หน่วยที่ 5

MEASURMENT & INSTRUMENTS หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง หน่วยที่ 5 เครื่องมือวัดที่มีการ บันทึก และฟรีเควนซี่มิเตอร์ เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30105 1002 (ปวส.) นายวิษนุ ส่งศรี

แผนการจัดการเรียนรูที่ 5 สอนคร้งั ท่ี 8 เรอ่ื ง วงจรโพเทนทโิ อมเิ ตอรและแรงดันอา งองิ

แผนการจดั การเรียนรูที่ 5 ช่ือวิชา เครื่องมือวัดไฟฟา และอเิ ล็กทรอนิกส เวลาเรยี นรวม 90 ชั่วโมง ชอื่ หนวย วงจรโพเทนทโิ อมิเตอรและแรงดนั อา งอิง ครัง้ ที่ 8 ช่อื เรือ่ ง วงจรโพเทนทโิ อมิเตอรแ ละแรงดนั อางอิง จํานวน 5 ชวั่ โมง หวั ขอ เรื่อง 1. จดุ ประสงคก ารเรียนรู 2. บทนํา 3. กัลวานอมิเตอร 4. วงจรโพเทนทิโอมิเตอรเบ้ืองตน 5. แรงดันอา งอิง 6. การประยุกตใ ชงาน สาระสําคัญ การโหลดของเคร่อื งมือวัดปกติจะมีผลตอคา ของพารามิเตอรท ่ีถูกวดั มากที่สดุ จะมีผลมาก สุดเมอ่ื ทําการวดั ใน วงจรกําลังตํ่าหรือเม่ือจาํ เปนตองการความแมนยาํ สูง แมแตกับเครอื่ งมือวัดท่ีมี อินพุตอิมพีแดนซส ูง เม่อื ถูกใชว ดั แรงดนั ไฟฟาจะมกี ระแสไฟฟา จาํ นวนหนึง่ ไหลจากวงจรที่ถูกทดสอบ วงจรเกดิ การโหลด และเกดิ แรงดนั ตกครอ มตวั ตา นทานภายใน วิธีการอยางหนึ่งเพ่ือแกปญ หาการโหลดโดยใชวงจรปรับเปนศูนย หรือใหสมดลุ ดวยเครื่องมือวัดทท่ี าํ ให ปราศจากกระแสไหลจากวงจรที่ถกู ทดสอบ หลกั การในอุดมคติจะตอ แหลงจา ยแรงดนั ท่ี 2 เปน วธิ ที ําใหก ระแสมขี นาด เทา กันแตม ีทิศทางตรงขา มกัน เมอื่ กระแสไหลจากวงจรท่ถี กู ทดสอบตามหลักของทฤษฎกี ารวางซอน ด้ังนนั้ จะไมม กี ระแส ไหลจากวงจรทที่ ดสอบ ในการแก ปญ หาการทาํ งานเบ้อื งตนท่ีปะปนมากบั ระบบนมี้ ี 2 อยางดงั นี้ 1. การกาํ หนดคา ความถูกตอ งของแรงดนั มาตรฐาน 2. การกําหนดตวั ตรวจจับสาํ หรบั เงื่อนไขกระแสศูนย สมรรถนะหลกั (สมรรถนะประจาํ หนว ย) แสดงความรูเ กี่ยวกบั ความรคู วามเขา ใจในหลกั การทํางานและการใชง านวงจรโพเทนทิโอมิเตอรและแรงดนั อางอิง สมรรถนะยอ ย (สมรรถนะการเรยี นร)ู สมรรถนะทว่ั ไป (ทฤษฎี) 5.1 แสดงความรเู กย่ี วกับระบบการปรบั ความสมดลุ อัตโนมัติ 5.2 แสดงความรูเก่ียวกบั เครอ่ื งบนั ทกึ แบบหมุนกระดาษบนั ทกึ 5.3 แสดงความรูเก่ยี วกับความเร็วกระดาษบันทึก 5.4 แสดงความรเู กี่ยวกับเครื่องบนั ทึก X-Y

แผนการจัดการเรยี นรูท ี่ 5 ช่อื วิชา เคร่อื งมอื วัดไฟฟา และอิเล็กทรอนกิ ส เวลาเรียนรวม 90 ชั่วโมง ชื่อหนวย วงจรโพเทนทิโอมิเตอรแ ละแรงดันอางอิง ครัง้ ท่ี 8 ช่ือเรือ่ ง วงจรโพเทนทิโอมิเตอรแ ละแรงดนั อางอิง จาํ นวน 5 ชว่ั โมง สมรรถนะทัว่ ไป (ปฏบิ ตั )ิ แสดงทกั ษะในการใชง านวงจรโพเทนทโิ อมิเตอรแ ละแรงดันอา งอิง สมรรถนะทพี่ ึงประสงค (ปฏบิ ตั ิ) 4.1 แสดงทักษะเก่ยี วกับการใชเ คร่ืองบนั ทึก ฟรี-เควนซ่ีมเิ ตอร 4.2 แสดงทกั ษะเก่ยี วกับการออกแบบกลองแรงดันเบอื้ งตน เพื่อใหไดอ ัตราสว นของกลองโวลต และแรงดัน เอาตพตุ ท่ตี อ งกาณ 4.3 แสดงทักษะเกี่ยวกบั การออกแบบแหลงจา ยแรงดนั มาตรฐานเบอ้ื งตน กจิ กรรมการเรียนการสอน ในการจดั การเรียนการสอนรายวชิ า เคร่อื งมอื วัดไฟฟา และอิเลก็ ทรอนกิ ส ในหนว ยการเรียนที่ 5 เรอื่ ง วงจร โพเทนทโิ อมเิ ตอรและแรงดนั อางองิ ไดก าํ หนดกจิ กรรมการเรยี นการสอนใหผ เู รยี นเกดิ การเรียนรูโดยใชว ิธกี ารจัดการเรยี นรู ฐานสมรรถนะเชิงรุก (Active Learning Competency Based) รูปแบบการจดั การเรยี นรูแบบผสมผสาน (Blended Learning) ระหวางชดุ ฝกทกั ษะการใชงานวงจรโพเทนทิโอมเิ ตอรแ ละแรงดันอา งองิ รวมกบั สื่อการสอนออนไลนไมโครคลิป วดี โี อ เพ่อื พัฒนาสมรรถนะในเรือ่ งวงจรโพเทนทโิ อมิเตอรและแรงดนั อา งอิง โดยมีขัน้ ตอนในการดําเนนิ กจิ กรรมการเรียน การสอน ดงั น้ี กจิ กรรมการเรียนการสอน (สอนคร้ังที่ 8 ) เวลา 5 ชั่วโมง/สัปดาห ขัน้ นําเขา สูบทเรยี น 1. ผูส อนตรวจความเรียบรอยของหองเรียน และผูเรยี น 2. อบรมคุณธรรมจรยิ ธรรม และใหนกั ศกึ ษาทาํ แบบทดสอบกอ นเรยี น หนวยท่ี 5 ขนั้ การเรียนการสอน 3. ครู :- อธบิ าย จุดประสงคการเรยี นรู บทนาํ กัลปว านอมิเตอร วงจรโพเทนทโิ อมเิ ตอรเ บ้อื งตน แรงดนั อางอิง การประยกุ ตใชง าน 4. นักศึกษา :- ตอบคําถามเกี่ยวกบั จดุ ประสงคก ารเรยี นรู บทนํา กัลปว านอมเิ ตอร วงจรโพเทนทโิ อมเิ ตอร เบอื้ งตน แรงดันอา งอิง การประยุกตใชงาน 5. ครู :- สรุปในสปั ดาหนจี้ ะศึกษาเกยี่ วกบั วงจรโพเทนทิโอมิเตอรและแรงดนั อางอิง

แผนการจดั การเรยี นรทู ี่ 5 ช่ือวิชา เครื่องมอื วัดไฟฟา และอเิ ล็กทรอนกิ ส เวลาเรียนรวม 90 ช่ัวโมง ชื่อหนวย วงจรโพเทนทโิ อมิเตอรแ ละแรงดันอา งอิง คร้ังท่ี 8 ช่ือเร่ือง วงจรโพเทนทโิ อมเิ ตอรแ ละแรงดนั อางอิง จํานวน 5 ชั่วโมง 6. ครูบรรยายเน้อื หาในบทเรยี นเกย่ี วกบั จดุ ประสงคก ารเรยี นรู บทนํา กัลปว านอมเิ ตอร วงจรโพเทนทโิ อ มิเตอรเ บือ้ งตน แรงดนั อา งองิ การประยกุ ตใชงาน ขนั้ สรปุ และการประยุกต 7. ครูและนักศกึ ษารวมกันสรุปเนอื้ หาในบทเรียน 8. ครูใหน กั ศกึ ษาทําแบบทดสอบหลงั เรียน หนว ยที่ 5 9. ครใู หนกั ศึกษาทาํ แบบฝก หดั หนว ยที่ 5 10. ครตู รวจผลงานการทําแบบฝก หดั หนว ยท่ี 5 11. ครูและนักศกึ ษารวมกันตรวจแบบทดสอบกอ น/หลังเรยี นหนว ยที่ 5 ส่อื การสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. คลปิ YouTube เรอื่ ง วงจรโพเทนทโิ อมิเตอรแ ละแรงดันอา งอิง (https://www.youtube.com/watch?v=JOgIqEALhNY) 3. ใบงานท่ี 5 เรื่อง วงจรโพเทนทโิ อมเิ ตอรแ ละแรงดันอางองิ งานท่มี อบหมาย/กิจกรรม ใหน ักเรียนทําแบบฝกเสรมิ ทักษะตามใบงานทายหนวยการเรยี นท่ี 5 การวดั และประเมินผล วธิ กี าร เครือ่ งมือ เกณฑ วัดผล/ประเมินผล - ทาํ แบบฝกเสรมิ ทักษะ - แบบฝก เสริมทกั ษะทาย - ผา นเกณฑร อ ยละ 70 ทา ยหนวย หนว ย 1.สมรรถนะทพ่ี ึงประสงค - ประเมนิ คณุ ลักษณะอนั - แบบประเมนิ คณุ ลักษณะ - ผา นเกณฑร อยละ 80 พงึ ประสงค อนั พงึ ประสงค 2.คณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค (Attitude)

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ ใบงานท่ี 5 เรอื่ ง การใช้งานมลั ติมเิ ตอร์ จดุ ประสงค์ หลังจากศึกษาเรื่องน้ีแล้วนักศึกษาสามารถ 1. คานวณหาค่าความต้านทานภายในหรือความต้านทานแต่ละย่านวัดของโวลต์มิเตอร์ กระแสตรงและโวลต์มิเตอร์กระแสสลับได้ 2. วัดและตรวจสอบค่าความต้านทานภายในหรือความต้านทานแต่ละย่านวัดของ โวลต์มิเตอร์กระแสตรงและโวลต์มิเตอร์กระแสสลับได้ 3. สร้างสายวัด hFE ได้ 4. ใช้ย่านวัดและสเกลพิเศษของมัลติมิเตอร์ได้ 5. ให้ความร่วมมือในการใช้ การบารุงรักษา และการจัดเก็บวัสดุอุปกรณ์ ชุดฝึก ชุดทดลอง และเคร่ืองมือต่าง ๆ 6. ปฏิบัติงานด้วยความละเอียดรอบคอบและปลอดภัย เคร่ืองมอื /อุปกรณ์ 1. มัลติมิเตอร์ SANWA YX-361TR 1 เคร่ือง 2. ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ DM-887 1 เคร่ือง 3. อิเล็กทรอนิกส์มัลติมิเตอร์ 1 เคร่ือง 4. ทรานซิสเตอร์ 2N3055, MJ2955, 2N4037, BC337 และ 2SC458 อย่างละ 5 ตัว 5. ตัวต้านทาน 25 k 0.5W 1 ตัว 6. ตัวต้านทาน 100  10W 6 ตัว 7. ตวั ต้านทาน 100  , 100 k , 1 M , 10 M อย่างละ 2 ตัว 8. สายต่อวงจร 1 ชุด

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ ลาดบั ข้ันการทดลอง ตอนท่ี 1 วัดและตรวจสอบค่าความต้านทานแต่ละย่านวัด (RRange) 1.1 คานวณหาค่าความต้านทานแต่ละย่านวัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง บันทึกผลใน ตารางท่ี 5.1 1.2 ใช้ดจิ ิตอลโอหม์ มิเตอรว์ ดั ค่าความต้านทานภายในแต่ละย่านวดั ของโวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟ้า กระแสตรง บันทึกผลในตารางท่ี 5.1 ตารางท่ี 5.1 บันทึกค่าความต้านทานย่านวัด ย่านวัด โวลต์มิเตอร์กระแสตรง (DCV) RRangr คานวณ RRangr วัด 0.1 V 0.5 V 2.5 V 10 V 50 V 250 V 1000 V ตอนที่ 2 การสร้างสายวัด hFE และการวัดค่า hFE ของทรานซิสเตอร์ 2.1 ต่อสายวัด hFE ตามรูปท่ี 4.6 (ในเอกสารประกอบการเรียนวชิ าเคร่ืองมือวัดฯ) 2.2 วัดค่า hFE ของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวตามตารางท่ี 5.2 พร้อมบันทึกผล ทรานซิสเตอร์ ตารางท่ี 5.2 บันทึกค่า hFE ของทรานซิสเตอร์ ตัวที่ 1 ค่าอัตราขยายกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (hFE) ทรานซิสเตอร์ 2 2N3055 MJ2955 2N4037 BC337 2SC458 3 4 5

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาชา่ งอิเล็กทรอนิกส์ ตอนท่ี 3 สภาวะการโหลดในโวลต์มิเตอร์ 3.1 ต่อวงจรตามรูปท่ี 5.1 ปรับค่าแรงดันของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง Vs เท่ากับ 10V R1 100 Vs 10V R2 100 VR2 รูปที่ 5.1 วงจรทดลองสภาวะการโหลดในโวลต์มิเตอร์ 3.2 ใช้โวลต์มเิ ตอรแ์ ตล่ ะชนดิ ต้งั ย่านวัดตามตารางที่ 5.3 และออสซิลโลสโคปวัดคา่ แรงดัน ท่ีตกคร่อม R2 บันทึกผลในตารางที่ 5.3 3.3 เปล่ียนค่าความต้านทานในวงจรโดย R1=R2 ตามตารางและทดลองเหมือนกับข้อ 3.2 จนครบท้ัง 4 ตัว พร้อมบันทึกผล ในตารางท่ี 5.3 ตารางท่ี 5.3 บันทึกสภาวะการโหลดของมิเตอร์ ค่า โวลต์มิเตอร์แบบ โวลต์มิเตอร์แบบ โวลต์มิเตอร์แบบ ออสซิลโลสโคป R1 = R2 แอนะล็อก ดิจิตอล อิเล็กทรอนิกส์ ย่านวัด ย่านวัด 100  ย่านวัด 100 k 10V 50V 10V 50V 10V 50V 1 M 10 M

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาชา่ งอิเล็กทรอนิกส์ สรุปผลการทดลอง …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ปัญหาข้อเสนอแนะ …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… คาถามท้ายการทดลอง 1. จงบอกประโยชน์ของการวัดและการคานวณความต้านทานย่านวัด (RRange) …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… 2. จงบอกประโยชน์ของการวัดค่า hFE ของทรานซิสเตอร์ …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….………………………………………………………………

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… 3. โวลต์มิเตอรช์ นิดใดที่เกิดสภาวะการโหลด มากท่ีสุด เพราะอะไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… 4. ค่าความต้านทานของโหลด มีผลต่อการเกิดสภาวะการโหลดของโวลต์มิเตอร์อย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… 5. การแก้ปัญหาหรือการลดสภาวะการโหลดของโวลต์มิเตอร์ ทาได้อย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….………………………………………………………………

เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30105 1002 (ปวส.) นายวิษนุ ส่งศรี