หน่วยที่ 2

เคร่อื งมอื วดั ไฟฟา้ เบื้องตน้

1. ชนิดเครือ่ งมือวดั ไฟฟ้าเบ้อื งต้น การศึกษาหรือการเก่ยี วขอ้ งทางดา้ นไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ จาเปน็ ตอ้ งเกี่ยวขอ้ งกับ ปรมิ าณไฟฟา้ หลายชนิด การจะตรวจสอบตรวจวัดปริมาณไฟฟ้าเหล่านไ้ี ด้ จาเปน็ ต้องใชเ้ ครอ่ื งมอื วดั ไฟฟ้า (Electrical Instruments) ชว่ ยในการวดั และช่วยในการแสดงคา่ ปรมิ าณไฟฟ้าทีถ่ กู ออกมา เคร่อื งมอื วดั ไฟฟ้าเบอ้ื งต้นที่ควรทราบ ไดแ้ ก่ มัลตมิ ิเตอร์ สามารถแบง่ ออก ไดเ้ ปน็ 2 ชนิด ไดแ้ ก่ มลั ติมิเตอร์ชนดิ แอนาลอก กบั มลั ตมิ เิ ตอรช์ นิดดจิ ติ อล มัลติมิเตอรแ์ ตล่ ะชนิด

2. มัลตมิ ิเตอรช์ นดิ แอนาลอก มัลติมิเตอรช์ นดิ แอนาลอก หรือ มลั ตมิ เิ ตอรช์ นิดเข็มช้ี สว่ นประกอบมลั ตมิ ิเตอร์ชนดิ แอนะลอก หมายเลข 1 เป็นหนา้ ปัดแสดงสเกลบอกคา่ ตา่ งๆ ของปรมิ าณไฟฟา้ ทวี่ ดั ได้ หมายเลข 2 แสดงไดโอดเปล่งแสง จะเปลง่ แสงสวา่ งออกมา แสดงถงึ การต่อวงจร หมายเลข 3 เป็นเข็มชี้ของมิเตอร์ หมายเลข 4 เป็นสกรูปรับแต่งใหเ้ ข็มชใี้ นสภาวะมเิ ตอรไ์ มท่ างาน หมายเลข 5 เปน็ ป่มุ ปรบั ใหเ้ ข็มชมี้ เิ ตอร์ชีท้ ีต่ าแหน่งศูนยโ์ อหม์ พอดี หมายเลข 6 เปน็ ขว้ั ตอ่ เอา้ ต์พุต ใชส้ าหรบั วัดความดงั เสียงจากเคร่ืองขยายเสียง หมายเลข 7 เป็นสวติ ซ์ปรบั เลือกยา่ นวดั ค่าปรมิ าณไฟฟา้ ทเี่ หมาะสม หมายเลข 8 เป็นข้ัวตอ่ สายวัดมิเตอรข์ ัว้ บวก (+) ใช้สาหรบั ต่อสายวดั สีแดง หมายเลข 9 เปน็ ขว้ั ต่อสายวดั มิเตอร์ขั้วลบ (-COM) ใชส้ าหรบั ต่อสายวัดสดี า

3. สเกลหนา้ ปัดมลั ติมิเตอรช์ นิดแอนาลอก สเกลหนา้ ปดั ของมลั ติมิเตอรช์ นดิ แอนาลอก หรอื ชนิดเขม็ ช้ี จะมสี เกลแสดงคา่ ปรมิ าณไฟฟา้ หลายชนดิ ปรมิ าณไฟฟา้ แต่ละชนดิ แสดงค่าออกมาแตกตา่ งกัน ทาให้สเกลที่กาหนดไวท้ ี่หน้าปดั แตล่ ะสเกลมี ความแตกต่างกนั หมายเลข 1 สเกลโอหม์ (Ω) หมายเลข 2 สเกลแรงดนั ไฟตรง กระแสไฟตรง และแรงดันไฟสลบั (DCV,A&ACV) หมายเลข 3 สเกลแรงดันไฟสลับเฉพาะยา่ น 10 โวลต์ (AC 10 V) หมายเลข 4 สเกลคา่ อัตราขยายกระแสไฟตรงของตวั ทรานซิสเตอร์ (hFE) หมายเลข 5 สเกลคา่ กระแสรั่วไหลของตัวทรานซิสเตอร์ (ICEO) หมายเลข 6 สเกลค่าแรงดันภาระในการวัดไดโอด (LV) หมายเลข 7 สเกลคา่ ความดงั ของสัญญาณเสยี ง บอกคา่ การวัดออกมาเปน็ เดซิเบล หมายเลข 8 กระจกเงา ใชส้ ะทอ้ นเข็มชี้ สเกลหน้าปดั มลั ตมิ ิเตอร์ชนิดแอนะลอก

4. การใช้งานมลั ตมิ เิ ตอร์ชนิดแอนาลอก มัลติมเิ ตอร์ชนิดแอนาลอก สามารถใชว้ ดั หาปริมาณไฟฟา้ คา่ ต่างๆ ไดห้ ลายชนิด เช่น แรงดนั ไฟตรง (DCV) แรงดนั ไฟสลบั (ACV) กระแสไฟตรง (DCmA) แลความตา้ นทาน (Ω) 4.1 การวัดแรงดนั ไฟตรง (DCV) การวดั แรงดันไฟตรง โดยปรบั สวิตซ์เลอื กยา่ นวดั ไปที่ DCV มลั ติมเิ ตอรช์ นอดแอนา ลอกรุ่นมาตรฐาน จะมีย่านวดั แรงดนั ไฟตรงทั้งหมด 7 ยา่ นวดั เตม็ สเกล คือ ยา่ น 0.1V,0.5V,2.5V,10V,50V,250V และ 1,000 V ขั้นตอนการวัดคา่ ปฎิบตั ิดังนี้ ย่านวดั แรงดนั ไฟตรง (DCV) การตอ่ มลั ตมิ เิ ตอร์วัดแรงดนั ไฟตรง (DCV) 1. เสียบสายวดั สแี ดงเข้าท่ีข้วั บวก (+) เสียบสายวัดสีดาเขา้ ที่ขว้ั ต่อขว้ั ลบ (-COM)ของมเิ ตอร์ 2. ปรับสวิตซเ์ ลือกย่านวัด DCV ไปย่านท่เี หมาะสม

3. การวดั แรงดนั ไฟตรง ต้องนามเิ ตอร์ไปตอ่ วัดแบบขนานวงจร 4. การตง้ั ย่านวดั การใชส้ เกล และการอา่ นค่า ยา่ นตง้ั วัด สเกลใชง้ าน การอ่านคา่ คา่ ท่วี ัดได้ หมายเหตุ 0.1V 0 – 10 ใช้ 0.01 คณู ค่าทอ่ี า่ นได้ 0 – 0.1 V 0.5V 0 – 50 ใช้ 0.01 คณู ค่าท่อี ่านได้ 0 – 0.5 V ใช้สเกลสีดาใต้ 2.5V 0 – 250 ใช้ 0.01 คูณค่าท่ีอา่ นได้ 0 – 2.5 V กระจกเงา 3 10V 0 – 10 0 - 10 V ย่านคอื 0-10, 50V 0 – 50 อ่านโดยตรง 0 – 50 V 0 – 50 250V 0 – 250 อ่านโดยตรง 0 – 250 V และ 0 - 250 1,000V 0 - 10 อ่านโดยตรง 0 – 1,000 V ใช้ 100 คณู ค่าทอี่ ่านได้ การต้ังย่านวัด การใช้สเกล และการอ่านค่า แรงดนั ไฟตรง (DCV)

4.2 การวัดแรงดนั ไฟสลบั (ACV) การวัดแรงดนั ไฟสลบั โดยปรบั สวิตซเ์ ลอื กยา่ นวดั ไปท่ี ACV มลั ติมิเตอร์ชนิดแอนะลอกรุน่ มาตรฐาน จะมีย่านวดั แรงดนั ไฟสลบั ทั้งหมด 4 ย่านวดั เต็มสเกล คอื ย่าน 10 V, 50 V 250 V และ 1,000 V ยา่ นวดั แรงดันไฟสลับ (ACV) การตอ่ มัลตมิ ิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟสลบั (ACV) ขั้นตอนการวดั ค่าปฏบิ ัตดิ งั น้ี 1. เสยี บสายวัดสีแดงเขา้ ที่ขวั้ ต่อขว้ั บวก (+) เสียบสายวัดสดี าเข้ากับขว้ั ตอ่ ข้ัวลบ (-) 2. ปรับสวติ ซ์เลือกย่านวดั ACV ไปยา่ นทีเ่ หมาะสม 3. การวดั แรงดนั ไฟสลบั ตอ้ งนามเิ ตอรไ์ ปตอ่ วัดแบบขนานกบั วงจร 4. ก่อนตอ่ มัลติมิเตอรว์ ดั แรงดันไฟสลับค่าสงู ควรตดั ไฟของวงจรท่จี ะวดั ออกกอ่ น

5. อยา่ จบั สายวัดหรอื มลั ตมิ เิ ตอร์ขณะวัดแรงดันไฟสลบั คา่ สงู 6. การตง้ั ยา่ นวดั การใชส้ เกล และการอา่ นค่า ย่านตงั้ วัด สเกลใช้อา่ น การอ่านคา่ ค่าท่ีวัดได้ หมายเหตุ 10 V 50 V 0 – 10 อ่านโดยตรง 0 – 10 V ใช้สเกล AC 10 V 250 V 1,000 V 0 – 50 อา่ นโดยตรง 0 – 50 V ใช้สเกลสีดาใตก้ ระจก 0 – 250 อา่ นโดยตรง 0 – 250 V เงา 3 ย่าน คือ 0 – 0 - 10 ใช้100คูณคา่ ทอี่ ่านได้ 0 – 1,000 V 10 , 0 – 50 และ 0 - 250 การต้ังยา่ นวัด การใชส้ เกล และการอา่ นแรงดนั ไฟสลบั (ACV)

4.3 การวัดกระแสไฟตรง (DCmA) การวัดกระแสไฟตรง โดยปรับสวติ ซเ์ ลือกย่านวัดไปที่ DCmA มลั ตมิ เิ ตอร์ ชนดิ แอนาลอกรนุ่ มาตรฐาน จะมยี ่านวดั กระแสไฟตรงทัง้ หมด 4 ย่านวดั เต็มสเกล คือ ยา่ น 50µA,2.5 mA, 25 mA (0.25A) ยา่ นวัดกระแสไฟตรง (DCmA) การต่อมลั ตมิ เิ ตอรว์ ดั กระแสไฟตรง (DCmA) ขั้นตอนการวัดค่าปฏิบตั ดิ ังนี้ 1. เสียบสายวัดสีแดงเข้าท่ขี ้ัวต่อขั้วบวก (+) เสยี บสายวัดสีดาเขา้ ที่ขว้ั ต่อขัว้ ลบ (-COM) ของมิเตอร์ 2. ปรบั สวติ ซ์เลือกย่านวดั DCmA ไปย่านท่เี หมาะสม 3. การวัดกระแสไฟตรง ต้องนามเิ ตอร์ไปต่ออนกุ รมกับวงจร

4. ยา่ นวัดกระแสไฟตรง 50µA เป็นย่านเดยี วกบั ย่านวัดแรงดนั ไฟตรง 0.1 V 5. การตง้ั ยา่ นวดั การใช้สเกล และการอ่านคา่ ยา่ นตง้ั วดั สเกลใช้อา่ น การอ่านคา่ คา่ ทวี่ ัดได้ หมายเหตุ 50µA 0 – 50 อ่านโดยตรงในหนว่ ย µA 0 – 50 µA 2.5mA 0 – 250 ใช้ 0.01 คณู ค่าทีอ่ ่านไดใ้ นหน่วย mA 0 – 2.5 mA ใชส้ เกลสีดาใตก้ ระจก 25mA 0 – 250 ใช้ 0.1 คูณคา่ ทอ่ี ่านได้ในหนว่ ย mA 0 – 25 mA เงา 3 ย่าน คอื 0.25A 0 - 250 อ่านโดยตรงในหนว่ ย mA 0 – 250 mA 0 – 10, 0 – 50 และ 0 - 250 การตัง้ ย่านวัด การใช้สเกล และการอ่านคา่ กระแสไฟตรง (DCmA)

4.4 การวัดความตา้ นทาน (Ω) การวัดความต้านทาน โดยปรบั สวติ ซ์เลือกยา่ นวัดไปท่ี Ω มลั ตมิ เิ ตอรช์ นดิ แอนะลอกรนุ่ มาตรฐาน จะมียา่ นวัดความต้านทานท้ังหมด 4 ถึง 5 ยา่ นวดั เต็มสเกล คอื ยา่ น ×1, ×10 , ×100 , ×1k และ ×10k (บางรนุ่ ไม่มีย่าน ×100 และบางรุ่นไมม่ ีย่าน ×10k) การปรบั แตง่ โอหม์ มเิ ตอร์ใหช้ ี้ท่ี 0 Ω พอดี การวัดความตา้ นทานด้วยโอหม์ มเิ ตอร์ ข้ันตอนการวัดค่าปฏบิ ัติดงั น้ี 1. เสยี บสายวัดสีแดงเขา้ ที่ขว้ั ตอ่ ข้วั บวก (+) เสยี บสายวดั สดี าเขา้ ที่ข้วั ต่อข้วั ลบ (-COM) ของมิเตอร์ 2. ปรบั สวิตซ์เลอื กยา่ นวดั Ω ก่อนนาโอหม์ มิเตอรไ์ ปใช้วัดตวั ตา้ นทานทกุ ครั้ง ในทกุ ย่านวดั ท่ตี ั้งวัด โอห์ม ต้องปรับแตง่ เข็มชีข้ องมเิ ตอร์ให้ช้ีค่าท่ี 0 Ω ก่อนเสมอ 3. นาโอห์มมิเตอร์ไปวัดคา่ ความตา้ นทานไดต้ ามต้องการอยา่ งถกู ต้อง

4. การตง้ั ยา่ นวดั การใช้สเกล และการอา่ นค่า ยา่ นต้ังวดั สเกลใชอ้ ่าน การอ่านคา่ ค่าที่วัดได้ หมายเหตุ ×1 0-∞ อา่ นโดยตรง 0 – 2 kΩ ×10 ใช้ 10 คณู ค่าที่อา่ นได้ 0 – 20 kΩ ใช้สเกลสดี าเหนอื ×100 ใช้ 100 คณู ค่าทอี่ า่ นได้ 0 – 200 kΩ กระจกเงาย่านเดียวคอื ×1k อา่ นโดยตรงในหนว่ ย kΩ 0 – 2 MΩ ×10k ใช้ 10 คณู ค่าที่อ่านได้ในหนว่ ย kΩ 0 – 20 MΩ 0-∞ การต้งั ย่านวัด การใช้สเกล และการอา่ นคา่ ความตา้ นทาน (Ω)

5. มลั ตมิ เิ ตอรช์ นิดดจิ ติ อล หมายเลข 1 เปน็ หนา้ ปดั แสดงผลการวดั คา่ ปรมิ าณไฟฟ้า หมายเลข 2 เปน็ สวิตซเ์ ลอื กค่าปรมิ าณไฟฟ้าท่ตี อ้ งการวัด หมายเลข 3 เป็นขวั้ เสยี บไว้สาหรับวดั ตัวทรานซสิ เตอร์ หมายเลข 4 เปน็ ขว้ั ต่อสายวัดมิเตอร์สแี ดง เพอื่ วัดค่ากระแสไฟตรงคา่ สงู สุด หมายเลข 5 เปน็ ขวั้ ต่อสายวัดมิเตอรส์ ีแดง เพ่อื วัดคา่ แรงดนั ไฟตรง แรงดันไฟสลบั กระแสไฟตรงค่าตา่ และความตา้ นทาน หมายเลข 6 เป็นขัว้ ตอ่ สายวดั มิเตอร์สีดา (COM) หมายเลข 7 เปน็ ตาแหน่งเลือกการปิดสวิตซ์หยดุ ใช้งานมเิ ตอร์ (OFF) เพ่อื หยุดการ จา่ ยไฟให้มเิ ตอร์ เปน็ การหยุดทางานของมเิ ตอร์ ส่วนประกอบมัลติมเิ ตอรช์ นดิ ดิจิตอล

หมายเลข 8 เปน็ ตาแหนง่ เลือกการทางานเป็นโวลต์มเิ ตอร์ไฟตรง หมายเลข 9 เป็นตาแหน่งเลือกการทางานเป็นโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟสลบั หมายเลข 10 เปน็ ตาแหน่งเลอื กการทางานเป็นแอมมเิ ตอรไ์ ฟตรง หมายเลข 11 เป็นตาแหน่งเลอื กการทางานเปน็ โอหม์ มเิ ตอร์ (Ω) หมายเลข 12 เปน็ ตาแหน่งเลือกการทางานเป็นแอมมเิ ตอรไ์ ฟตรงค่าสงู หมายเลข 13 เปน็ ตาแหน่งเลือกใช้มิเตอร์ทางานเปน็ เครื่องวัดอัตราขยายกระแสขอตวั ทรานซิสเตอร์ หมายเลข 14 เป็นตาแหนง่ เลือกใช้มิเตอรท์ างานเป็นเครอ่ื งวัดตวั ไดโอด สว่ นประกอบมลั ตมิ ิเตอรช์ นิดดจิ ติ อล

6. การใช้งานมัลตมิ ิเตอร์ชนิดดิจิตอล การนามลั ติมิเตอร์ชนดิ ดจิ ิตอลไปใชง้ าน ใช้ได้เช่นเดียวกับมัลตมิ ิเตอรช์ นิดแอนะลอก เมอ่ื ต้องการวัดปริมาณไฟฟ้าชนิดใด กป็ รับสวติ ซ์เลือกยา่ นวดั หมายเลข 2 ไปยา่ นปริมาณไฟฟา้ ทต่ี ้องการวดั 6.1 การวัดแรงดนั ไฟตรง (DCV) การตอ่ มลั ติมเิ ตอรช์ นิดดจิ ิตอลวดั แรงดนั ไฟตรง

6.2 การวดั แรงดันไฟสลบั (ACV) การตอ่ มัลติมเิ ตอร์ชนดิ ดิจิตอลวดั แรงดันไฟสลบั 6.3 การวัดกระแสไฟตรง (DCA) การตอ่ มลั ติมเิ ตอร์ชนิดดิจติ อลวัดกระแสไฟตรง

6.4 การวัดความตา้ นทาน (Ω) การต่อมลั ติมเิ ตอรช์ นิดดจิ ติ อลวดั คา่ ความตา้ นทาน

7. เคร่ืองกาเนิดสญั ญาณ เครื่องกาเนิดสญั ญาณ (Signal Generator) เป็นเครอ่ื งมือวัดทางไฟฟ้าและ อเิ ล็กทรอนิกส์ถือวา่ เปน็ เครื่องวัดทจี่ าเปน็ ต่อการใชง้ านอีกครัง้ หนึ่ง ทาหน้าท่ใี ห้กาเนดิ คลื่นสัญญาณมาตรฐานรูปรา่ งตา่ งๆ ออกมา สามารถควบคุมปรบั แต่งได้ท้งั ความแรง ความถี่ และรปู รา่ งสัญญาณ เพอ่ื ใชง้ านในการตรวจสอบ ปรบั แตง่ วดั เปรียบคา่ หรือใช้เป็นแหลง่ กาเนดิ อ้างอิง นาไปใช้งานในวงจร เครื่องมอื และอปุ กรณ์ ทางด้านไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสช์ นดิ ต่างๆ 1. เคร่ืองกาเนดิ ความถ่เี สียง เครอื่ งกาเนิดความถ่ีเสยี ง

2. เคร่ืองกาเนดิ ความถีว่ ทิ ยุ เคร่อื งกาเนิดความถี่วทิ ยุ 3. เครอ่ื งกาเนดิ สญั ญาณหลายรปู คลื่น เครื่องกาเนดิ สัญญาณหลายรูปคล่นื

8. ออสซลิ โลสโคป ออสซลิ โลสโคป (Oscilloscope) เปน็ เครื่องมอื วัดทางไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ที่ถกู นาไปใช้งาน อยา่ งกวา้ งขวางท่ัวไป โดยพนื้ ฐานออสซิลโลสโคปเป็นเคร่อื งมือวดั ขนาดสญั ญาณไฟฟ้าด้วยการวดั เปรียบเทียบกบั การเปลี่ยนแปลงของเวลา พร้อมท้ังแสดงรปู รา่ งสญั ญาณที่วัดไดอ้ อกมาใหเ้ ห็น โดย แสดงผลการวัดบนขอภาพด้านหนา้ สัญญาณไฟฟ้าปรากฏบนจอออสซิลโลสโคป f = 1 t เม่ือ F = ความถขี่ องสัญญาณท่วี ดั หนว่ ย เฮรติ ซ์ (Hz) t = เวลาท่ีอ่านได้ในหนึง่ รอบ หน่วย วนิ าที (s) แสดงผลแบบแอนะลอก แสดงผลแบบดจิ ิตอล

9. สรปุ เครื่องมือวัดไฟฟ้าเบอื้ งต้นที่ควรทราบ ไดแ้ ก่มัลติมเิ ตอร์ แบ่งออกได้เปน็ 2 ชนิด คือ มลั ติ มเิ ตอรช์ นิดแอนะลอก และ มัลติมิเตอรช์ นดิ ดจิ ิตอล การวดั ปรมิ าณไฟฟา้ ชนดิ ไฟตรง (DC) ยดึ หลักการตอ่ วัดดังน้ี ใกล้บวกตอ่ บวก ใกลล้ บตอ่ ลบ ก่อนนามลั ติมิเตอร์ไปใชง้ าน ต้องต้งั ยา่ นวดั ใหถ้ ูกตอ้ งตามชนิดของปริมาณไฟฟา้ นั้นๆ และการ วดั ปริมาณไฟฟ้าบางชนดิ ตอ้ งทาการปรบั มิเตอรก์ ่อนการวัดคา่ เสมอ เครอ่ื งกาเนิดสัญญาณเปน็ เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกสถ์ อื วา่ เปน็ เครื่องวดั ท่ีจาเป็น ตอ่ การใชง้ านอีกครัง้ หนึง่ ทาหนา้ ท่ใี ห้กาเนิดคลนื่ สัญญาณมาตรฐานรปู รา่ งตา่ งๆ ออกมา สามารถควบคมุ ปรบั แต่งไดท้ ง้ั ความแรง ความถ่ี และรูปร่างสญั ญาณ ออสซลิ โลสโคป เป็นเครือ่ งมือวัดทางไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ทถี่ กู นาไปใช้ ใชง้ านอย่าง กวา้ งขวางท่วั ไป โดยพื้นฐานออสซิลโลสโคปเป็นเครอ่ื งมอื วดั ขนาดสญั ญาณไฟฟ้า ดว้ ยการวดั เปรียบเทียบ กบั การเปลี่ยนแปลงของเวลา พร้อมท้งั แสดงรปู ร่างสัญญานทว่ี ัดไดอ้ อก มาให้เห็นโดยแสดงผลการวัดบน ขอภาพดา้ นหน้า