อลโวลตม์ ิเตอร์หวั ขอ้ เนอ้ื หา 1. หลกั การพืน้ ฐานของดจิ ิตอลโวลตม์ เิ ตอร์ 2. โครงสรา้ งที่สาคญั ของดจิ ิตอลโวลต์มิเตอร์ 3. วงจรเปรยี บเทียบแรงดัน 4. วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา 5. วงจรนับขึ้น – ลง 6. วงจรแปลงสญั ญาณดจิ ติ อลเป็นอนาล็อก 7. วงจรถอดรหสั ฐานสิบ 8. สรปุ สาระสาคัญวัตถปุ ระสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม เม่ือผู้เรียนศึกษาบทเรยี นนแ้ี ล้วสามารถ 1. อธบิ ายหลักการพนื้ ฐานของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ได้ 2. อธบิ ายโครงสรา้ งทส่ี าคัญของดจิ ติ อลโวลต์มิเตอร์ได้ 3. อธิบายหลกั การทางานของวงจรเปรยี บเทยี บแรงดนั ได้ 4. อธิบายหลักการทางานของวงจรกาเนดิ สญั ญาณนาฬิกาได้ 5. อธิบายหลักการทางานของวงจรนับขึน้ – ลงได้ 6. อธิบายหลกั การทางานของวงจรแปลงสัญญาณดิจติ อลเปน็ อนาล็อกได้ 7. อธบิ ายหลักการทางานของวงจรถอดรหสั ฐานสบิ ได้วิธีสอนและกิจกรรมการเรียนการสอน 1. วิธสี อน 1.1 วิธีสอนแบบบรรยาย เริ่มจากการอธิบายถึงหลักการพ้ืนฐานของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์โครงสร้างที่สาคัญของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ หลักการทางานของวงจรเปรียบเทียบแรงดัน หลักการทางานของวงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา หลักการทางานของวงจรนับขึ้น – ลง หลักการทางานของวงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก หลักการทางานของวงจรถอดรหัสฐานสิบ ระหว่างการบรรยายมีการต้ังคาถาม ตอบคาถามระหว่างผู้สอนและผู้เรียน สุดท้ายอภิปรายและสรุปประเด็นสาคัญที่เก่ียวกับดิจิตอลโวลต์มิเตอร์

(127) เอกสารประกอบการสอน วิชา เครือ่ งมือวดั ไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ 2. กิจกรรมการเรียนการสอน 2.1 แสดงตัวอย่าง การใช้งานดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ในงานด้านวิทยาศาสตร์และในชีวิตประจาวนั 2.2 อภิปราย เร่ือง การใช้งานดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ในงานด้านวิทยาศาสตร์และในชวี ิตประจาวัน 2.3 ทาแบบฝึกหดั ทา้ ยบทท่ี 7สือ่ การเรียนการสอน 1. เคร่อื งคอมพิวเตอร์ 2. เพาเวอร์พอยต์ พรีเซนเตชนั เร่ือง โอห์มมิเตอร์ 3. โอหม์ มิเตอร์ 4. ตวั อย่าง การใช้งานโอห์มมิเตอรใ์ นงานด้านวิทยาศาสตร์และในชีวิตประจาวัน ผลกระทบและกฎหมายทเ่ี กี่ยวขอ้ ง 5. โปรเจคเตอร์การวัดผลและการประเมนิ ผล 1. สงั เกตการตอบคาถามและตง้ั คาถาม 2. สังเกตจากการอภิปราย ซักถาม และการแสดงความคิดเห็น 3. วดั เจตคติจากการสงั เกตพฤติกรรมความกระตือรือรน้ ในการทากจิ กรรมและคณุ ภาพของงาน

บทที่ 7 ดจิ ิตอลโวลต์มิเตอร์ มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อกน้ันใช้ชุดขดลวดเคลื่อนท่ีแม่เหล็กถาวร (Moving coil) เป็นส่วนประกอบสาคัญในการแสดงปริมาณของค่าท่ีต้องการวัด ไม่ว่าจะเป็น ค่าแรงดัน กระแสไฟฟ้าหรือค่าความต้านทาน ดังน้ันการจะอ่านค่าต่าง ๆ จากสเกลมิเตอร์น้ันผู้วัดจะต้องมีความเข้าใจในการตั้งค่าตัวคูณการเลือกย่านการวัดและตาแหน่งของสเกลบนมิเตอร์สาหรับการอ่านค่า จึงจะทาให้ค่าท่ีอ่านได้นั้นถูกต้องและแม่นยา แต่อย่างไรก็ตามความผิดพลาดจากการอ่านค่าการวัดยังสามารถเกิดขึ้นได้แม้แต่กับผู้ท่ีมีความชานาญก็ตาม ซึ่งเทคโนโลยีทางดิจิตอลได้พัฒนาข้ึนอย่างรวดเร็วจึงทาให้เคร่ืองมือวัดแบบดิจิตอลมีประสิทธภิ าพสูง การแสดงผลการวัดสะดวกรวดเร็ว มคี วามถูกตอ้ งและความแม่นยาดิจติ อลโวลต์มเิ ตอร์ ดิจิตอลโวลต์มเิ ตอร์ (Digital Volt Meter : DVM) พฒั นาข้ึนเพื่อให้มีขอ้ ดีทีเ่ หนือกว่าแบบอนาล็อกคอื ความเร็วในการวัดสงู มคี วามเท่ียงตรง มีความละเอียดในการวัดและช่วยลดความผิดพลาดจากการอ่านค่าของผู้ใช้งาน อีกทั้งยังมีความต้านทานทางอินพุทสูงทาให้ไม่โหลดวงจรในการวัด ภาพท่ี 82 แสดงบล็อกไดอะแกรมพ้ืนฐานของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง โดยใช้หลักการการเปล่ียนแรงดันท่ีต้องการวัดซ่ึงเป็นสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลขนาด 4 บิท วงจรนับสิบจะแปลงสัญญาณดิจิตอลน้ีเป็นสัญญาณเลขฐานสิบ ส่งให้วงจรแลตซ์เก็บข้อมูลก่อนส่งให้วงจรถอดรหัสและวงจรแสดงผล 7ส่วนแรงดนั สัญญาณนาฬกิ า วงจรนับ วงจรอินพุท ข้นึ – ลง ถอดรหัส วงจร A เปรยี บเทียบ ฐานสบิ แรงดนั วงจรแสดงผลB วงจรแปลง สัญญาณดิจติ อล เป็นอนาล็อก ภาพที่ 82 บล็อกไดอะแกรมพืน้ ฐานของดจิ ติ อลโวลต์มเิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

(129) เอกสารประกอบการสอน วิชา เครอื่ งมือวัดไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์โครงสรา้ งของดจิ ิตอลโวลตม์ ิเตอร์ วงจรเปรยี บเทียบแรงดนั ภาพท่ี 83 แสดงวงจรพ้ืนฐานของวงจรเปรียบเทียบแรงดัน โดยมีหลักการทางานของวงจรคือ เม่ือมีแรงดันไฟฟ้าเข้ามาท่ีขั้วอินพุท + ออปแอมป์จะทาการเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าท่ีขั้ว – หากแรงดนั ไฟฟ้าท่ขี ั้ว + มีค่ามากกวา่ จะได้สัญญาณเอาทพ์ ุท + V แตถ่ า้ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว + มีค่าน้อยกว่าขั้ว –จะได้สัญญาณเอาทพ์ ุทเปน็ – V สาหรบั การทางานในวงจรดิจิตอลโวลต์มิเตอร์น้ี วงจรเปรียบเทียบแรงดันจะทาหน้าที่เปรียบเทียบแรงดนั อนิ พุทที่ตอ้ งการวดั (จดุ A) กับแรงดันปอ้ นกลบั (จุด B) หากแรงดนั ที่ต้องการวัดมีค่ามากกว่าแรงดันทป่ี อ้ นกลับจะได้เอาท์พทุ เป็น + V หากมคี า่ เทา่ กนั จะได้ 0 และหากมคี า่ นอ้ ยกว่าจะไดค้ า่ – V +15VVin + RLoad Vout - -15V Vreferrence ภาพท่ี 83 ตวั อย่างวงจรเปรียบเทยี บแรงดัน + V สัญญาณเอาท์พุท สญั ญาณอินพุท 0 สัญญาณอินพทุ - V สัญญาณเอาท์พุทภาพที่ 84 กราฟแสดงสัญญาณอินพุทต่อเอาท์พุทของวงจรเปรยี บเทียบแรงดัน

เอกสารประกอบการสอน วิชา เครื่องมอื วดั ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์ (130) วงจรกาเนดิ สญั ญาณนาฬกิ า วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา (Clock Generator) หรือบางคร้ังเรียกว่า วงจรออสซิลเลเตอร์(Oscillator) ทาหน้าท่ีผลิดสัญญาณรูปสีเหลี่ยม (Square wave) ซ่ึงมีค่าคาบเวลาคงที่ ใช้สาหรับกาหนดจังหวะให้วงจรดิจิตอลทั้งหมดทางานได้โดยพร้อมเพรียงกัน ตัวอย่างวงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกาที่ได้รับนิยมแสดงดงั ภาพที่ 85 ซ่งึ ประกอบข้นึ จาก IC เบอร์ 555 ตัวต้านทานและคาปาซิเตอร์ สัญญาณนาฬิกาท่ีใช้มาตรฐานทที ีแอล (TTL : Transistor Transistor Logic) จะมรี ะดับ แรงดันไฟฟ้า 2 ระดับ คือ ระดับแรงดันไฟฟ้าประมาณ 0.0 – 0.8 โวลต์ แทนด้วยลอจิกตา่ (Logic low) ระดบั แรงดันไฟฟา้ ประมาณ 2.0 - 5.0 โวลต์ แทนดว้ ยลอจกิ สูง (Logic high) ภาพที่ 85 วงจรกาเนิดสญั ญาณนาฬิกาด้วย IC 555 ท่ีมา : สมยศ เพญ็ ศรศี ริ กิ ลุ , 2551, ออนไลน์ THigh TLow High level Low level ภาพท่ี 86 สัญญาณนาฬิกา วงจรนบั ขึน้ – ลง เป็นวงจรลอจิกเชิงลาดับท่ีสาคัญชนิดหน่ึงซ่ึงสามารถนับข้ึนและลงได้ภายในวงจรเดียวกัน ทางานโดยการใช้ฟลิบฟลอบ (Flip flop) ประกอบกับลอจิกเกตจานวนหนึ่ง ทางานโดยการนับจานวนสัญญาณนาฬิกาที่ป้อนเข้ามาทางอินพุทและทางานตามการกาหนดค่าของการควบคุม หากขาควบคุมถูกกาหนดให้เปน็ การนบั ขน้ึ สญั ญาณอินพทุ ทีเ่ ขา้ มาจะทาให้วงจรเกิดการเพ่ิมค่าข้ึน หนึ่ง แต่หากขาควบคุมถูกกาหนดให้เป็นการนับลงสัญญาณอนิ พุทจะทาใหว้ งจรเกิดการลดค่าลง หนง่ึ เชน่ กนั โดยเอาทพ์ ุทท่ีออกมาจากวงจรจะ

(131) เอกสารประกอบการสอน วิชา เครื่องมอื วัดไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์เปน็ รหสั เลขฐานสองหรือฐานสิบและต้องนาไปถอดรหัสโดยวงจรถอดรหัสอีกคร้ัง นอกจากนี้ยังสามารถนาวงจรถอดรหสั มาต่ออันดบั กันเพอื่ ให้สามารถนับขึน้ – ลง ได้มากกว่า 1 หลัก สาหรบั การทางานในวงจรดจิ ิตอลโวลตม์ เิ ตอรน์ ี้คือ เมือ่ วงจรเปรียบเทียบแรงดันส่งสัญญาณมาเป็น1 วงจรนี้จะทาการนับข้ึน 1 ค่า และส่งข้อมูลเอาท์พุทไปยังวงจรถอดรหัสและแสดงผลต่อไป แต่หากวงจรเปรียบเทียบแรงดันส่งสัญญาณมาเป็น 0 วงจรนี้จะทาการนับลง 1 ค่า และส่งข้อมูลเอาท์พุทไปยังวงจรถอดรหัสและแสดงผลตอ่ ไป ภาพท่ี 87 วงจรนับขึน้ – ลง ทม่ี า : สมยศ เพ็ญศรีศริ กิ ลุ , 2551, ออนไลน์อนิ พทุ (CK) # 1 #2 #3 #4 #5 36 #7 #8 #9 1 0 1 0 1 01เอาทพ์ ทุ (Q) 1 00 1100QA (LSB) 0 1 0 0 11 1100QB 0 0 1QC (MSB) 000 วงจรนบั ขน้ึ เร่มิ นบั ใหม่เอาทพ์ ทุ (Q)QA (LSB) 1 01 0 1 0 1 01 0QB 11 0 011 00 11QC (MSB) 11 0 0 11 11 00 วงจรนับลง เร่ิมนบั ใหม่ ภาพที่ 88 ไดอะแกรมของเวลาของวงจรนับข้ึน – ลง

เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่อื งมือวัดไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์ (132)ตารางที่ 10 ตารางความจริงของวงจรนบั ฐานสิบ OUTPUTCOUNT Q0 Q1 Q2 Q3 20 = 1 21 = 2 22 = 4 23 = 8 0 1 L LL L 2 H L 3 L LL L 4 H L 5 L HL L 6 H L 7 L HL L 8 H L 9 L LH H H H LH HH HH LL LL วงจรนบั หลักร้อย CK วงจรนับหลักสบิ CK วงจรนับหลกั หน่วย CKQD QC QB QD QC QB QD QC QBQA QA QAวงจรถอดรหสั และ วงจรถอดรหสั และ วงจรถอดรหัสและ แสดงผล แสดงผล แสดงผล ภาพที่ 89 วงจรนบั ข้นึ – ลง 3 หลกั วงจรแปลงสัญญาณดิจติ อลเปน็ อนาลอ็ ก วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก (Digital to analog converter : DAC) ทาหน้าที่แปลงสญั ญาณดิจติ อลซ่ึงมคี ่าเป็นลอจกิ 0 และ 1 ให้กลับมาเป็นสัญญาณอนาล็อก โดยวงจร (ภาพที่ 90) จะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลักคือ 1) โครงข่ายตัวต้านทานซ่ึงประกอบด้วย Ra Rb Rc และ Rd ซึ่งจะมีค่าความต้านทานเพ่ิมข้ึนเท่าตัวในแต่ละบิท 2) วงจรขยายซึ่งจะสร้างจากออปแอมป์และจัดวงจรให้มีการขยายท่ีเหมาะสม การทางานงานของวงจรคือเม่ือมีสัญญาณดิจิตอลเข้ามาท่ีอินพุทลอจิกในแต่ละบิทของวงจร จะทาให้เกิดการรวมกันของกระแสไฟฟ้าในแต่ละบิทท่ีอินพุทของออปแอมป์และถูกขยายให้เกิดแรงดันค่าหนึ่งท่ีเอาท์พุทของออปแอมป์ โดยค่าแรงดันเอาท์พุทของวงจรจะเปล่ียนไปตามค่าอินพุทลอจิกทั้ง 4 บิทท่ีเข้ามา ซงึ่ จะสามารถคานวณได้จากสมการ Vout = (VD + VC + VB + VA)

(133) เอกสารประกอบการสอน วิชา เครอื่ งมอื วดั ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ Ra = 1k Rf = 1k D +10 V Rb = 2k + Vout C Rc = 4k - B -10 V Rb = 8k A โครงข่ายตัวตา้ นทาน วงจรขยาย ภาพท่ี 90 วงจรแปลงแปลงสัญญาณดจิ ิตอลเปน็ อนาล็อก สมมุติให้ลอจิก A = 1 และลอจิกอ่ืน ๆ มีค่าเป็น 0 จะได้เอาท์พุท คือ (0 + 0 + 0 + 5) =0.625 V เป็นต้น คา่ แรงดันเอาทพ์ ุทของวงจรน้แี สดงไว้ดงั ตารางที่ 11ตารางที่ 11 คา่ แรงดันเอาท์พุทของวงจรแปลงสัญญาณดจิ ติ อลเปน็ อนาล็อกD ดิจิตอลอนิ พทุ A แรงดันเอาท์พุท CB0000 0.0000001 0.6250010 1.2500011 1.8750100 2.5000101 3.1250110 3.7500111 4.3751000 5.0001001 5.6251010 6.2501011 6.8751100 7.5001101 8.1251110 8.7501111 9.375

เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์ (134)วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกนี้จะมีค่าการแยกชัด (Resolotion) ของการแปลงสญั ญาณหรอื คา่ แรงดนั ตา่ ท่สี ุดทจี่ ะเกดิ การเปลี่ยนแปลงไดใ้ นแต่ละบิทของอนิ พทุ เทา่ กับการเปล่ียนแปลงไปของบิททมี่ ีนัยสาคญั ตา่ สุด (LSB : Least Significant Bit) นั่นคอืLSB = VA= 0.625 Vสาหรับในระบบของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์นี้ วงจรน้ีจะแปลงข้อมูลดิจิตอลฐาน 10 จากวงจรนับให้กลับไปเป็นแรงดันอนาล็อก เพื่อป้อนกลับไปเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าทางอินพุท หากแรงดันไฟฟ้านี้มากกว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุทก็จะทาให้วงจรเปรียบเทียบแรงดันส่งเอาท์พุทเป็น –V และทาให้วงจรนับทาการนบั ลง แต่หากแรงดันไฟฟ้านนี้ อ้ ยกว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุทก็จะทาให้วงจรเปรียบเทียบแรงดันส่งเอาท์พุทเปน็ +V และทาใหว้ งจรนับทาการนบั ข้นึ แทน วงจรถอดรหัสฐานสิบ ทาหน้าท่ีแปลงรหสั เลขไบนารี (Binary code) จานวน n บทิ ให้เปน็ เลขฐานสิบ เนื่องจากเลข ไบนารีน้ันไม่สะดวกในการจดจาและนาไปใช้งาน ดังนั้นจึงนิยมใช้วงจรถอดรหัสฐานสิบ (BCD : BinaryCoded Decimal) เพอ่ื แปลงรหสั เลขฐานสองใหเ้ ปน็ เลขฐานสบิ เชน่ 00102 = 210 เป็นตน้ การทางานของวงจรถอดรหัสนี้จะใช้วิธีการแสดงตาแหน่งของเลขฐานสิบด้วย LED แบบ 7 ส่วน(7 Segment) ซึ่งวางเรียงตัวเป็นรูปเลข 8 ดังนั้นเม่ือมีรหัสเลขฐานสองเข้ามาวงจรจะแปลงเป็นรหัสเลขฐานสบิ และส่งเอาท์พทุ ออกไปควบคมุ ให้ LED ติดเปน็ รปู เลขฐานสิบที่แปลงได้ เช่น 00102 = 210 จะทาให้ LED ทต่ี าแหนง่ a b g e d ติดเปน็ รปู เลข 2ตารางที่ 12 เปรียบเทียบรหัสเลขฐานสอง 4 บิทกับเลขฐานสิบรหัสไบนารี เลขฐานสิบD C B A D000000000110010200113010040101501106011171000810019

(135) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เคร่อื งมอื วัดไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์A รหสั รหสั a aB เลข เลข b f gb ฐาน ฐาน c d ee cC สอง สบิ gf dDภาพที่ 91 วงจรถอดรหัสเลขฐานสองแบบใช้ LED 7 Segmentตารางท่ี 13 ความสมั พนั ธ์ของรหสั เลขฐานสองเลขฐานสบิ กบั ตาแหนง่ การตดิ สวา่ งของ LED 7 Segmentรหัสเลขฐานสอง เลขฐานสิบ ตาแหน่งของ LED 7 ส่วน ตวั เลข bcde f 7 สว่ นDCBA a g0000 0 11111100001 1 01100000010 2 11011010011 3 11110010100 4 01100110101 5 10110110110 6 10111110111 7 11100001000 8 11111111001 9 1111011

เอกสารประกอบการสอน วิชา เครอื่ งมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (136) ภาพท่ี 92 ตัวอยา่ งวงจรถอดรหัสและวงจรแสดงผล 7 ส่วน ท่มี า : วีระพนั ธ์ ติยพั เสน และ นภัทร วัจนเทพนิ ทร์, 2546, ออนไลน์สญั ญาณ Enable วงจรนับ D วงจร aaนาฬกิ า IC1 ถอดรหัส b CLK 4510 C c f gb Up/Down IC2 def e c B 7447 g A 1,3,4อินพทุ +IC3 +5V A 150 k 47 k 10 k 741 B 75 k +10 V -5V 10 k C 37.5 k +7IC441 D 18.7 k -10 V -- ภาพที่ 93 ตวั อยา่ งวงจรโวลต์มเิ ตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

(137) เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่อื งมอื วดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ การทางานของวงจรสามารถอธิบายได้ดังนี้ 1. เมื่อเริ่มต้นการทางานและยังไม่มีแรงดันไฟฟ้าเข้ามาท่ีอินพุทของวงจรเปรียบเทียบแรงดัน(IC2) เอาท์พุท A – D ของวงจรนับฐานสิบ (IC1) จะถูกรีเซ็ทให้มีค่า 0 ท้ังหมด จึงทาให้อินพุทของวงจรแปลงสญั ญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกเปน็ 0 ท้งั หมดและได้เอาทพ์ ุทมีค่า 0 โวลต์มารอที่ขา – ของ IC3 2. สมมุติให้มีแรงดันไฟฟ้า 2 โวลต์เข้ามาท่ีอินพุทขา + ของ IC3 จะทาให้วงจรเปรียบเทียบแรงดันทางาน โดยการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าท่ีอินพุททั้งสอง ซึ่งจะพบว่าแรงดันไฟฟ้าท่ีขา + มีค่า 2โวลตซ์ ึง่ มากกว่าขา – ซ่งึ มี 0 โวลต์ ทาใหไ้ ด้เอาทพ์ ุทเปน็ + 3. เมื่ออินพุทของวงจรนับได้รับไฟบวกจะทาให้มีการนับสัญญาณนาฬิกา 1 ลูก วงจรนับจึงเพ่ิมค่าข้ึน 1 ค่า จาก 0 เป็น 1 และได้ เอาท์พุทลอจิก A – D เป็น 0 0 0 1 ส่งไปท่ีวงจรถอดรหัสและวงจรแปลงสญั ญาณดจิ ิตอลเปน็ อนาล็อก 4. วงจรถอดรหัสจะแปลงรหัส BCD จากวงจรนับเป็นรหัสเลขฐานสิบและแสดงผลเลข 1 ท่ีวงจรแสดงผล 7 ส่วน 5. วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกจะแปลงรหัส BCD กลับเป็นแรงดันไฟฟ้าประมาณ1 โวลต์และสง่ กลบั ไปที่ขา – ของ IC3 เพ่ือเปรยี บเทียบค่าแรงดันไฟฟา้ อีกครัง้ 6. วงจรเปรียบเทียบแรงดันจะทาการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าที่อินพุทอีกครั้ง โดยจะพบว่าแรงดนั ไฟฟ้าที่ขา + ยงั มคี า่ 2 โวลต์ และที่ขา – เพิ่มคา่ เป็น 1 โวลต์ แตย่ ังน้อยกว่าอินพุทขา + ดังนั้นจึงทาใหไ้ ด้เอาทพ์ ทุ เปน็ + 7. เม่ืออินพุทของวงจรนับได้รับไฟบวกจะทาให้มีการนับสัญญาณนาฬิกาเพิ่มอีก 1 ลูก วงจรนับจงึ เพิม่ ค่าข้นึ อีก 1 คา่ จาก 1 เป็น 2 และได้ เอาท์พุทลอจิก A – D เป็น 0 0 1 0 ส่งไปที่วงจรถอดรหัสและวงจรแปลงสัญญาณดิจติ อลเปน็ อนาล็อก 8. วงจรถอดรหัสจะแปลงรหัส BCD จากวงจรนับเป็นรหัสเลขฐานสิบและแสดงผลเลข 2 ที่วงจรแสดงผล 7 ส่วน 9. วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกจะแปลงรหัส BCD กลับเป็นแรงดันไฟฟ้าประมาณ2 โวลตแ์ ละสง่ กลับไปทีข่ า – ของ IC3 เพอ่ื เปรยี บเทียบคา่ แรงดนั ไฟฟ้าอีกครั้ง 10. วงจรเปรียบเทียบแรงดันจะทาการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าที่อินพุทอีกครั้ง โดยจะพบว่าแรงดนั ไฟฟา้ ทข่ี า + ยังมีค่า 2 โวลต์ และที่ขา – เพม่ิ ค่าเป็น 2 โวลต์เท่ากัน ดงั น้ันจึงทาให้เอาทพ์ ทุ เปน็ 0 11. เมื่อวงจรนับไม่มีสัญญาณมาท่ีอินพุท จึงไม่มีการนับสัญญาณนาฬิกาเพิ่ม จึงทาให้คงสถานะของเอาท์พุทเป็น 0 0 1 0 และไมม่ ีการเปลีย่ นแปลงของตัวเลขแสดงผล 7 ส่วน 12. หากแรงดันไฟฟ้าทีอ่ ินพุทของวงจรเปรยี บเทยี บแรงดันมกี ารเปลี่ยนแปลง ลดลงเหลือ 1 โวลต์จะทาให้เกิดผลคือ แรงดันไฟฟ้าที่ขา + มีค่า 1 โวลต์ และที่ขา – มีค่า 2 โวลต์ ซ่ึงมากกว่าอินพุทขา +ดังน้นั จงึ ทาใหไ้ ดเ้ อาท์พุทเปน็ –

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอ่ื งมือวดั ไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ (138) 13. เม่ืออนิ พทุ ของวงจรนับได้รบั ไฟลบ จะทาให้มกี ารนบั สัญญาณนาฬิกา 1 ลูก แต่เป็นการนับลดค่าลง 1 คา่ จาก 2 เปน็ 1 และได้ เอาทพ์ ทุ ลอจิก A – D เป็น 0 0 0 1 สง่ ไปทวี่ งจรถอดรหัสและวงจรแปลงสญั ญาณดจิ ิตอลเปน็ อนาลอ็ ก 14. วงจรถอดรหัสจะแปลงรหัส BCD จากวงจรนับเป็นรหัสเลขฐานสิบและแสดงผลเลข 1 ท่ีวงจรแสดงผล 7 ส่วน 15. การทางานของวงจรนี้จะเป็นเช่นนี้ไปตลอดจนกระทั่งไม่มีแรงดันไฟฟ้าเข้ามาทางอินพุทของวงจรเปรียบเทียบแรงดันและเอาท์พทุ ของวงจรนบั ฐานสบิ (IC1) จะถกู รีเซท็ ให้มีคา่ 0 ท้ังหมดตารางที่ 14 เปรียบเทียบการเกดิ เอาท์พุทที่วงจรแต่ละส่วนในการทางาน 1 รอบInput + Input - Output Clock Counter BCD 7 D/A (ลกู ) code Segment1V 0V + 1 Up 0001 0.625 V1 V 0.625 V - 1 Down 0000 1 0V2V 0V + 2 Up 0010 0 1.25 V1 V 1.25 V - 1 Down 0001 2 1V 1คาศัพทท์ เ่ี กย่ี วขอ้ งกับดจิ ติ อลโวลต์มเิ ตอร์ 1. จานวนหลัก (Number of digits) หมายถึง จานวนหลักที่ DVM จะสามารถแสดงผลได้ 1.1. DVM ขนาด 4 หลัก สามารถแสดงค่าสงู สุดได้ 9,999 โวลต์ และมี 10,000หนว่ ยนบั 1.2. DVM ขนาด 3 ½ หลัก สามารถแสดงค่าสูงสุดได้ 1,999 และมี 2,000หนว่ ยนับ 1.3. DMM ขนาด 3 ¾ หลัก สามารถแสดงคา่ สงู สุดได้ 3,999 และมี 4,000หนว่ ยนบั 2. ความสามารถการแยกชัด (Resolution) คืออัตราส่วนระหว่างค่าที่น้อยที่สุดท่ี DVMสามารถแสดงผลได้ตอ่ ค่าแสดงผลท่ีมากที่สุดบนสเกลเดียวกัน เช่น DVM ขนาด 3½ หลักซ่ึงสามารถแสดงผลได้จาก 0 – 1999 คา่ ที่แสดงไดน้ ้อยที่สดุ คอื 1 และค่าสงู สดุ คือ 1999 ดังนั้นค่าการแยกชัดคือ ส่วนหรือ 0.05 เปอร์เซ็นต์ สมมุติ DVM 3½ หลักท่ีสเกล 2,000 โวลต์ จะมีค่าการแยกชัดเท่ากับเท่ากับ 1 โวลต์ เป็นต้น ปัจจุบันค่าการแยกชัดนี้จะแสดงด้วยขนาดของสัญญาณ เช่น DVM 3½ หลักที่สเกล 200 โวลต์ มีค่าการแยกชดั 0.1 โวลต์ เป็นตน้ 3. ความไว (Sensitivity) หมายถึง ความสามารถในการตรวจวดั การเปลยี่ นแปลงทีน่ ้อยที่สดุ ท่ีเครือ่ งมอื วดั จะสามารถตรวจวัดได้ เช่น DVM 3½ หลักทีส่ เกล 200 โวลต์ มคี า่ ความไว 0.1 โวลต์ เป็นตน้ 4. ความเท่ียงตรง (Accuracy) หมายถึง ความสามารถในการวัดเพ่ือให้ได้ค่าที่ใกล้เคียงค่าที่ถกู ต้องท่ีสุด

(139) เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่อื งมือวัดไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ 5. อินพุตอิมพีแดนซ์ (Input impedance) คือ ค่าความต้านทานทางอินพุทภายในดิจิตอลโวลต์มเิ ตอร์หรอื ของเคร่ืองมือวัด โดยย่ิงมีค่าสูงยิ่งดีเน่ืองจากจะไม่ทาให้เกิดผลการโหลดต่อวงจรท่ีต้องการวดั โดยท่วั ไปจะมีค่าประมาณ 1 MΩ 6. การแสดงขั้วอัตโนมัติ (Auto polarity) คือคุณสมบัติในการแสดงขั้วของแรงดันที่วัดได้โดยอัตโนมัติ โดยจะแสดงผลเป็น + หรือ – หน้าตัวเลขแสดงปริมาณ เช่น – 5 V มีข้อดีท่ีผู้วัดไม่ต้องสลับข้ัวมิเตอรเ์ อง 7. การปรับศูนย์อัตโนมัติ (Auto zero) เป็นคุณสมบัติที่ DVM จะพยายามปรับให้อินพุทมีค่าเปน็ ศูนย์ โดยอตั โนมัตทิ ุกคร้งั ท่ไี มม่ ีแรงดนั เขา้ มาทางอนิ พุท 8. การปรับสเกลอัตโนมัติ (Auto ranging) เป็นคุณสมบัติท่ี DVM จะปรับเลือกย่านการวัดที่เหมาะสมและแสดงผลบนยา่ นนั้นใหโ้ ดยอัตโนมตั ิทุกครัง้ ท่ีทาการวัด 9. การขจัดสัญญาณรบกวนแบบวิธีปกติ (Normal mode noise rejection : NMR) เป็นคุณสมบัตใิ นการกาจดั สญั ญาณรบกวนทางไฟฟ้ากระแสสลับจากภายนอกไม่ให้เจข้ามารบกวนไฟฟ้ากระแสตรงทตี่ อ้ งการวัด มหี นว่ ยเป็น เดซเิ บลทค่ี วามถ่ีค่าหนง่ึ 10. การขจัดสัญญาณรบกวนแบบวิธีร่วม (Common mode noise rejection : CMR) เป็นคุณสมบัติในการกาจัดสัญญาณรบกวนที่เกิดข้ึนระหว่างอินพุททั้งสองข้ัวของเคร่ืองมือวัดในขณะทาการวัดมีหนว่ ยเปน็ เดซิเบลที่ความถ่คี ่าหนง่ึ 11. เวลาตอบสนอง (Response time or setting time) คือระยะเวลาที่ DVM หรือเคร่ืองมือวัดใช้ในการแสดงผลขณะทาการวัด โดยปกติในการวัดไฟฟ้ากระแสตรงจะใช้เวลาน้อยกว่า 1 วินาที ส่วนไฟฟา้ กระแสสลบั จะใช้เวลานอ้ ยกวา่ 2 วนิ าทีสรุปสาระสาคญั การทางานของโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงใช้หลักการการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงทางอินพุทซ่ึงเป็นสัญญาณอนาล็อกให้เป็นข้อมูลดิจิตอล ซ่ึงเรียกหลักการนี้ว่า การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล (Analog to Digital Converter : ADC) จานวนบิทของสัญญาณดิจิตอลมีผลต่อค่าความละเอียดในการแสดงผล ยิ่งจานวนบิทมากก็ย่ิงมีความละเอียดในการแสดงผลมาก เช่น จากวงจร ADC ในรูปที่ 97จานวน 4 บิท จะสามารถแสดงค่าแรงดันต่าสุดได้ = 0.625 โวลต์ แต่ถ้าวงจรนี้มี 8 บิท จะสามารถแสดงค่าแรงดันต่าสุดได้ = 0.4 โวลต์ เป็นต้น จากนั้นข้อมูลดิจิตอลท่ีแปลงได้นี้จะถูกส่งไปวงจรถอดรหัสและแสดงผล 7 สว่ น เพื่อแสดงผลข้อมลู ในรูปของเลขฐานสิบต่อไป ซ่ีงหลักการน้ีสามารถใช้กับเครื่องมือวัดทางอเิ ลก็ ทรอนิกสแ์ บบดิจติ อลได้ทกุ ชนดิ

การทดลอง การวัดแรงดนั ไฟฟ้าดว้ ยดิจติ อลโวลตม์ ิเตอร์อปุ กรณก์ ารทดลอง 1. ดจิ ติ อลโวลต์มเิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง 1 เครอ่ื ง 2. ชดุ ทดลองวงจรไฟฟ้า 1 ชดุวธิ ีการทดลอง 1. นา DVM วัดค่าแรงดนั ไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟฟา้ โดยตรงและบนั ทึกผลลงตารางที่ 1 2. ตอ่ วงจรตามรูปที่ 101 3. วัดคา่ แรงดันไฟฟา้ และบันทึกผลลงตารางที่ 2 4. คานวณคา่ ̅, SD, % error, % Accuracy และ % Precision ลงในตาราง 5. เปล่ียนคา่ ความต้านทานไฟฟ้าจาก 100 Ω เป็น 10k Ω และทาตามขอ้ ท่ี 3 และ 4 และบันทกึ ผล ลงตารางท่ี 3 6. เปลี่ยนค่าความต้านทานไฟฟ้าจาก 10k Ω เป็น 1M Ω และทาตามข้อที่ 3 และ 4 และบันทกึ ผลลง ตารางที่ 4 แหลง่ จา่ ยไฟฟา้ R1 = 100 กระแสตรง 9 V DVM ภาพที่ 94 การต่อวงจรตารางบันทกึ ผลการทดลองท่ี 1 1 2 3 4 คร้ังท่ี 7 8 9 10 ̅ SD 56แรงดนั% error% Accuracy% Precision

(141) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอื่ งมอื วดั ไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์ตารางบนั ทกึ ผลการทดลองที่ 2 1 2 3 4 ครั้งท่ี 7 8 9 10 ̅ SD 56แรงดนั% error% Accuracy% Precisionตารางบันทกึ ผลการทดลองท่ี 3 1 2 3 4 ครงั้ ท่ี 7 8 9 10 ̅ SD 56แรงดัน% error% Accuracy% Precisionตารางบนั ทกึ ผลการทดลองท่ี 4 1 2 3 4 ครง้ั ที่ 7 8 9 10 ̅ SD 56แรงดนั% error% Accuracy% Precisionสรปุ ผลการทดลอง............................................................................................................................. .................................................................................................................................. .......................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................. ....................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................................................

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครือ่ งมอื วัดไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ (142)คาถามทา้ ยการทดลอง1. ผลรวมของแรงดันไฟฟา้ ̅ ทวี่ ดั ได้จากตารางที่ 2 – 3 มคี วามแตกต่างจากค่าทีว่ ดั ได้จากตารางบันทกึ ผลการทดลองท่ี 1 หรือไม่ ถ้ามคี ิดเป็นก่เี ปอรเ์ ซน็ ตแ์ ละอะไรเป็นสาเหตใุ หเ้ กิดความแตกต่างเหลา่ นั้น จงอธิบาย............................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2. จากการวัดแรงดันไฟฟ้าทั้ง 4 คร้ังที่ผ่านมา จงให้เหตุผลว่าการวัดครั้งไหนมีความน่าเชื่อถือมากที่สุดและจงหาขอ้ พสิ จู น์ในเหตผุ ลของนกั ศกึ ษา..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

แบบฝกึ หัดท้ายบท1. จงอธิบายความหมายของคาดังต่อไปน้ี 1.1. ความสามารถการแยกชดั (Resolution) 1.2. ความไว (Sensitivity) 1.3. อนิ พุตอิมพีแดนซ์ (Input impedance) 1.4. การแสดงข้วั อัตโนมตั ิ (Auto polarity) 1.5. การปรบั ศูนย์อัตโนมตั ิ (Auto zero) 1.6. การปรับสเกลอตั โนมัติ (Auto ranging) 1.7. การขจดั สญั ญาณรบกวนแบบวิธีปกติ (Normal mode noise rejection : NMR) 1.8. การขจัดสัญญาณรบกวนแบบวิธีรว่ ม (Common mode noise rejection : CMR) 1.9. เวลาตอบสนอง (Response time or setting time)2. จงอธิบายหลักการแปลงสัญญาณอนาล็อกเปน็ ดิจิตอลมาพอสังเขป3. จงอธบิ ายหลักการทางานของวงจรเปรียบเทียบแรงดันมาพอสงั เขป4. จงอธิบายหลักการทางานของวงจรกาเนิดสญั ญาณมาพอสงั เขป5. จงอธิบายหลักการทางานของวงจรนบั ขน้ึ – ลง มาพอสังเขป6. จงอธิบายหลกั การทางานของวงจรถอดรหัสฐานสิบ มาพอสังเขป7. จงอธิบายกระบวนการแปลงสัญญาณดจิ ิตอลเปน็ อนาล็อกมาพอสงั เขป8. จากวงจรในภาพที่ 90 ถ้าเปลี่ยนให้วงจรมีอินพุท 8 บิท วงจรน้ีจะสามารถแสดงการเปลี่ยนแปลงของสญั ญาณทางเอาทพ์ ุทได้กสี่ เต็ปและจงคานวณหาคา่ ความละเอยี ดของสญั ญาณอนาลอ็ กทีแ่ ปลงได้9. จงปรับปรุงวงจรในภาพที่ 93 ให้สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 199 โวลต์ พร้อมท้ังอธิบายวิธีการปรบั ปรุงวงจรน้นั10. จงยกตัวอยา่ งวงจรวดั แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงดว้ ยไอซีเบอร์ ICL710711. จงยกตัวอยา่ งวงจรดิจติ ัลแอมป์มเิ ตอรแ์ ละอธบิ ายหลักการทางานมาพอสงั เขป12. จงอธิบายวธิ ีการดแู ลและบารงุ รกั ษาเคร่ืองมือวดั แบบดจิ ติ ัลมาโดยละเอียด

เอกสารอ้างอิงจิระศักดิ์ สิทธิกร (2557). วงจรนับ. ค้นเมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2556 จาก http://www.kmitl.ac.th /~ksjirasa/Lecture/ElectricalEng/lec06.ppsธรี วฒั น์ ประกอบผล. (2549). ดจิ ติ อลอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์. กรงุ เทพฯ : สานักพมิ พท์ อ้ ป.ประยูร เช่ียววัฒนา. (2535). เครื่องวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสริม เทคโนโลยี (ไทย - ญป่ี ุน่ ).พัน ธ์ ศั ก ดิ์ พุ ฒิ ม า นิ ต พ ง ศ์ . ( 2537) . เ ค รื่ อ ง มื อ วั ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์ . ก รุ ง เ ท พ ฯ : ซีเอ็ดยเู คชนั่ .มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ. (2557). วงจรนับ. ค้นเมื่อวันท่ี 20 ตุลาคม 2556 จาก http://lms.rmutsb.ac.th/elearning/claroline/backends/download.php?url=L3 NsaWRl cy9kaWdpdGFsLWxlY3R1cmVfNTEtMS0xMi5wcHQ%3D&cidReset=true&cidReq=4081 301มาตรวิทยา. (2554). ค้นเมื่อวันที่ 16 มกราคม 2556. จาก http://www.nstda.or.th/nstda- knowledge/3070-metrologyวีระพันธ์ ติยัพเสน และ นภัทร วัจนเทพินทร์. (2546). ทฤษฎีเคร่ืองมือและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สกายบกุ๊ ส.์ศักรนิ ทร์ โสนันทะ. (2545). เครอื่ งมือวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรงุ เทพฯ : ซีเอด็ ยเู คชั่น.สมนกึ บุญพาไสว. (2550). การวดั และเครื่องมือวดั . กรุงเทพฯ : สานกั พิมพท์ อ้ ป.สมยศ เพ็ญศรีศิริกุล. (2008). วงจรพื้นฐานของสัญญาณนาฬิกา. ค้นเม่ือวันที่ 20 ตุลาคม 2556 จาก http://somyut.krutechnic.com/unit66.htmlสมยศ เพ็ญศรีศิริกุล. (2551). วงจรนับ. ค้นเม่ือวันที่ 20 ตุลาคม 2556. จากhttp://somyut. krutechnic.com/unit8.htmlสุภาพรรณ สุวรรณสว่าง. (2552). วงจรนับ. ค้นเมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2556 จาก http://home.npru. ac.th/sopapun/counter.pptBakshi U.A. (2011). Electronic Instrumentation & Measurements. 2nd ed. Technical PublicationsDavid A. B. (2007). Electronic instrumentation and measurements. 2nd Edition. Prentice Oxford University Press, USADonald P. L. (1992). Discrete and Integrated Circuit Electronics. Santa Clara University.K. Lal Kishore. (2009). Electronic Measurements and Instrumentation. Pearson Education India.

แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 8 การใช้งานมลั ติมเิ ตอร์หัวขอ้ เน้อื หา 1. หลักการใชง้ านมลั ติมิเตอร์แบบอนาลอ็ ก 2. หลักการใช้งานดิจิตอลมลั ติมเิ ตอร์ 3. การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 4. การวัดแรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลับ 5. การวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรง 6. การวดั คา่ ความต้านทานไฟฟ้า 7. ขอ้ ควรระวงั ในการใชม้ ัลตมิ ิเตอร์ 8. การบารงุ รักษามัลตมิ ิเตอรแ์ บบอนาลอ็ ก 9. การบารงุ รักษาดิจิทลั มัลติมเิ ตอร์ 10. สรุปสาระสาคญัวตั ถปุ ระสงคเ์ ชิงพฤติกรรม เมือ่ ผู้เรยี นศึกษาบทเรยี นนีแ้ ล้วสามารถ 1. อธบิ ายหลกั การใชง้ านมัลติมิเตอรแ์ บบอนาลอ็ กได้ 2. อธิบายหลักการใช้งานดิจิตอลมัลตมิ ิเตอร์ได้ 3. อธิบายหลกั การวดั แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้ 4. อธิบายหลกั การวัดแรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลับได้ 5. อธิบายหลักการวดั กระแสไฟฟา้ กระแสตรงได้ 6. อธิบายหลกั การวดั การวดั ค่าความตา้ นทานไฟฟา้ ได้ 7. อธิบายหลักการบารุงรักษามลั ตมิ ิเตอร์แบบอนาล็อกได้ 8. อธบิ ายหลักการบารุงรกั ษาดิจิทลั มลั ติมเิ ตอร์ได้วธิ ีสอนและกจิ กรรมการเรียนการสอน 1. วิธีสอน 1.1 วิธีสอนแบบบรรยาย เริ่มจากการอธิบายถึงหลักการใช้งานมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อกหลกั การใช้งานดจิ ิตอลมัลตมิ ิเตอร์ หลักการวัดแรงดันไฟฟ้า หลักการวัดกระแสไฟฟ้า หลักการวัดการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า หลักการบารุงรักษามัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก หลักการบารุงรักษาดิจิทัลมัลติมิเตอร์

เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่ืองมือวดั ไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ (146)ระหว่างการบรรยายมีการตั้งคาถาม ตอบคาถามระหว่างผู้สอนและผู้เรียน สุดท้ายอภิปรายและสรุปประเดน็ สาคัญที่เกย่ี วกับมัลติมเิ ตอร์ 2. กิจกรรมการเรียนการสอน 2.1 แสดงตวั อยา่ ง การใชง้ านมลั ติมิเตอร์แบบอนาล็อกและแบบดิจิตอลมัลติมิเตอร์ทั้งในงานดา้ นวทิ ยาศาสตร์และในชวี ติ ประจาวนั 2.2 อภิปราย เรือ่ ง การใช้งานมัลตมิ ิเตอร์แบบอนาล็อกและแบบดิจิตอลมัลติมิเตอร์ท้ังในงานดา้ นวทิ ยาศาสตรแ์ ละในชีวติ ประจาวนั 2.3 ทาแบบฝกึ หดั ท้ายบทท่ี 8ส่อื การเรยี นการสอน 1. เครื่องคอมพิวเตอร์ 2. เพาเวอร์พอยต์ พรีเซนเตชัน เร่อื ง โอหม์ มเิ ตอร์ 3. มัลตมิ ิเตอร์แบบอนาล็อกและแบบดิจติ อล 4. ใบการทดลอง การใชง้ านมลั ตมิ เิ ตอร์แบบอนาล็อกและแบบดิจิตอล 5. โปรเจคเตอร์การวัดผลและการประเมนิ ผล 1. สังเกตการตอบคาถามและตง้ั คาถาม 2. สงั เกตจากการอภปิ ราย ซักถาม และการแสดงความคดิ เห็น 3. วดั เจตคตจิ ากการสงั เกตพฤติกรรมความกระตือรือร้นในการทากจิ กรรมและคณุ ภาพของงาน

บทที่ 8 การใช้งานมัลตมิ ิเตอร์ เคร่ืองมือวัดทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นเครื่องมือที่สาคัญมากสาหรับนักอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเป็นเคร่อื งมือทีแ่ สดงคา่ ปริมาณทางไฟฟา้ ของวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์เพอ่ื ใช้ตรวจสอบหาจุดบกพร่องของการทางานของวงจรเมื่อวงจรไม่สามารถทางานได้ หรือใช้ตรวจสอบการทางานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่าง ๆได้ มัลติมิเตอร์ที่นิยมใช้งานกันโดยทั่วไปประกอบดัวย มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อกและมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล การใช้งานเคร่ืองมือเหล่านี้ผู้ใช้งานต้องมีความรู้ความเข้าใจจึงจะสามารถนาไปใช้งานได้อย่างถูกตอ้ งตามวัตถปุ ระสงคข์ องผู้ใช้งานมัลติมิเตอร์ เปน็ เคร่อื งมือพืน้ ฐานประเภทตรวจวัดที่ได้รับความนิยมในการใช้งานมาก เน่ืองจากมีความถูกต้องแม่นยาในการใช้งานสูงเมื่อเทียบกับราคาท่ีไม่สูงมากนัก มีความสามารถใช้วัดค่าปริมาณทางไฟฟ้าได้หลายย่านวัด ประกอบด้วย แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสไฟฟ้ากระแสตรง ความตา้ นทานฟา้ ดงั นนั้ จึงนินมเรยี กเครื่องมอื วดั ประเภทนีว้ า่ “มลั ติมิเตอร์” มัลติมิเตอร์ในปัจจุบันแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1) มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก หรือบางครั้งนิยมเรยี กว่า มัลติมิเตอรแ์ บบเข็ม 2) มลั ติมเิ ตอร์แบบดจิ ติ อล หรือบางครง้ั นิยมเรียกว่า ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ ซึ่งในดา้ นการใชง้ านนัน้ ท้ัง 2 ชนิดมีหน้าที่การทางานเหมือนกันทุกประการ ยกเว้นรูปแบบของการแสดงผลและโดยท่ัวไปจะมีฟังค์ชั่นการทางานพิเศษเพิ่มเติมจากมัลติมิเตอร์แบบเข็ม ซ่ึงแล้วแต่ย่ีห้อและรุ่นของมัลติมเิ ตอร์มลั ติมเิ ตอรแ์ บบอนาล็อก นิยมเรียกอีกช่ือว่า มัลติมิเตอร์แบบเข็ม ชนิดท่ีนิยมใช้งานโดยท่ัวไปจะเป็นแบบลูกบิดหมุนเลือกย่านการวัดปรมิ าณทางไฟฟ้า แสดงผลโดยการเคล่ือนที่ของเข็มซ่ึงติดตั้งบนขดลวดเคล่ือนที่ (Moving coil)ประกอบด้วยย่านการวัดดังนี้ ย่านวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC Volt meter) ย่านวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC Ampere meter) ย่านวดั แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Volt meter) และย่านวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า (Ohm Meter) การศึกษาและทาความเข้าใจการใช้งานมัลติมิเตอร์แบบเข็มในครั้งนี้จะยกตัวอย่างการใช้งานของมัลติมิเตอร์ Sanwa รุ่น YX-360TR เป็นตัวอย่างในการศึกษาเพื่อให้สามารถเขา้ ใจไดง้ า่ ยขนึ้

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เคร่ืองมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (148) 9 8 10 15 2 43 ภาพที่ 95 มลั ติมเิ ตอร์แบบอนาล็อก สว่ นประกอบสาคัญของมลั ติมเิ ตอรแ์ บบเข็ม 1. ทป่ี รบั การชศี้ ูนย์ (Zero adjustment) ใช้ปรับให้เข็มช้ีที่ศูนย์โอห์ม เมื่อนาปลายสายวัดทั้งสองเสน้ มาแตะกนั กอ่ นทาการวัดค่าความตา้ นทานในแต่ละยา่ นการวัดความต้านทาน 2. สวิตช์เลือกย่านการวัด (Range selector switch) ใช้สาหรับบิดเลือกว่าจะวัดปริมาณใดและยา่ นการวดั เท่าใด ประกอบดว้ ย 4 ปรมิ าณ ซง่ึ แตล่ ะปริมาณมียา่ นการวดั เลือกได้ ดังนี้ 2.1 แรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั (ACV) ประกอบดว้ ย 4 ยา่ นการวดั คอื 2.1.1 0 - 10V สามารถวดั คา่ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั สงู สุด 10 โวลต์ 2.1.2 0 - 50 V สามารถวดั คา่ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั สูงสดุ 50 โวลต์ 2.1.3 0 - 250 V สามารถวดั คา่ แรงดันไฟฟา้ กระแสสลับสงู สุด 250 โวลต์ 2.1.4 0 - 1000 V สามารถวดั คา่ แรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั สงู สดุ 1000 โวลต์ 2.2 แรงดันไฟฟา้ กระแสตรง (DCV) ประกอบด้วย 7 ย่านการวดั คือ 2.2.1 0 - 0.1 V สามารถวัดคา่ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลับสงู สุด 0.1 โวลต์ 2.2.2 0 - 0.5 V สามารถวัดคา่ แรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลับสูงสดุ 0.5 โวลต์ 2.2.3 0 - 2.5 V สามารถวัดค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงสดุ 2.5 โวลต์ 2.2.4 0 - 10 V สามารถวดั คา่ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสงู สุด 10 โวลต์ 2.2.5 0 - 50 V สามารถวัดคา่ แรงดันไฟฟา้ กระแสสลับสูงสดุ 50 โวลต์ 2.2.6 0 - 250 V สามารถวดั คา่ แรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั สูงสดุ 250 โวลต์ 2.2.7 0 - 1000 V สามารถวดั ค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลบั สูงสดุ 1000 โวลต์ 2.3 กระแสไฟฟา้ ตรง (DCA) ประกอบดว้ ย 4 ยา่ นการวัด คือ 2.3.1 0 - 50 A สามารถวดั ค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงสุด 50 ไมโครแอมแปร์

(149) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครือ่ งมอื วัดไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ 2.3.2 0 - 2.5 mA สามารถวัดคา่ แรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั สูงสดุ 2.5 มิลลแิ อมแปร์ 2.3.3 0 - 25 mA สามารถวดั ค่าแรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั สูงสุด 25 มิลลแิ อมแปร์ 2.3.4 0 - 0.25 A สามารถวดั ค่าแรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั สูงสดุ 2.5 แอมแปร์ 2.4 ความตา้ นทาน (Resistance) 2.4.1 x 1 สามารถวัดค่าความต้านทานได้สูงสดุ 2 กโิ ลโอหม์ 2.4.2 x 10 สามารถวัดค่าความต้านทานไดส้ งู สดุ 20 กโิ ลโอหม์ 2.4.3 x 100 สามารถวัดคา่ ความตา้ นทานไดส้ งู สุด 200 กิโลโอหม์ 2.4.4 x 1k สามารถวัดคา่ ความต้านทานไดส้ ูงสดุ 2,000 กโิ ลโอห์ม หรอื 2 เมกะโอหม์ 2.4.5 x 10k สามารถวดั ค่าความต้านทานไดส้ ูงสุด 20,000 กโิ ลโอหม์ 20 เมกะโอหม์ 3. ชอ่ งเสียบสายวัดขั้วบวกหรือสายสีแดง (Measuring terminal +) 4. ช่องเสียบสายวัดข้ัวลบหรือสายสดี า (Measuring terminal -) 5. ช่องเสียบสายวัดข้ัวบวก (สายสีแดง) สาหรับวัดกาลังออกของสัญญาณความถ่ีเสียง(Output terminal) 6. เขม็ ชี้ (Indicator pointer) สาหรับอ่านค่าปริมาณที่ทาการวดั 7. สายวดั (Measure lead) ประกอบดว้ ยสายไฟ 2 เส้น โดยสายสีแดงสาหรับต่อข้วั บวกและสายสีดาสาหรบั ตอ่ ข้วั ลบทมี่ ลั ติมเิ ตอร์ 8. สเกลการวัด (Reading scales) ประกอบดว้ ย 7 สเกลการวดั เรยี งลาดบั จากบนสดุ ลงลา่ งดังนี้ 8.1 สเกลวัดความต้านทาน ด้านหลังของสเกลน้ีจะมีกระจกเงาสาหรับแก้ความคลาดเคล่ือนในการอ่านค่าจากสเกล โดยการอ่านค่าท่ีถูกต้องจะต้องมองให้เข็มและเงาสะท้อนด้านหลังซ้อนทับกันจึงเปน็ การอา่ นค่าท่ถี กู ต้อง 8.2 สเกลวัดค่าแรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรง (DCV) และปริมาณกระแสตรง (DCA) มีสีดา 8.3 สเกลวัดคา่ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลับ (ACV) มสี ีแดง 8.4 สเกลวัดอตั ราการขยายกระแสไฟฟ้าตรงของทรานซิสเตอร์ (hFE) มีสีน้าเงนิ 8.5 สเกลวดั กระแสรั่วของทรานซิสเตอร์ (LEAK, ICEO, Ll) มีสีนา้ เงนิ 8.6 สเกลวัดความตา่ งศกั ย์ระหว่างปลายขณะวดั ความตา้ นทาน (LV) มสี นี า้ เงนิ 8.7 สเกลวัดกาลังออกของสัญญาณความถี่เสยี ง (dB) มีสีแดง 9. กระจกเงาหรือแถบสะท้อน ใชก้ าหนดตาแหนง่ ร่วมกับเข็มมิเตอร์สาหรบั การอ่านค่าบนสเกลทถี่ ูกต้อง โดยการอา่ นค่าจะต้องให้เข็มชซี้ ้อนทับกับเงาบนกระจกพอดี 10. จุดปรบั เขม็ ชศ้ี นู ย์ ใช้ปรบั เข็มมเิ ตอร์ให้อย่ตู าแหนง่ ศนู ย์ การเตรียมก่อนทาการวัด การปรับแกก้ ารช้ศี นู ยข์ องเขม็ ช้ี ใหด้ าเนินการดงั น้ี 1. วางมลั ตมิ เิ ตอรล์ งบนพ้นื โตะ๊ โดยวางให้อยใู่ นแนวราบ (เพื่อให้แกนหมนุ ของเข็มชีอ้ ยู่ในแนวดงิ่ )

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครื่องมือวัดไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ (150) 2. ยังไมต่ ้องตอ่ สายวดั เข้ากับมลั ติมเิ ตอร์ 3. สังเกตดูที่เข็มช้ีว่าอยู่ตรงแนวเดียวกับขีดศูนย์บนสเกลหรือไม่ โดยให้สังเกตด้วยว่าเข็มมิเตอร์จะต้องซ้อนทบั กบั เงาท่ีปรากฏในกระจกเงาเหนือสเกล ดว้ ย 4. ถา้ เข็มชี้อยตู่ รงขีดศนู ย์พอดี แสดงวา่ มัลตมิ ิเตอร์พร้อมใชง้ านได้ 5. แต่ถ้าเข็มชี้ไม่ตรงขีดศูนย์ ให้ใช้ไขควงปลายแบนหมุนปรับท่ีตาแหน่ง ปุ่มปรับการช้ีศูนย์จนกระทงั่ เขม็ ช้ตี รงตาแหน่ง ศนู ย์ บนสเกล จงึ จะใชง้ านได้การวดั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Volte-meter) ใช้สาหรับการวัดค่าปริมาณแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เกิดข้ึนบนอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ การใช้งานจะต่อมิเตอร์ในลักษณะขนานกับอุปกรณ์ท่ีต้องการวัดและต้องกาหนดข้ัวของมัลติมิเตอร์ให้ถูกต้องในการวัด โดยต่อสายบวกของมิเตอร์เข้ากับข้ัวบวกของขั้วไฟฟ้าและต่อสายลบเข้ากับขั้วลบทุกคร้ัง หากทาการวัดแล้วเข็มมิเตอร์เบนไปทางซ้ายให้รีบกลับข้ัวสายวัดทันทีย่านการวัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ประกอบด้วย 7 ย่าน คือ 0 - 0.1 V, 0 - 0.5V, 0 - 2.5V, 0 -10V, 0 - 50V, 0 - 250V และ 0 - 1,000V วิธีการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจะสัมพันธ์กับการต้ังย่านวัดและสเกลแสดงผล ซงึ่ มี 3 สเกล คือ 0 - 10, 0 – 50 และ 0 – 250 การอา่ นค่าจากสเกลต้องให้เข็มและเงาของเขม็ บนกระจกเงาซอ้ นทับกนั เสมอ ภาพที่ 96 การตอ่ มิเตอร์เพ่ือวดั แรงดนั ไฟฟ้า ท่ีมา : วทิ ยาลยั สารพัดชา่ งกาแพงเพชร, 2557, ออนไลน์

(151) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครือ่ งมือวัดไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ ภาพที่ 97 ย่านการวัดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง ลาดบั ขน้ั การใชโ้ วลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง 1. ตง้ั ย่านวดั ของโวลต์มเิ ตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงไปยังย่านวัดท่ีใกล้เคียงกับค่าแรงดันไฟฟ้าท่ีต้องการวัด หากไมร่ ู้คา่ ใหต้ ั้งไปยงั ย่านวัดสูงทส่ี ดุ (1,000V) กอ่ น 2. ตอ่ สายวัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงคร่อมขนานกับโหลดหรอื อุปกรณไ์ ฟฟา้ ทตี่ ้องการวดั 3. สงั เกตเข็มของมิเตอร์ หากเข็มขยบั เพยี งเล็กน้อยใหป้ รับลดยา่ นการวัดลงทลี ะย่านวัด จนกระท่ังเข็มชีค้ า่ ประมาณกึง่ กลางสเกลจงึ ทาการอา่ นคา่ 4. หากตาแหน่งท่ีวัดนั้นเข็มของมิเตอร์ไม่มีการขยับเบน แต่ขณะแตะสายวัดข้ัวบวกเข้าหรือขณะดึงสายวัดข้ัวบวกออก เข็มมิเตอร์มีการขยับเล็กน้อยเสมอ แสดงว่าจุดที่วัดนั้นมีค่าแรงดันไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) การอ่านสเกลของโวลตม์ เิ ตอร์ การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจากสเกลของโวลต์มิเตอร์ให้ดูว่าตั้งย่านการวัดไว้ที่ย่านใด การอ่านค่าให้อ่านบนสเกล DCV.A & ACV ทีม่ คี ่าสูงสุดซง่ึ มีความสมั พันธก์ ับยา่ นวัดน้ัน โดยจะสามารถอ่านได้ดงั นี้ 1. ต้ังย่านวัด 0.1 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 10 วัดแรงดันไฟฟ้าได้สูงสุด 0.1 V ช่องละ 0.002 Vหรือ อ่านค่าปกติและหารด้วย 100 2. ตงั้ ยา่ นวัด 0.5 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 50 วัดแรงดันไฟฟ้าไดส้ ูงสดุ 0.5 V ช่องละ 0.001 Vหรอื อา่ นค่าปกติและหารดว้ ย 100 3. ต้งั ย่านวัด 2.5 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 250 วัดแรงดันไฟฟ้าได้สูงสดุ 2.5 V ช่องละ 0.005 Vหรือ อ่านค่าปกติและหารดว้ ย 100 4. ตง้ั ย่านวดั 10 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 10 วัดแรงดันไฟฟา้ ได้สงู สดุ 10 V ช่องละ 0.1 V หรืออ่านค่าปกติและคูณดว้ ย 1 5. ตง้ั ยา่ นวดั 50 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 50 วดั แรงดนั ไฟฟ้าไดส้ ูงสดุ 50 V ช่องละ 1 V หรืออ่านคา่ ปกตแิ ละคูณด้วย 1

เอกสารประกอบการสอน วิชา เครือ่ งมือวัดไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ (152) 6. ตัง้ ย่านวัด 250 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 250 วัดแรงดันไฟฟา้ ได้สูงสุด 250 V ช่องละ 5 Vหรอื อ่านค่าปกติและคูณดว้ ย 1 7. ตั้งย่านวัด 1,000 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 10 วดั แรงดนั ไฟฟา้ ได้สงู สดุ 1,000 V ช่องละ20 V หรือ อา่ นค่าปกติและคูณด้วย 100 00 –– 22.550VV 00 –– 500.5VV 000 ––– 011,.0100VV0 V ภาพท่ี 98 สเกลแสดงผลของโวลต์มิเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงตารางท่ี 15 ความสมั พนั ธ์ของสเกล ยา่ นวัด และคา่ แรงดนั ไฟฟ้าของโวลตม์ ิเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง สเกล ยา่ นวัด การอ่านค่า ค่าแรงดนั ที่อ่านได้0 - 10 0.1 DCV 0 – 0.1 V  1000 - 50 10 DCV อา่ นปกติ 0 – 10 V0 - 250 1,000 DCV × 100 0 – 1,000 V 0.5 DCV 0 – 0.5 V  100 50 DCV อ่านปกติ 0 – 50 V 2.5 DCV 0 – 2.5 V  100 250 DCV อ่านปกติ 0 – 250 Vตวั อยา่ งที่ 31. จงอ่านค่าแรงดันไฟฟ้า เมื่อตั้งย่านการวัด 0.1 DCV, 2.5 DCV, 0.5 DCV, 10 DCV,50DCV, 250 DCV และ 1,000 Vวธิ ีทาย่านการวัด 0.1 V

(153) เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่ืองมือวัดไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ อ่านค่าทส่ี เกล 10 ได้ 2.7  100 = 0.027 Vยา่ นการวดั 2.5 V อา่ นคา่ ที่สเกล 250 ได้ 85  100 = 0.85 Vยา่ นการวัด 0.5 V อ่านคา่ ทส่ี เกล 50 ได้ 17  100 = 0.17 Vย่านการวัด 10 V อ่านคา่ ท่ีสเกล 10 ได้ 2.7 × 1 = 2.7 Vยา่ นการวัด 50 V อา่ นคา่ ที่สเกล 50 ได้ 17 × 1 = 17 Vย่านการวดั 250 V อา่ นค่าทส่ี เกล 250 ได้ 85 × 1 = 85 Vย่านการวดั 1,000 V อา่ นคา่ ที่สเกล 10 ได้ 2.7 × 100 = 270 Vการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Volte-meter) ใช้สาหรับการวัดค่าปริมาณแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เกิดขึ้นบนอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ การใช้งานจะต่อในลักษณะขนานกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัดเช่นเดียวกับโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แต่ไม่ต้องกาหนดข้ัวของมิเตอร์ให้ถูกต้องในการวัด เนื่องจากไฟฟ้ากระแสสลับไม่มีขั้วทางไฟฟ้า ย่านการวัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ประกอบด้วย 5 ย่าน คือ0 – 2.5 V, 0 – 10 V, 0 – 50 V, 0 – 250 V และ 0 - 1,000V วิธีการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจะสัมพันธ์กับการต้ังยา่ นวัดและสเกลแสดงผล ซ่งึ มี 4 สเกล คือ 0 – 2.5, 0 – 10, 0 – 50 และ 0 – 250 การอ่านค่าจากสเกลตอ้ งให้เข็มและเงาของเข็มบนกระจกเงาซ้อนทบั กันเสมอ ภาพที่ 99 ย่านการวัดแรงดันไฟฟา้ กระแสสลับ

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอ่ื งมอื วดั ไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ (154) ลาดบั ขัน้ การใชโ้ วลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสสลับ 1. ตง้ั ยา่ นวดั ของโวลตม์ ิเตอร์ไปยังย่านวดั ท่ีใกลเ้ คียงกบั คา่ แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการวัด หากไม่รู้ค่าให้ตง้ั ไปยงั ย่านวัดสงู ที่สดุ (1,000V) กอ่ น 2. ต่อสายวัดของโวลตม์ ิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงครอ่ มขนานกบั โหลดหรืออปุ กรณ์ไฟฟ้าท่ีต้องการวดั 3. สังเกตเขม็ ของมิเตอร์ หากเขม็ ขยบั เพียงเล็กน้อยใหป้ รับลดยา่ นการวัดลงทีละย่านวัด จนกระทั่งเขม็ ชีค้ ่าประมาณกึ่งกลางสเกลจึงทาการอา่ นค่า ข้อควรระวงั ในการวัด การวัดไฟฟา้ แรงดันสูงทุกครั้งต้องระวังอย่าให้ร่างกายหรือส่วนใดของร่างกายสัมผัสถูกบริเวณที่จะวดั และหา้ มจบั สายวดั สว่ นทีเ่ ป็นโลหะขณะวดั แรงดันไฟฟา้ 0 – 250 V 0 – 50 V 00 –– 110,00V0 V 0 – 2.5 V ภาพที่ 100 สเกลแสดงผลของโวลต์มเิ ตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั การอ่านสเกลของโวลต์มิเตอร์ การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจากสเกลของโวลต์มิเตอร์ให้ดูว่าต้ังย่านการวัดไว้ที่ย่านใด การอ่านค่าให้อ่านบนสเกล DCV.A & ACV และ AC2.5V ที่มคี า่ สูงสุดซ่ึงมีความสมั พันธ์กับย่านวดั นั้น โดยจะสามารถอ่านไดด้ ังน้ี 1. ตั้งย่านวัด 2.5 V ให้อ่านสเกลบนแถว AC2.5V วัดแรงดันไฟฟ้าได้สูงสุด 2.5 V เป็นการอ่านค่าปกติ 2. ต้งั ยา่ นวัด 10 V ใหอ้ ่านสเกลบนแถวเลข 10 วัดแรงดนั ไฟฟา้ ได้สูงสดุ 10 V ช่องละ 0.1 V เป็นการอ่านค่าปกติ 3. ตง้ั ย่านวดั 50 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 50 วัดแรงดันไฟฟ้าไดส้ ูงสุด 50 V ชอ่ งละ 1 V เป็นการอ่านค่าปกติ 4. ตั้งยา่ นวัด 250 V ใหอ้ า่ นสเกลบนแถวเลข 250 วัดแรงดันไฟฟา้ ไดส้ งู สุด 250 V ชอ่ งละ 5 Vเปน็ การอา่ นคา่ ปกติ ต้ังย่านวดั 1,000 V ใหอ้ ่านสเกลบนแถวเลข 10 วดั แรงดันไฟฟา้ ไดส้ งู สดุ 1,000 V ชอ่ งละ 20 Vหรือ อา่ นค่าปกติและคูณด้วย 100

(155) เอกสารประกอบการสอน วิชา เครือ่ งมอื วัดไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ตารางที่ 16 ความสมั พันธ์ของสเกล ย่านวดั และค่าแรงดันไฟฟ้าของโวลต์มิเตอร์ไฟฟา้ กระแสสลับ สเกล ยา่ นวัด การอา่ นคา่ คา่ แรงดนั ที่อา่ นได้ 2.5 2.5 ACV อา่ นปกติ 0 – 2.5 V 10 ACV อา่ นปกติ 0 – 10 V0 - 10 1,000 ACV × 100 0 – 1,000 V 50 ACV อ่านปกติ 0 – 50 V0 - 50 250 ACV อ่านปกติ 0 – 250 V0 - 250ตัวอยา่ งที่ 32. จงอ่านค่าแรงดันไฟฟ้า เมื่อตั้งย่านการวัด 2.5 ACV, 10 ACV, 50 ACV, 250 ACV และ1,000 ACVวธิ ที ายา่ นการวดั 2.5 V อ่านคา่ ทส่ี เกล ACV2.5V ได้ 1.5 × 1 = 1.5 Vยา่ นการวัด 10 V อ่านค่าทส่ี เกล 10 ได้ 5.4 × 1 = 5.4 Vย่านการวัด 50 V อา่ นคา่ ที่สเกล 50 ได้ 27 × 1 = 27 Vย่านการวดั 250 V อา่ นค่าทส่ี เกล 250 ได้ 135 × 1 = 135 Vยา่ นการวดั 1,000 V อ่านคา่ ทสี่ เกล 10 ได้ 5.4 × 100 = 540 Vการวดั กระแสไฟฟ้ากระแสตรง แอมป์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Current-meter) ใช้สาหรับการวัดค่าปริมาณกระแสไฟฟ้ากระแสตรงท่ีไหลผ่านอปุ กรณ์ไฟฟ้าหรอื วงจรไฟฟ้า การใช้งานจะต่อในลักษณะอนุกรมกับอุปกรณ์ที่ต้องการ

เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่อื งมอื วดั ไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ (156)วัด การต่อแอมป์มิเตอร์จะต้องต่อให้ถูกต้องกับขั้วไฟฟ้ามิฉะนั้นเข็มมิเตอร์จะตีกลับด้านและทาให้แอมป์มิเตอร์เสียหายและก่อนการวัดกระแสไฟฟ้าต้องทาการตัดแหล่งจ่ายไฟฟ้าออกจากวงจรก่อนทาการวดั ทกุ คร้งั ย่านการวัดของแอมปม์ ิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ประกอบด้วย 5 ย่าน คือ 0 – 2.5 V, 0 – 10 V, 0– 50 V, 0 – 250 V และ 0 - 1,000V วิธีการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจะสัมพันธ์กับการต้ังย่านวัดและสเกลแสดงผล ซ่ึงมี 4 สเกล คือ 0 – 2.5 mA, 0 – 25 mA และ 0 – 0.25 A การอ่านค่าจากสเกลต้องให้เข็มและเงาของเขม็ บนกระจกเงาซ้อนทบั กันเสมอ ภาพท่ี 101 การวดั กระแสไฟฟา้ ในวงจร ทีม่ า : วิทยาลัยสารพัดช่างกาแพงเพชร, 2557, ออนไลน์ ภาพที่ 102 ย่านการวดั กระแสไฟฟา้ กระแสตรง ลาดบั ขน้ั การใช้แอมป์มเิ ตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง 1. ปดิ สวิทช์หรอื ตัดแหล่งจ่ายไฟฟ้าออกจากวงจรไฟฟา้ ทตี่ ้องการวัด 2. ต้ังย่านวัดของแอมป์มิเตอร์ไปยังย่านวัดที่ใกล้เคียงกับค่ากระแสไฟฟ้าที่ต้องการวัด หากไม่รู้ค่าใหต้ ัง้ ไปยังย่านวดั สงู ท่ีสดุ (0.25 A) ก่อน

(157) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอื่ งมือวดั ไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ 3. ต่อสายวัดของแอมป์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอนุกรมกับโหลดหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องการวัดโดยให้สายไฟบวกต่อเข้ากับข้ัวบวกของแหล่งจ่ายไฟฟ้าและสายไฟลบต่อเข้ากับขาข้างหน่ึงของอุปกรณ์ไฟฟ้า 4. เปดิ สวิทช์หรอื ต่อแหล่งจา่ ยไฟฟ้าออกจากวงจรไฟฟ้าท่ีต้องการวัด 5. สังเกตเุ ขม็ ของมิเตอร์ หากเขม็ ขยับเพยี งเล็กนอ้ ยใหป้ รับลดยา่ นการวดั ลงทลี ะย่านวัด จนกระทั่งเขม็ ช้ีค่าประมาณกง่ึ กลางสเกลจึงทาการอา่ นค่า ขอ้ ควรระวงั ในการวัด 1. การวดั คา่ กระแสไฟฟา้ ทุกคร้งั ต้องระวังอย่าให้ร่างกายหรือส่วนใดของร่างกายสาผัสถูกบริเวณท่ีจะวดั และห้ามจับสายวัดส่วนทเ่ี ป็นโลหะขณะวดั แรงดนั ไฟฟ้า 2. การใช้งานแอมป์มิเตอร์ต้องต่อในลักษณะอนุกรมกับอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่าน้ัน ห้ามต่อขนานกับอปุ กรณไ์ ฟฟ้าหรอื แหลง่ จา่ ยไฟฟ้าเด็ดขาด 3. ห้ามใช้แอมป์มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าโดยตรง (ต่อขนานกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า)มฉิ ะนนั้ จะทาให้เกดิ การชอ้ ตและมเิ ตอร์เสียหายได้ 000 ––– 2025..255mmAAA ภาพที่ 103 สเกลแสดงผลของแอมป์มเิ ตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง การอ่านสเกลของแอมป์มิเตอร์ การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจากสเกลของแอมป์มิเตอร์ให้ดูว่าตั้งย่านการวัดไว้ที่ย่านใด การอ่านค่าให้อ่านบนสเกล DCV.A ที่มคี า่ 250 โดยจะสามารถอ่านได้ดังนี้ 1. ตั้งย่านวัด 2.5 mA ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 250 วัดกระแสไฟฟ้าได้สูงสุด 2.5 mA ช่องละ0.05 mA หรือ อา่ นค่าปกตแิ ละหารดว้ ย 100 2. ตั้งย่านวัด 25 mA ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 250 วัดกระแสไฟฟ้าไดส้ งู สดุ 25 mA ชอ่ งละ 0.5mA หรือ อา่ นค่าปกติและหารด้วย 10 3. ต้ังย่านวัด 0.25 A หรอื 250 mA ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 250 วดั กระแสไฟฟ้าได้สงู สุด 250mA ช่องละ 5 mA หรอื อ่านคา่ ปกติ

เอกสารประกอบการสอน วิชา เครื่องมือวดั ไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ (158)ตารางที่ 17 ความสัมพนั ธข์ องสเกล ยา่ นวัด และคา่ กระแสไฟฟา้ ของแอมปม์ ิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง สเกล ย่านวัด การอ่านคา่ ค่าแรงดันท่อี า่ นได้0 - 250 2.5 DC mA  100 0 – 2.5 mA 25 DC mA  10 0 – 25 mA 0.25 A อ่านปกติ 0 – 250 mA หรอื 0 – 0.25 Aตวั อย่างท่ี 33. จงอ่านคา่ กระแสไฟฟ้า เม่ือตัง้ ยา่ นการวัด 2.5 DC mA, 25 DC mA และ 0.25 Aยา่ นการวัด 2.5 DC mA อา่ นค่าที่สเกล 250 ได้ 135  100 = 1.35 mAย่านการวัด 25 DC mA อ่านคา่ ที่สเกล 250 ได้ 135  10 = 13.5 mAยา่ นการวัด 0.25 A หรอื 250 mA อ่านคา่ ทีส่ เกล 250 ได้ 135 = 135mAการวัดค่าความตา้ นทานไฟฟ้า โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) พัฒนาขึ้นสาหรับวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณอ์ ิเล็กทรอนิกสต์ ่าง ๆ โดยสามารถใชว้ ดั เพอ่ื ตรวจสอบวา่ อุปกรณเ์ หล่าน้ันยังสามารถใช้งานได้หรือไม่การใช้งานจะต่อในลักษณะขนานกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัด โดยปกติแล้วการต่อโอห์มมิเตอร์จะไม่คานึงถึงขั้วไฟฟ้าของอุปกรณ์ แต่จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิดท่ีจาเป็นต้องต่อให้ถูกขั้วมิฉะนั้นจะไม่สามารถวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าได้ (เนอ่ื งจากมีคา่ ความตา้ นทานสูงเปน็ อนนั ต์) การวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าต้องทาการตัดแหล่งจา่ ยไฟฟา้ ออกจากวงจรก่อนทาการวดั ทุกครง้ั ย่านการวัดของแอมป์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงประกอบด้วย 5 ยา่ น คอื × 1, × 10, × 100, × 1k และ × 10k วิธีการอ่านค่าความต้านทานจะอ่านท่ีสเกลบนสุด (Ω) เท่านัน้ การอา่ นคา่ จากสเกลต้องให้เขม็ และเงาของเข็มบนกระจกเงาซ้อนทบั กันเสมอ

(159) เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่ืองมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์ ภาพท่ี 104 ย่านการวัดโอห์ม ลาดับขั้นตอนการใช้โอห์มมเิ ตอร์ 1. ปดิ สวทิ ช์หรือตดั แหล่งจา่ ยไฟฟ้าออกจากอปุ กรณ์ท่ีต้องการวัด 2. ปรบั สวิทช์เลือกไปท่ยี ่านโอหม์ ทต่ี อ้ งการวัด เช่น × 100 3. ตอ่ สายวดั ข้วั บวก (สแี ดง) และสายวดั ขัว้ ลบ (สีดา) เข้าท่มี เิ ตอร์ 4. นาปลายสายวัดทั้งสองข้างมาต่อเข้าด้วยกัน สังเกตว่าเข็มมิเตอร์จะเบนขึ้นมาทางขวา ให้หมุนปุ่ม ปรับศูนย์โอห์ม (Zero Adjustable) จนกระทั่งเข็มมิเตอร์ชี้ท่ี ศูนย์โอห์ม การกระทาน้ีเรียกว่า การปรบั ศูนยโ์ อหม์ ของมเิ ตอร์ 5. ตอ่ สายวดั ขวั้ บวก (สีแดง) และสายวดั ขั้วลบ (สดี า) เข้าที่อปุ กรณท์ ี่ต้องการวดั 6. ถ้าเข็มมิเตอร์เบนข้ึนมาน้อยกว่า ¼ ของสเกล ให้ปลดสายมิเตอร์ออกจากอุปกรณ์ท่ีต้องการวัดและเปลี่ยนย่านวัดให้สูงขึ้น พร้อมทั้งทาซา้ ข้อที่ 4 อีกครั้ง จงึ จะทาการวดั ใหม่ได้ ข้อควรระวังในการวัด 1. ค่า 0 Ω บนสเกลของโอห์มมิเตอร์จะอยู่ทางด้านขวามือของสเกล ดังนั้นการอ่านค่าความต้านทานจึงต้องอา่ นจาก ขวามาซา้ ย เสมอ 2. การวัดค่าความต้านทานในวงจรไฟฟ้า ต้องแน่ใจว่าปลดหรือปิดสวิทช์แหล่งจ่ายไฟฟ้าออกจากวงจรแลว้ ทกุ ครัง้ มฉิ ะน้นั จะเกิดความเสียหายได้ 3. ก่อนการนาโอห์มมิเตอร์ไปใช้วัดทุกครั้งและการเปล่ียนย่านการวัดโอห์ม จะต้อง ปรับศูนย์โอห์ม (0 Ω ADJ ในภาพที่ 104) ของมเิ ตอร์เสมอ 4. เน่ืองจากโอห์มมิเตอร์มีแหล่งจ่ายไฟฟ้าภายใน ดังน้ันที่สายสีแดงจะมีแรงดันไฟฟ้าข้ัวลบและสายสดี าจะมแี รงดันไฟฟ้าขั้วบวก การอ่านสเกลของโอห์มมเิ ตอร์ การอ่านคา่ ความต้านทานไฟฟา้ จากสเกลของโอห์มมเิ ตอร์ให้ดูว่าต้ังย่านการวัดไว้ที่ย่านใด การอ่านคา่ ใหอ้ ่านบนสเกล Ω และคูณด้วยตวั คูณของแต่ละยา่ นการวัด

เอกสารประกอบการสอน วิชา เครอื่ งมือวดั ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ (160) 1. ต้ังย่านวัด × 1 ให้อ่านสเกล Ω จะสามารถวัดความต้านทานไฟฟ้าได้สูงสุด 2 kΩ หรือ อ่านค่าปกตใิ นหนว่ ยโอห์ม 2. ตัง้ ยา่ นวดั × 10 ให้อา่ นสเกล Ω จะสามารถวดั ความตา้ นทานไฟฟ้าไดส้ งู สุด 20 kΩ หรอื อ่านค่าปกตแิ ละคูณดว้ ย 10 3. ตง้ั ย่านวัด × 100 ใหอ้ า่ นสเกล Ω จะสามารถวัดความตา้ นทานไฟฟ้าได้สูงสดุ 200 kΩ หรืออ่านคา่ ปกตแิ ละคณู ด้วย 100 4. ต้ังย่านวดั × 1k ใหอ้ า่ นสเกล Ω จะสามารถวัดความตา้ นทานไฟฟา้ ไดส้ งู สุด 2 MΩ หรือ อ่านค่าไดป้ กติในหน่วย kΩ หรืออ่านค่าปกติและคูณดว้ ย 1,000 5. ต้ังยา่ นวัด × 10k ให้อ่านสเกล Ω จะสามารถวัดความต้านทานไฟฟ้าไดส้ งู สุด 20 MΩ หรอื อ่านคา่ ปกตแิ ละคูณด้วย 10,000 ××××× 11111000kk0 ภาพที่ 105 สเกลแสดงผลของโอหม์ มเิ ตอร์ตารางที่ 18 ความสัมพันธ์ของสเกล ยา่ นวดั และค่าความต้านทานไฟฟ้าของโอห์มมิเตอร์สเกล ยา่ นวัด การอา่ นคา่ ค่า คตท. ทอี่ า่ นได้ × 1 × 1 0 – 2 kΩ × 10 × 10 0 – 20 kΩΩ × 100 × 100 0 – 200 kΩ × 1k อ่านค่าได้ปกติในหนว่ ย kΩ 0 – 2 MΩ หรือ × 1,000 × 10k × 10,000 0 – 20 MΩ

(161) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เคร่อื งมอื วดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์ตัวอยา่ งท่ี 34. จงอา่ นค่าความตา้ นทานไฟฟา้ เมอื่ ต้ังย่านการวดั × 1, × 10, × 100, × 1k และ × 10kวธิ ีทาย่านการวดั × 1 อา่ นค่าทสี่ เกล Ω ได้ 17 × 1 = 17 Ωยา่ นการวดั × 10 อา่ นคา่ ที่สเกล Ω ได้ 17 × 10 = 170 Ωยา่ นการวัด × 100, × 1k และ × 10k อ่านค่าทส่ี เกล Ω ได้ 17 × 100 = 170 Ωย่านการวดั × 1k อ่านค่าทส่ี เกล Ω ได้ 17 × 1,000 = 1,700 Ω หรอื 17 kΩย่านการวดั × 10k อา่ นค่าทส่ี เกล Ω ได้ 17 × 10,000 = 170,000 Ω หรอื 170 kΩ หรือ 0.17 MΩขอ้ ควรระวังในการใชม้ ลั ติมเิ ตอร์ 1. การวัดแรงดันไฟฟ้าที่มีความต่างศักยส์ ูงต้ังแต่ 50 โวลต์ขน้ึ ไป ต้องระวงั ไมใ่ ห้น้ิวมือหรือส่วนใดของร่างกายสมั ผัสกบั ส่วนทเ่ี ปน็ โลหะของสายวัดและจุดท่ีวัด เพราะอาจเกดิ อนั ตรายได้ 2. การวัดปริมาณทางไฟฟ้าชนิดใด ต้องหมุนสวิทช์เลือกของมัลติมิเตอร์ให้ตรงกับปริมาณทางไฟฟา้ ทีต่ อ้ งการวัดเสมอ เพอื่ ปอ้ งกันไม่ใหม้ ลั ตมิ ิเตอร์ชารุดเสยี หาย 3. การวัดแรงดันและกระแสไฟฟา้ จะต้องเลือกย่านวดั ใหส้ ัมพันธ์กับค่าปริมาณที่ต้องการวัด เช่นต้องการวัดแรงดันไฟฟ้า 9 โวลต์ ให้เลือกย่านวัดไปท่ี 10 โวลต์ แต่หากไม่ทราบค่าปริมาณท่ีต้องการวัดให้เลือกไปที่ย่านวดั สูงสดุ ก่อนแลว้ คอ่ ย ๆ ลดย่านวดั ลงมาทีละชว่ ง เพ่อื ป้องกันความเสียหายของมลั ติมิเตอร์ 4. สาหรับการวัดค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ถ้าเข็มช้ีไม่เบนไปทางขวาแต่พยายามเบนไปทางซ้าย แสดงว่ากระแสไหลผ่านมัลติมิเตอร์ไปในทิศทางท่ีไม่ถูกต้อง ให้สลับขั้วสายวัดเพ่ือให้เข็มช้ีเบนมาทางขวา สว่ นค่าแรงดันและกระแสไฟฟา้ ท่ีอ่านไดจ้ ะมีค่าเป็น ลบ

เอกสารประกอบการสอน วิชา เคร่ืองมือวัดไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ (162) 5. ถ้าเข็มช้ีไม่ขยับจากจุดชี้ศูนย์หรือขยับเบนออกมาเพียงเล็กน้อย แสดงว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านมัลติมิเตอร์น้อยเกินไป ให้ปรับลดย่านการวัดต่าลงทีละย่านวัด จนกระท่ังเข็มช้ีชี้ค่าอยู่ประมาณกึง่ กลางสเกล 6. การวดั คา่ ความตา้ นทานไฟฟ้า ตอ้ งทาการปรับคา่ ศนู ย์ ทุกครง้ั ท่เี ปล่ยี นยา่ นวดั คา่ 7. หา้ มตัง้ ย่านวดั ค่าความต้านทานไฟฟ้าไปวัดค่าแรงดันและกระแสไฟฟ้าเด็ดขาดเพราะจาทาให้เกิดการลดั วงจรไฟฟา้ และมิเตอร์ชารดุ เสียหายได้ 8. อยา่ ทาให้มลั ติมิเตอร์มีการกระทบกระเทือนอย่างแรงหรือทาตกจากที่สูง เพราะจะทาให้แกนของชดุ ขดลวดเคลื่อนท่ีคดงอและชารุดเสียหายได้ 9. การใชง้ านมลั ติมเิ ตอร์ ควรวางลงในแนวราบกับพื้นตลอดการใช้งานและการเก็บรักษาขณะไม่ใช้งาน 10. การวดั กระแสไฟฟา้ ต้องตอ่ มลั ตมิ ิเตอรใ์ นลักษณะอนุกรมกับอุปกรณ์ทีต่ ้องการวัดเทา่ นน้ั 11. เมื่อไมม่ ีการใช้งานมลั ติมิเตอร์ ควรปรับสวทิ ชเ์ ลือกย่านวดั ไปทต่ี าแหน่ง OFF 12. ขณะทาการวดั ไมค่ วรให้เขม็ ของมัลติมิเตอร์เกดิ การเบนไปเกนิ สเกล (Over scale) บอ่ ยคร้ัง 13. การจัดเก็บมัลติมเิ ตอร์ควรจัดเก็บในเครื่องห่อหมุ้ เสมอการบารงุ รักษามัลติมิเตอร์ 1. ก่อนการใช้งานมัลติมิเตอร์แต่ละรุ่นแต่ละยี่ห้อควรศึกษาคู่มือการใช้งานให้เข้าใจก่อนเสมอเนอ่ื งจากมลั ตมิ ิเตอร์แต่ละรุ่นแตล่ ะย่หี ้ออาจมขี ้อจากัดหรือข้อปลกี ย่อยในการใชง้ านแตกตา่ งกัน 2. ก่อนการวัดปริมาณทางไฟฟ้าทุกคร้ัง ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าปรับต้ังสวิทช์เลือกย่านการวัดถกู ตอ้ งและเหมาะสมกบั ปรมิ าณทางไฟฟ้าทต่ี ้องการวดั ทุกครงั้ 3. การใชง้ านมัลติมิเตอรค์ วรวางราบกับพืน้ เสมอไมค่ วรวางในแนวตั้งหรอื แนวเอยี ง 4. อย่าให้มัลติมิเตอร์ได้รับการกระทบกระเทือนหรือตกกระแทกอย่างรุนแรง เพราะจะทาให้ชุดขดลวดเคลื่อนทเ่ี สียหายได้ 5. หากมีความจาเป็นที่จะไม่ได้ใช้งานมัลติมิเตอร์เวลานาน ควรถอดแบตเตอร์รี่ออก มิฉะน้ันสารเคมจี ากแบตเตอร์รจ่ี ะก่อความเสียหายแกม่ ลั ติมเิ ตอร์ได้ 6. หากปรับตง้ั ยา่ นวดั ความตา้ นทานที่ R ×1 แล้วไม่สามารถปรับตาแหน่งให้เข็มมิเตอร์ชี้ค่าศูนย์ได้ แสดงวา่ แรงดันไฟฟา้ ของแบตเตอร่ีลดลงเกนิ ขดี จากัดการใช้งาน ควรเปลีย่ นแบตเตอร์รที่ ันที 7. ควรจัดเก็บมัลติมิเตอร์ไว้ในกล่องจัดเก็บโดยเฉพาะซึ่งสามารถกันฝุ่นละออง ความร้อนความช้นื และการรบกวนจากสนามแมเ่ หลก็ ภายนอก 8. ไม่ควรการจัดเก็บมัลติมิเตอร์ไว้ในตู้เหล็กหรือวางบนชั้นวางที่ทาด้วยเหล็ก เพื่อป้องกันการครบวงจรของสนามแมเ่ หลก็ ถาวรซ่งึ จะทาให้แม่เหล็กเสื่อมลงอย่างรวดเร็ว หากจาเป็นต้องวางควรใช้ฉนวนเชน่ โฟม วางรองมลั ตมิ เิ ตอรไ์ ว้กอ่ น 1 ช้นั

(163) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เคร่ืองมอื วดั ไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ 9. หากมีความจาเป็นต้องเปลี่ยนฟิวส์ของมัลติมิเตอร์ ต้องเปลี่ยนฟิวส์ให้มีค่าทนกระแสไฟฟ้าขนาดเดียวกนั หา้ มเปล่ียนใหม้ คี ่าทนกระแสไฟฟ้าสงู กวา่ เพราะอาจจะทาใหม้ ลั ตมิ เิ ตอรเ์ สียหายได้ 10. เมอื่ เลกิ การใช้งานควรตง้ั สวิทชเ์ ลือกยา่ นการวัดไปทีต่ าแหน่ง Off ทกุ คร้ัง หากมัลติมิเตอร์ไม่มีตาแหนง่ Off ให้ปรับเลือกไปท่ี 1,000 VAC แทน เพ่ือประหยัดแบตเตอร์ร่ี และไม่ควรตั้งย่านการวัดค้างไว้ทยี่ า่ นวัดความตา้ นทาน 11. หากมีความจาเป็นต้องใช้งานมัลติมิเตอร์ในงานวัดท่ีมีความถูกต้องสูงอยู่เสมอ ควรส่งมัลติมเิ ตอรไ์ ปทาการเทียบมาตรฐาน (Calibration) ทกุ 1 ปีการใช้งานดจิ ติ อลมัลตมิ เิ ตอร์ ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ (Digital Multi-meter : DMM) พัฒนาขึ้นด้วยเทคโนโลยีทางดิจิตอล โดยหลกั การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล (Analog to Digital Converter : ADC) แปลงค่าปริมาณทางไฟฟ้าท่ีต้องการวัดท่ีเข้ามาทางอินพุท (Input) ให้เป็นข้อมูลทางดิจิตอล ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์(Microcontroller) ซึ่งมีความสามารถในการแปลงสัญญาณ ประมวลผลข้อมูลและแปลงรหัสเลขฐานสิบทาใหส้ ามารถวดั ปรมิ าณทางไฟฟ้าได้หลายประเภทเช่นเดียวกับมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก และแสดงผลการวัดด้วยจอแสดงผลแบบผลึกเหลว 7 ส่วน นอกจากน้ียังมีสามารถพิเศษเพิ่มข้ึนจากเดิม เช่น สามารถปรับเลือกช่วงการวัดได้อัตโนมัติ วัดอัตราการขยายกระแสไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ วัดความจุไฟฟ้าและตรวจสอบไดโอดได้อกี ภาพท่ี 106 ดิจติ ลิ มลั ติมิเตอร์ ย่ีหอ้ UNI-T ร่นุ UT33B ที่มา : Miernik uniwersalny UNI-T UT33B, 2013, Online

เอกสารประกอบการสอน วิชา เครอ่ื งมือวดั ไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ (164)สว่ นประกอบท่ีสาคญั ของดจิ ิตอลมัลตมิ ิเตอร์ 1. จอแสดงผล (Display) 2. สวิตซ์เปดิ -ปิด (ON-OFF) 3. สวิตช์เลอื กปรมิ าณไฟฟา้ (Range selector switch) สามารถเลอื กการวัดไดด้ ังน้ี 3.1 DCV (สาหรบั การวัดความต่างศกั ย์ไฟฟ้ากระแสตรง) มี 5 ย่านการวดั 3.2 ACV สาหรบั การวัดความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้ากระแสสลบั มี 5 ชว่ งการวัด 3.3 DCA สาหรบั การวดั ปรมิ าณกระแสตรง มี 3 ชว่ งการวัด 3.4 Ω สาหรบั การวดั ความต้านทาน มี 5 ชว่ งการวดั 3.5 1.5 V สาหรบั ทดสอบแบตเตอรร์ ี่ 1.5 โวลต์ 3.6 9 V สาหรบั ทดสอบแบตเตอร์รี่ 9 โวลต์ 3.7 12 V สาหรับทดสอบแบตเตอรร์ ี่ 9 โวลต์ 3.8 สาหรบั ตรวจสอบไดโอด 4. COM ชอ่ งเสยี บสายวัดรว่ ม ใชเ้ ป็นช่องเสียบร่วมสาหรบั การวดั ทงั้ หมด ประกอบดว้ ย 4.1 การวดั แรงดัน 4.2 การวัดความต้านทาน 4.3 การวัดกระแสไฟฟ้าในย่านมิลลแิ อมป์ 4.4 การทดสอบไดโอด 5. 10 Amax ชอ่ งเสยี บสายวัดกระแสไฟฟ้า 10 Aตารางที่ 19 คณุ สมบตั ิของเครอ่ื ง รายการ ค่าการวดั1. วดั แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 500 Vrms2. วดั กระแสไฟฟา้ สูงสดุ 10 Ampere3. แสดงผลสูงสดุ 19994. ระยะเวลาการแสดงผลการวดั 2 – 3 ครั้งตอ่ วินาที5. คา่ ความถกู ต้องในการวดั แรงดันไฟฟ้า (200 mV – 200V)  0.5 %6. คา่ ความถูกต้องในการวัดแรงดนั ไฟฟา้ (500V)  0.8 %7. ค่าความถกู ต้องในการวดั กระแสไฟฟ้า (200 uA – 20 mA) 1%8. คา่ ความถกู ต้องในการวัดกระแสไฟฟ้า (200 mA)  1.2 %9. ค่าความถกู ตอ้ งในการวัดกระแสไฟฟา้ (10 A) 2%10. คา่ ความถูกต้องในการวดั ความตา้ นทาน (200 Ω - 200k Ω)  0.8 %11. ค่าความถกู ต้องในการวัดความตา้ นทาน (20 MΩ) 1%12. การแสดงข้ัวแรงดันไฟฟ้า อัตโนมตั ิ

(165) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เคร่ืองมอื วดั ไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ ข้อควรทราบกอ่ นการใช้งาน 1. จอแสดงผล (Display) มขี นาด 3 ½ หลกั ดงั นนั้ จงึ สามารถแสดงคา่ สูงสดุ ได้ 1999 เทา่ นนั้ 2. การแสดงผลข้ัวปริมาณไฟฟ้า (Polarity) สาหรับดิจิทัลมัลติมิเตอร์จะแสดงผลข้ัวทางไฟฟ้าให้โดยอัตโนมัติ โดยไมต่ อ้ งคานึงถึงการต่อสายเพ่ือวัดปริมาณไฟฟา้ เหมือนมลั ติมิเตอรแ์ บบเข็ม ซึ่งถ้าต่อสายวัดผิดขั้วเข็มมิเตอร์จะตีกลับในทางตรงข้าม แต่กรณีของดิจิทัลมัลติมิเตอร์จะปรากฏเครื่องหมาย – บนจอแสดงผล 3. ในการวัดปริมาณทางไฟฟ้าใด ๆ หากเราตั้งช่วงการวัดต่ากว่าค่าที่วัดได้ จอแสดงผลจะแสดงตัวเลข 1 หรอื -1 เท่านั้น เช่น สมมุติว่าวัดค่าความต้านทาน 100 k Ω แต่ตั้งช่วงการวัดไว้ท่ี 10 kΩ มิเตอร์จะ แสดงเลข 1 หรือ -1 แทนค่าสูงสุดที่วัดได้ ดงั น้นั วธิ ีแกไ้ ขคือ การปรบั ต้งั ยา่ นวัดใหส้ ูงขึน้การวัดค่าแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง สาหรับดจิ ทิ ัลมัลติมเิ ตอรร์ นุ่ นจ้ี ะตอ้ งปรับต้งั ยา่ นการวัดคล้ายกับมลั ติมิเตอรแ์ บบเข็ม ซึง่ประกอบด้วยย่าน 200 mV, 2000 mV (2V), 20 V, 200 V และ 500 V ลาดบั ข้นั การใช้โวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง 1. ตอ่ สายวดั สีดาทจ่ี ุดต่อ COM สีแดงทีจ่ ดุ ต่อ V Ω mA 2. ตั้งยา่ นวดั ของโวลต์มิเตอร์ไปยังยา่ นวดั ทีใ่ กลเ้ คียงกับค่าแรงดันไฟฟ้าท่ีต้องการวัด หากไม่รู้ค่าให้ตั้งไปยังย่านวดั สูงที่สุด (1,000V) ก่อน 3. ตอ่ สายวัดของโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้าครอ่ มขนานกับโหลดหรอื อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องการวดั 4. การวดั ไม่ควรตอ่ สายวดั ไว้นานเกนิ กวา่ 5 วนิ าทีตอ่ การวัดแตล่ ะครั้ง 5. หากจอแสดงผลแสดงค่า 1 หรือ -1 แสดงว่าต้ังย่านการวัดต่าเกินกว่าเครื่องจะแสดงผลได้ ให้รบี เปล่ยี นยา่ นการวดั ใหส้ ูงข้ึนการวดั ค่าแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลับ สาหรับดิจิทัลมัลติมิเตอร์รุ่นน้ีจะต้องปรับตั้งย่านการวัดคล้ายกับมัลติมิเตอร์แบบเข็ม ซ่ึงประกอบด้วยย่าน 200 V และ 500 V ลาดบั ขนั้ การใชโ้ วลตม์ ิเตอร์ไฟฟา้ กระแสสลบั 1. ตอ่ สายวัดสีดาทีจ่ ุดต่อ COM และสีแดงท่ีจดุ ต่อ V Ω mA 2. ตั้งยา่ นวัดของโวลต์มเิ ตอร์ไปยงั ยา่ นวัดที่ใกล้เคียงกับคา่ แรงดันไฟฟ้าท่ีต้องการวัด หากไม่รู้ค่าให้ต้งั ไปยงั ย่านวดั สงู ทีส่ ดุ (500V) ก่อน 3. ต่อสายวดั ของโวลต์มเิ ตอรค์ ร่อมขนานกับโหลดหรืออปุ กรณไ์ ฟฟ้าท่ีต้องการวดั 4. การวดั ไมค่ วรตอ่ สายวัดไวน้ านเกินกวา่ 5 วนิ าทีต่อการวดั แต่ละครั้ง

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เคร่ืองมอื วดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (166) 5. หากจอแสดงผลแสดงค่า 1 หรือ -1 แสดงว่าตั้งย่านการวัดต่าเกินกว่าเครื่องจะแสดงผลได้ ให้รีบเปลีย่ นยา่ นการวัดให้สงู ข้ึนการวดั คา่ กระแสไฟฟ้า สาหรับดจิ ทิ ัลมลั ตมิ เิ ตอร์รนุ่ นจี้ ะต้องปรบั ตงั้ ยา่ นการวัดคล้ายกบั มลั ติมเิ ตอร์แบบเข็ม ซึ่งประกอบดว้ ยย่าน 200 µA, 200 mA และ 10 A ลาดบั ขั้นการใช้แอมป์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 1. ต่อสายวัดสีดาทจี่ ุดต่อ COM และสแี ดงที่จดุ ต่อ V Ω mA 2. ตั้งย่านวัดของแอมป์มิเตอร์ไปยังย่านวัดท่ีใกล้เคียงกับค่ากระแสไฟฟ้าที่ต้องการวัด หากไม่รู้ค่าให้ต้งั ไปยงั ย่านวัดสงู ท่ีสุด (10 A) กอ่ น 3. สาหรบั การวดั ยา่ น 10 A ต้องยา้ ยสายวดั สีแดงไปยงั จดุ ตอ่ 10 Amax กอ่ น จงึ จะสามารถวดั ได้ 4. ต่อสายวัดของแอมป์มิเตอรอ์ นุกรมกับโหลดหรืออปุ กรณ์ไฟฟ้าที่ต้องการวัด 5. การวดั ไม่ควรต่อสายวดั ไว้นานเกนิ กว่า 5 วินาทตี ่อการวดั แต่ละคร้ัง 6. หากจอแสดงผลแสดงค่า 1 หรือ -1 แสดงว่าตั้งย่านการวัดต่าเกินกว่าเคร่ืองจะแสดงผลได้ ให้รบี เปลี่ยนย่านการวัดใหส้ งู ขน้ึการวัดคา่ ความตา้ นทานไฟฟ้า สาหรับดิจิทัลมัลติมิเตอร์รุ่นน้ีจะต้องปรับต้ังย่านการวัดคล้ายกับมัลติมิเตอร์แบบเข็ม ซึ่งประกอบดว้ ยยา่ น 200 Ω, 2000 Ω, 20 kΩ, 200 kΩ และ 20 MΩ ลาดับขัน้ การใชโ้ อห์มมเิ ตอร์ 1. ตอ่ สายวดั สีดาทจี่ ุดต่อ COM และสแี ดงทจี่ ดุ ต่อ V Ω mA 2. ต้ังย่านวัดของโอห์มมเิ ตอรไ์ ปยงั ยา่ นวัดทีใ่ กล้เคยี งกับคา่ ท่ีต้องการวัด หากไม่รู้ค่าให้ตั้งไปยังย่านวดั สูงทส่ี ุด (20 MΩ) กอ่ น 3. ต่อสายวดั ของโอหม์ มเิ ตอรข์ นานกบั อุปกรณไ์ ฟฟ้าที่ต้องการวัด 4. หากจอแสดงผลแสดงค่า 1 หรือ -1 แสดงว่าต้ังย่านการวัดต่าเกินกว่าเครื่องจะแสดงผลได้ ให้เปลีย่ นย่านการวดั ให้สงู ขนึ้ข้อควรระวงั และการเตรียมสาหรบั การวัด 1. ก่อนการวดั ปริมาณใด ต้องแน่ใจว่าต้งั สวติ ซเ์ ลือกยา่ นการวัดตรงกบั ปรมิ าณท่จี ะวดั 2. สวติ ซ์เลือกการวดั อยใู่ นชว่ งการวดั ทเ่ี หมาะสมไมต่ ่ากวา่ ปริมาณที่จะวดัในกรณที ี่ไม่ทราบปรมิ าณท่ีจะวดั มคี า่ อยู่ในชว่ งการวดั ใด ใหต้ ้งั ช่วงการวัดทม่ี ีคา่ สูงสดุ ก่อนแล้วค่อยลดช่วงการวัดลงมาทีละชว่ ง

(167) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครือ่ งมอื วดั ไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ 3. เนื่องจากช่องเสยี บสายวดั (สีแดง) มีหลายช่อง คอื V- , mA และ 10 A ต้องแน่ใจว่าเสียบสายวัดสีแดงในช่องเสียบตรงกับปรมิ าณที่จะวดั 4. ในกรณีท่วี ดั ความตา่ งศักย์ไฟฟา้ สูงตงั้ แต่ 25 VAC หรอื 60 VDC ขึน้ ไป ระวงั อย่าใหส้ ว่ นใดของรา่ งกายแตะวงจรทีก่ าลังวัดจะเปน็ อันตรายได้ 5. ในขณะท่ีกาลังทาการวดั และต้องการปรับชว่ งการวัดใหต้ า่ ลงหรือสูงขึ้นหรือเลือกการวัดปริมาณอ่นื ให้ดาเนนิ การดังน้ี 5.1 ยกสายวัดเส้นหนงึ่ ออกจากวงจรท่ีกาลงั ทดสอบ 5.2 ปรบั ชว่ งการวดั หรือเลอื กการวัดปริมาณอื่นตามต้องการทาการวัด 6. การวัดปรมิ าณกระแสสูง (~10A) ควรใช้เวลาวดั ในชว่ งสน้ั ไม่เกิน 30 วินาที 7. เมือ่ ใช้งานเสร็จแล้ว ใหเ้ ลอื่ นสวติ ซ์ปิด-เปิด มาที่ OFF ถ้าไม่ได้ใช้เปน็ เวลานาน ควรเอาแบตเตอร่ีออกด้วยการบารงุ รกั ษาดิจทิ ัลมัลติมเิ ตอร์ 1. ก่อนการใช้งานดิจิทัลมัลติมิเตอร์แต่ละรุ่นแต่ละย่ีห้อควรศึกษาคู่มือการใช้งานให้เข้าใจก่อนเสมอ เนื่องจากดิจิทัลมัลติมิเตอร์แต่ละรุ่นแต่ละยี่ห้ออาจมีข้อจากัดหรือข้อปลีกย่อยในการใช้งานแตกต่างกนั 2. ก่อนการวัดปริมาณทางไฟฟ้าทุกครั้ง ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าปรับต้ังสวิทช์เลือกย่านการวัดถูกต้องและเหมาะสมกบั ปรมิ าณทางไฟฟ้าทีต่ ้องการวัดทุกครัง้ 3. อยา่ ใหด้ จิ ิทัลมัลติมิเตอร์ไดร้ ับการกระทบกระเทือนหรอื ตกกระแทกอย่างรุนแรง เพราะจะทาให้เกิดความเสียหายได้ 4. หากมีความจาเป็นที่จะไม่ได้ใช้งานดิจทิ ลั มลั ติมิเตอร์เวลานาน ควรถอดแบตเตอร์รี่ออก มิฉะน้ันสารเคมจี ากแบตเตอร์ร่ีจะกอ่ ความเสียหายแกด่ จิ ทิ ลั มัลติมิเตอร์ได้ 5. ควรจัดเก็บมลั ตมิ เิ ตอร์ไว้ในกล่องจดั เกบ็ โดยเฉพาะซ่ึงสามารถกนั ฝุ่นละออง ความร้อน ความชื้นและการรบกวนจากสนามแมเ่ หลก็ ภายนอก เพอ่ื ยดื อายกุ ารใช้งาน 6. หากมีความจาเป็นต้องเปลี่ยนฟิวส์ของดิจิทัลมัลติมิเตอร์ ต้องเปล่ียนฟิวส์ให้มีค่าทนกระแสไฟฟา้ ขนาดเดยี วกัน หา้ มเปลย่ี นให้มีค่าทนกระแสไฟฟ้าสูงกว่า เพราะอาจจะทาให้ดิจิทัลมัลติมิเตอร์เสยี หายได้ 7. เมื่อเลิกการใช้งานควรต้ังสวิทช์เลือกย่านการวัดไปที่ตาแหน่ง Off ทุกครั้ง เพ่ือประหยัดแบตเตอร์รี่ 8. หากมีความจาเป็นต้องใช้งานมัลติมิเตอร์ในงานวัดที่มีความถูกต้องสูงอยู่เสมอ ควรส่งมัลติมิเตอรไ์ ปทาการเทียบมาตรฐาน (Calibration) ทกุ 1 ปี

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอ่ื งมอื วัดไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ (168)สรุปสาระสาคญั มัลติมิเตอร์แบบแอนะล็อก หรือท่ีนิยมเรียกว่า มิเตอร์เข็ม มีความสามารถวัดปริมาณทางไฟฟ้าได้มากกว่า 1 ชนิด ประกอบด้วย 1) แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 2) แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 3) กระแสไฟฟ้ากระแสตรงและ 5) ความต้านทานไฟฟ้า โดยการวัดปริมาณทางไฟฟ้าแต่ละชนิดจะสามารถเลือกได้โดยใช้สวิทช์เลอื กยา่ นการวดั (Range selector switch) วิธีการวดั แรงดนั ไฟฟ้าและการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าต้องต่อมิเตอร์ขนานกับอุปกรณ์ท่ีต้องการวัด ส่วนการวัดค่ากระแสไฟฟ้าต้องต่ออนุกรมกับอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่าน้ัน การอ่านค่าปริมาณทางไฟฟ้าจากมิเตอร์เข็มทาได้โดยการดูตาแหน่งของเข็มชี้ค่าว่าตรงกับตาแหน่งใดบนสเกลแสดงผลและใช้การคูณหรือหารคา่ ทอ่ี า่ นไดร้ ่วมกับตวั เลอื กยา่ นการวัด ดิจิทัลมัลติมิเตอร์ หรือ ที่นิยมเรียกว่า มิเตอร์แบบตัวเลข มีความสามารถในการวัดปริมาณทางไฟฟ้าได้เช่นเดียวกับมิเตอร์เข็ม รวมท้ังยังมีความสามารถอีกหลายอย่างท่ีเหนือกว่า เช่น แสดงผลข้ัวไฟฟ้าอัตโนมัติ เปลีย่ นยา่ นการวดั อตั โนมัติ วัดปรมิ าณความถ่ี ฯลฯ วธิ ีการวัดจะทาเช่นเดยี วกับแบบมิเตอรเ์ ข็ม ดิจิทัลมัลติมิเตอร์จะมีความทนทานน้อยกว่ามิเตอร์แบบเข็ม ดังน้ันการใช้งานจึงต้องมีความระมดั ระวังสงู โดยเฉพาะการวดั แรงดันไฟฟา้ และกระแสไฟฟา้ ซึ่งอาจทาให้มิเตอร์เสียหายได้งา่ ย

แบบฝึกหัดทา้ ยบท1. จงอธิบายว่าเพราะเหตุใด จึงไม่สามารถรวมสเกลของมัลติมิเตอร์แบบแอนาล็อกให้เหลือเพียง 1 สเกลเหมอื ดิจติ ัลมลั ตมิ เิ ตอร์ได้2. จงอธิบายข้ันตอนและวิธกี ารวัดคา่ ความตา้ นทานมาโดยละเอียด3. จงอธิบายข้นั ตอนและวิธกี ารวัดแรงดนั ไฟฟ้ามาโดยละเอยี ด4. จงอธิบายขั้นตอนและวธิ กี ารวัดกระแสไฟฟ้ามาโดยละเอียด5. จงอา่ นค่าปริมาณทางไฟฟ้าบนหน้าปัดทน์ ้ี เมอื่ 5.1. ตั้งย่านวัด 0.5 DCV ……………………………………………………………………………………… 5.2. ตง้ั ยา่ นวัด 2.5 DCV ……………………………………………………………………………………… 5.3. ตัง้ ยา่ นวดั 10 DCV ……………………………………………………………………………………… 5.4. ตง้ั ย่านวดั 50 DCV ……………………………………………………………………………………… 5.5. ต้ังยา่ นวดั 250 DCV ……………………………………………………………………………………… 5.6. ตั้งยา่ นวัด 1,000 DCV ……………………………………………………………………………………… 5.7. ตั้งยา่ นวัด 2.5 ACV ……………………………………………………………………………………… 5.8. ตั้งย่านวดั 10 ACV ……………………………………………………………………………………… 5.9. ตง้ั ยา่ นวัด 50 ACV ……………………………………………………………………………………… 5.10. ตง้ั ยา่ นวัด 250 ACV ……………………………………………………………………………………… 5.11. ตง้ั ยา่ นวดั 1,000 ACV ……………………………………………………………………………………… 5.12. ตงั้ ย่านวดั 2.5 DC mA ……………………………………………………………………………………… 5.13. ตง้ั ยา่ นวัด 25 DC mA ……………………………………………………………………………………… 5.14. ตง้ั ยา่ นวดั 0.25 A ………………………………………………………………………………………

เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอื่ งมือวัดไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ (170) 5.15. ตั้งย่านวัด × 1 ……………………………………………………………………………………… 5.16. ตั้งย่านวดั × 10 ……………………………………………………………………………………… 5.17. ตง้ั ย่านวัด × 100 ……………………………………………………………………………………… 5.18. ตัง้ ย่านวดั × 1k ……………………………………………………………………………………… 5.19. ตั้งยา่ นวัด × 10k ………………………………………………………………………………………6. จงอธบิ ายข้อควรระวังในการวัดคา่ แรงดันไฟฟ้ามาอย่างละเอยี ด7. จงอธิบายข้อควรระวงั ในการวัดคา่ กระแสไฟฟ้ามาอย่างละเอียด8. จงอธิบายข้อควรระวงั ในการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้ามาอย่างละเอียด9. จงอธบิ ายข้อควรระวงั ในการใชด้ ิจิทัลมลั ตมิ เิ ตอร์มาอย่างละเอียด10. หากดจิ ทิ ัลมลั ติมิเตอร์แสดงผล 1 หรือ -1 น้นั มคี วามหมายอยา่ งไร และมวี ธิ แี ก้ไขอย่างไร11. จงอธิบายขัน้ ตอนการบารงุ รกั ษามลั ตมิ ิเตอร์ทงั้ 2 ชนิดมาอยา่ งละเอยี ด12. จงเปรยี บเทียบถงึ ขอ้ ดีและขอ้ เสียของการใชเ้ คร่ืองมือวดั แบบแอนาล็อกและแบบดิจิทัลมาโดยละเอยี ด

เอกสารอ้างอิงประยูร เช่ียววัฒนา. (2535). เครื่องวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย - ญีป่ นุ่ ).พัน ธ์ ศั ก ดิ์ พุ ฒิ ม า นิ ต พ ง ศ์ . ( 2537) . เ ค รื่ อ ง มื อ วั ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์ . ก รุ ง เ ท พ ฯ :ซเี อด็ ยเู คช่ัน .มงคล ทองสงคราม. (2534). ทฤษฎีเคร่ืองวัดไฟฟา้ . กรุงเทพฯ: รามาการพิมพ์ว ง จ ร ไ ฟ ฟ้ า เ บ้ื อ ง ต้ น . ( 2557). ค้ น เ มื่ อ วั น ที่ 1 0 ม ก ร า ค ม 2 5 5 6 . จ า กhttp://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.htmlศกั รินทร์ โสนันทะ. (2545). เครือ่ งมือวดั และการวดั ทางไฟฟา้ . กรงุ เทพฯ : ซีเอ็ดยูเคช่ัน.สมนึก บญุ พาไสว. (2550). การวดั และเครอื่ งมือวัด. กรุงเทพฯ : สานักพิมพท์ อ้ ป.เอก ไชยสวัสด.์ิ (2539). การวัดและเคร่อื งวัดไฟฟา้ . กรงุ เทพฯ: รามาการพิมพ์Miernik uniwersalny UNI-T UT33B. (2013). Retrieved 10 January 2013. From ttp://botland.com.pl/urzadzenia-pomiarowe/990-miernik-uniwersalny-uni-t-ut33b.html

แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 9 วงจรบรดิ จ์หัวข้อเนอื้ หา 1. หลักการทางานพื้นฐานของวิทสโตนบรดิ จ์ 2. หลกั การทางานพื้นฐานของเคลวนิ บรดิ จ์ 3. การประยุกต์ใชง้ านวงจรบรดิ จ์ 4. หลักการทางานพน้ื ฐานของวงจรบรดิ จไ์ ฟฟ้ากระแสสลบั 5. การประยุกต์ใช้งานวงจรบรดิ จ์ไฟฟ้ากระแสสลบั 6. สรปุ สาระสาคญัวตั ถุประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม เม่อื ผ้เู รียนศึกษาบทเรียนนแ้ี ล้วสามารถ 1. อธบิ ายหลักการพ้นื ฐานของวิทสโตนบริดจ์ได้ 2. อธิบายหลกั การพ้นื ฐานของเคลวินบรดิ จ์ได้ 3. อธบิ ายหลกั การประยกุ ต์ใช้งานวงจรบรดิ จ์ได้ 4. อธิบายหลกั การทางานพ้ืนฐานของวงจรบริดจ์ไฟฟา้ กระแสสลบั 5. อธบิ ายหลกั การประยกุ ต์ใชง้ านวงจรบรดิ จ์ไฟฟ้ากระแสสลบั ได้วธิ สี อนและกิจกรรมการเรียนการสอน 1. วิธีสอน 1.1 วิธีสอนแบบบรรยาย เรม่ิ จากการอธิบายถึงหลักการพื้นฐานของวิทสโตนบริดจ์ หลักการพื้นฐานของเคลวินบริดจ์ หลักการประยุกต์ใช้งานวงจรบริดจ์ หลักการทางานพ้ืนฐานของวงจรบริดจ์ไฟฟ้ากระแสสลบั หลักการประยุกตใ์ ชง้ านวงจรบรดิ จไ์ ฟฟา้ กระแสสลบั ระหวา่ งการบรรยายมีการตั้งคาถาม ตอบคาถามระหวา่ งผูส้ อนและผูเ้ รียน สดุ ทา้ ยอภิปรายและสรุปประเดน็ สาคญั ที่เกีย่ วกับวงจรบริดจ์ 2. กจิ กรรมการเรียนการสอน 2.1 แสดงตวั อยา่ ง การใช้งานวงจรบริดจ์ในงานด้านวิทยาศาสตร์และด้านอตุ สาหกรรม 2.2 อภิปราย เร่อื ง การใชง้ านวงจรบริดจ์ในงานดา้ นวิทยาศาสตร์และดา้ นอุตสาหกรรม 2.3 ทาแบบฝึกหัดท้ายบทที่ 9สอื่ การเรียนการสอน 1. เคร่ืองคอมพวิ เตอร์

(173) เอกสารประกอบการสอน วชิ า เครอ่ื งมอื วัดไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ 2. เพาเวอร์พอยต์ พรเี ซนเตชัน เรอ่ื ง วงจรบรดิ จ์ 3. โปรเจคเตอร์การวัดผลและการประเมนิ ผล 1. สงั เกตการตอบคาถามและต้งั คาถาม 2. สงั เกตจากการอภปิ ราย ซักถาม และการแสดงความคิดเห็น 3. วดั เจตคตจิ ากการสังเกตพฤติกรรมความกระตือรือรน้ ในการทากจิ กรรมและคณุ ภาพของงาน

บทท่ี 9 วงจรบรดิ จ์ วงจรบรดิ จ์ไดร้ ับความนยิ มนามาใชเ้ พื่อวัดค่าองค์ประกอบต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง ไม่เฉพาะการวัดค่าความต้านทานเท่านั้นแต่ยังถูกนามาใช้วัดค่าองค์ประกอบอื่น ๆ เช่น ค่าความเก็บประจุ ค่าความเหนีย่ วนา เปน็ ตน้ หลกั การวดั ของวงจรบรดิ จ์ใช้วิธีการเปรียบเทียบค่าระหว่างสิ่งท่ีรู้ค่าแน่นอน (มาตรฐาน)กบั สง่ิ ท่ไี ม่รูค้ ่า และมีความถูกต้องในการวัดสงู ถงึ 0.001 – 1 % วงจรพ้ืนฐานของวงจรบริดจ์ประกอบด้วยเครือข่ายตัวต้านทาน 4 ตัว ท่ีต่อกันแบบขนาน 2 สาขาและแต่ละสาขามีตัวต้านทาน 2 ตัวต่ออนุกรมกัน (ภาพที่ 107) ใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่อเข้าที่ขั้วของเครอื ขา่ ยตัวตา้ นทาน 2 ขว้ั และอีก 2 ข้วั ท่เี หลือต่อเข้ากับกัลวาโนมิเตอร์เพ่ือวัดค่าแรงดันไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนในวงจร R1 R2 G R4 R3 ภาพที่ 107 วงจรบริดจอ์ ยา่ งงา่ ย วงจรบริดจ์นั้นใช้วิธีการวัดแบบเปรียบเทียบค่าแรงดันไฟฟ้าท่ีแตกต่างกัน 2 จุดบนวงจรและแสดงผลการทางานดว้ ยโวลท์มิเตอร์ วงจรบรดิ จ์ใชห้ ลกั การเปรียบเทียบค่าของความต้านทานท่ีรู้ค่าแน่นอน(R1 – R3) กับค่าของความต้านทานท่ีไม่รู้ค่า (R4) ความถูกต้องของการทางานจึงข้ึนอยู่กับค่าความถูกต้องของตัวต้านทานมาตรฐานที่นามาใช้ในวงจรและข้ึนอยู่กับความไวต่อการตอบสนองกระแสไฟฟ้าของ กัลวาโนมิเตอร์ทใี่ ช้แสดงผล ดังนั้นจึงมีความจาเป็นอย่างมากท่ีต้องใช้อุปกรณ์ท่ีมีมาตรฐานและมีค่าความถูกต้องสูงในวงจรบริดจ์ เมื่อค่าความต้านทานทั้งหมดในวงจรบริดจ์ (R1 – R4) มีค่าเท่ากัน จะทาให้วงจรอยู่ในสภาวะที่เรียกว่า สมดุล (Balance) และจะทาให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านกัลวาโนมิเตอร์ ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างค่าความต้านทานทั้ง 4 ตัวจึงสามารถเขียนเป็นสมการได้ เรียกว่า สมการสมดุล (Balancingequation) ซง่ึ สมการนใี้ ชส้ าหรบั หาค่าของตวั ต้านทานทไี่ ม่ทราบค่า (R4)