หน่วยที่ 1

MEASURMENT & INSTRUMENTS หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง หน่วยที่ 1 ความรู้เบื้องต้นทางการวัด เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30105 1002 (ปวส.) นายวิษนุ ส่งศรี

แผนการจัดการเรยี นรทู ี่ 1 สอนครงั้ ที่ 1 เร่อื ง ความรเู บื้องตนทางการวดั

แผนการจดั การเรียนรูท่ี 1 ชือ่ วิชา เครื่องมอื วดั ไฟฟา และอิเลก็ ทรอนกิ ส เวลาเรียนรวม 90 ช่ัวโมง ชือ่ หนวย ความรเู บอื้ งตนทางการวัด ครั้งท่ี 1 ชอ่ื เร่อื ง ความรูเบอื้ งตนทางการวดั จาํ นวน 5 ชัว่ โมง หัวขอ เร่อื ง 1. จุดประสงคก ารเรยี นรู 2. บทนาํ 3. หนา ท่แี ละคุณสมบตั ิของเคร่ืองมอื วดั 4. หนวยการวดั ทางไฟฟา 5. มาตรฐานการวดั 6. ความคลาดเคลอื่ นในการวดั 7. การวเิ คราะหส ถิตขิ องความคลาดเคลอื่ นในการวดั 8. ขอบเขตความคลาดเคลอื่ น 9. องคป ระกอบของเครื่องมือวัดอิเลก็ ทรอนิกส สาระสําคัญ เม่ือประมาณ 150 ปท ี่ผา นมา มนษุ ยไ ดส รางเคร่ืองมือวดั เพอ่ื วดั ปรมิ าณทางไฟฟา ข้นึ มาใชงาน ในชว งนีห้ ลกั การ เบื้องตน สวนมากเครือ่ งมือวัดจะแสดงผลโดยใชสเกลและเขม็ ชีเ้ บย่ี งเบน เพือ่ บอกคาปริมาณทางไฟฟา มมุ ของการเบยี่ งเบน ของเข็มชี้จะเปนฟง กช ันของคาปริมาณไฟฟา ที่ถกู วัด เคร่อื งมือวดั ทใ่ี ชเ ขม็ ช้แี สดงผลจะเรียกวา เครือ่ งมือวัดแบบอะนาลอก (Analog Instrument) สว นเครอ่ื งมือวดั ท่ีแสดงผลเปนคา ตัวเลขเพื่อบอกคา ปรมิ านทางไฟฟา จะเรียกวา เครอ่ื งมือวัดแบบ ดิจิตอล (Digital Instrument) ในปจจบุ นั น้ีเครื่องมอื วดั ไดพฒั นาไปอยา งมาก ทาํ ใหก ารวดั มคี วามถูกตองมากขน้ึ สมรรถนะหลัก (สมรรถนะประจาํ หนวย) แสดงความรูเก่ียวกบั ความรูความเขา ใจในการวัดและความรูเบ้อื งตน ทางการวดั สมรรถนะยอ ย (สมรรถนะการเรียนรู) สมรรถนะท่ัวไป (ทฤษฎ)ี 1.1 แสดงความรูเ กย่ี วกบั การใชง านพืน้ ฐานของเครอ่ื งมือวดั 1.2 แสดงความรูเ กยี่ วกบั หนวยการวดั ทางไฟฟา 1.3 แสดงความรูเกี่ยวกบั บอกคุณลกั ษณะของเครอ่ื งมอื วัด 1.4 แสดงความรเู กี่ยวกับมาตรฐานการวัด สมรรถนะทว่ั ไป (ปฏบิ ตั ิ) แสดงทักษะในการวดั เบื้องตน สมรรถนะที่พงึ ประสงค (ปฏบิ ัต)ิ 1.1 แสดงทักษะเกีย่ วกบั การวเิ คราะหส ถติ ขิ องความคลาดเคล่อื นในการวัด 1.2 แสดงทักษะเก่ยี วกับการวิเคราะหค วามคลาดเคลือ่ น 1.3 แสดงทักษะเกี่ยวกับการวิเคราะหท างสถิตเิ บื้องตน 1.4 แสดงทักษะในการเลือกใชเ ครื่องมือวดั ไฟฟา และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส

แผนการจดั การเรียนรทู ่ี 1 ช่ือวิชา เครอื่ งมือวัดไฟฟา และอเิ ลก็ ทรอนิกส เวลาเรียนรวม 90 ชั่วโมง ชอ่ื หนวย ความรเู บ้ืองตนทางการวดั คร้ังที่ 1 ชอื่ เรอ่ื ง ความรูเบอื้ งตน ทางการวดั จาํ นวน 5 ชัว่ โมง กจิ กรรมการเรียนการสอน ในการจัดการเรยี นการสอนรายวิชา เครื่องมือวดั ไฟฟา และอเิ ลก็ ทรอนิกส ในหนว ยการเรียนที่ 4 เรอ่ื ง การ คาํ นวนและสรา งโวลตม เิ ตอร ไดก าํ หนดกิจกรรมการเรยี นการสอนใหผ เู รยี นเกิดการเรยี นรโู ดยใชว ิธกี ารจัดการเรยี นรฐู าน สมรรถนะเชงิ รุก (Active Learning Competency Based) รูปแบบการจัดการเรยี นรแู บบผสมผสาน (Blended Learning) ระหวางชุดฝกทักษะการคาํ นวณและสรางโวลตม เิ ตอร รว มกบั ส่ือการสอนออนไลนไ มโครคลปิ วีดโี อ เพอื่ พัฒนา สมรรถนะในเรื่องการคาํ นวนและสรางโวลตมเิ ตอรห ลายยา นการวดั โดยมีขั้นตอนในการดําเนินกจิ กรรมการเรยี นการสอน ดงั นี้ กิจกรรมการเรยี นการสอน (สอนครั้งท่ี 1 ) เวลา 5 ชวั่ โมง/สปั ดาห ข้นั นาํ เขาสบู ทเรยี น 1. ผสู อนตรวจความเรียบรอยของหอ งเรยี น 2. แนะนําตวั ผูส อน ตรวจความพรอ มของผูเรียน บอกชื่อวชิ า รหสั วิชา จดุ ประสงครายวชิ า คาํ อธบิ ายรายวิชา เกณฑการประเมินผล และกติกาการใชหอ งเรยี น 3. อบรมคุณธรรม จรยิ ธรรม และใหน กั ศกึ ษาทาํ แบบทดสอบกอ นเรยี น หนว ยที่ 1 ข้นั การเรยี นการสอน 4. ครู :- ครูบรรยายเนื้อหาในบทเรียนเกี่ยวกบั จดุ ประสงคการเรยี นรู บทนาํ หนา ท่แี ละ คุณสมบัติของ เคร่ืองมอื วัด หนวยการวดั ทางไฟฟา มาตรฐานการวดั ความคลาดเคลือ่ นในการวัด การวิเคราะหส ถิติของความ คลาดเคลอื่ นในการวดั ขอบเขตความ คลาดเคลื่อน องคประกอบของเครื่องมือวัดอิเลก็ ทรอนิกส การเลือก ดแู ลรักษา และการใช เคร่ืองมือวดั 5. นักศึกษา :- ตอบคําถามเกี่ยวกับ จุดประสงคการเรียนรู บทนํา หนาที่และคุณสมบัติ ของเครื่องมือวัด หนวยการวัดทางไฟฟา มาตรฐานการวัด ความคลาดเคล่ือนในการวัด การวิเคราะหสถิตขิ องความคลาดเคลื่อนในการวัด ขอบเขตความคลาดเคล่อื น องคป ระกอบของเคร่อื งมือวัดอิเลก็ ทรอนิกส การเลือก ดูแลรกั ษาและ การใช เครื่องมือวดั 6. ครู :- สรปุ ในสปั ดาหน ี้จะศกึ ษาเกย่ี วกบั ความรูเบ้อื งตน ทางการวดั

แผนการจัดการเรียนรทู ่ี 1 ชือ่ วิชา เครื่องมอื วดั ไฟฟาและอเิ ลก็ ทรอนิกส เวลาเรยี นรวม 90 ช่ัวโมง ช่ือหนวย ความรเู บ้อื งตนทางการวดั ครง้ั ท่ี 1 ชอื่ เรอื่ ง ความรเู บ้อื งตนทางการวดั จํานวน 5 ชั่วโมง ข้ันสรปุ และการประยุกต 7. ครแู ละนักศึกษารว มกนั สรุปเน้อื หาในบทเรียน 8. ครใู หน กั ศึกษาทําแบบทดสอบหลงั เรียน หนว ยที่ 1 9. ครใู หน ักศึกษาทําแบบฝกหดั หนว ยท่ี 1 10. ครตู รวจผลงานการทําแบบฝก หัด หนวยท่ี 1 11. ครูและนกั ศกึ ษารวมกันตรวจแบบทดสอบกอน/หลงั เรยี นหนว ยที่ 1 สือ่ การสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. คลปิ YouTube เรื่อง ความรูเ บื้องตน ทางการวัด (https://www.youtube.com/watch?v=JOgIqEALhNY) 3. ใบงานท่ี 1 เรื่อง ความรเู บอ้ื งตน ทางการวดั งานท่ีมอบหมาย/กจิ กรรม ใหน กั เรียนทาํ แบบฝก เสรมิ ทักษะตามใบงานทายหนว ยการเรยี นที่ 1 การวดั และประเมนิ ผล วิธีการ เคร่อื งมอื เกณฑ วดั ผล/ประเมนิ ผล - ผานเกณฑร อ ยละ 70 - ทาํ แบบฝกเสรมิ ทกั ษะ - แบบฝกเสริมทักษะทาย 1.สมรรถนะท่พี ึงประสงค ทายหนว ย หนวย - ผานเกณฑร อยละ 80 - ประเมนิ คณุ ลกั ษณะอัน - แบบประเมินคณุ ลักษณะ 2.คุณลักษณะอันพงึ พงึ ประสงค อนั พงึ ประสงค ประสงค (Attitude)

วิชาเครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาชา่ งอิเล็กทรอนิกส์ ใบงานที่ 1 เรอ่ื ง การหาความผิดพลาดจากการวัด จุดประสงค์ หลังจากศึกษาเร่ืองนี้แล้ว นักศึกษาสามารถ 1. ต่อวงจรทดลองได้ 2. วัดและคานวณค่าความผิดพลาดท่ีเข็มชี้ตาแหน่งใด ๆ ได้ 3. เปรียบเทียบค่าความผิดพลาดแต่ละชนิดได้ 4. ให้ความร่วมมือในการใช้ การบารุงรักษาและการจัดเก็บวัสดุอุปกรณ์ ชุดฝึก ชุดทดลอง และเครื่องมือต่าง ๆ เครอ่ื งมอื และอปุ กรณ์ 1 ชุด 1 เคร่ือง 1. ชุดทดลองการขยายย่านวัดมิเตอร์ No.1 (แบบแอนะล็อก) 1 เคร่ือง 2. แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง 0 - 30V 1 ตัว 3. มัลติมิเตอร์มาตรฐาน 1 ชุด 4. ตัวต้านทาน 10 k 1W 5. สายต่อวงจรทดลอง ลาดับการทดลอง 1. ต่อวงจรทดลองตามรูปที่ 1.1 ใช้แอมมิเตอร์ MUT = 100 A mA Ms MUT Vs RL 10k รูปท่ี 1.1 วงจรทดลองหาค่าความผิดพลาด

วิชาเครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ หมายเหตุ จากวงจรรูปที่ 1.1 Ms คือมิลลิแอมมิเตอร์มาตรฐาน (Standard milliammeter) และ MUT คือมิเตอร์ที่ต้องการตรวจสอบ (Meter under test) 2. ปรับแหล่งจ่าย Vs ให้แอมมิเตอร์มาตรฐาน (Ms) อ่านกระแสได้ 100 A 3. บันทึกค่ากระแสท่ีอ่านได้จากแอมมิเตอร์ MUT ลงในตารางท่ี 1.1 4. ปรับแหล่งจ่าย Vs ให้กระแสที่อ่านได้จากแอมมิเตอร์มาตรฐาน มีค่าตามตารางที่ 1.1 ทาการบันทึกค่ากระแสที่อ่านได้จากแอมมิเตอร์ MUT ลงในตารางที่ 1.1 5. คานวณค่าความผิดพลาดสัมบูรณ์และค่าความผิดพลาดสัมพัทธ์ และบันทึกผลลงใน ตารางที่ 1.1 ตารางที่ 1.1 แอมมิเตอร์ MUT คลาส 1.5 ขนาด 100A ค่ากระแสที่อ่านได้จาก ค่ากระแสที่อ่านได้ ค่าความผิดพลาด ค่าความผิดพลาด มิเตอร์มาตรฐาน จากมิเตอร์ MUT สัมบูรณ์ สัมพัทธ์ 100 A 90 A 80 A 70 A 60 A 50 A 40 A 30 A 20 A 10 A 6. จากรูปท่ี 1.1 เปล่ียนแอมมิเตอร์ MUT จาก 100 A เป็น 1mA 7. ปรับแหล่งจ่าย Vs ให้แอมมิเตอร์มาตรฐาน (Ms) อ่านกระแสได้ 1mA 8. ทดลองซ้าข้อ 3, 4 และ 5 บันทึกผลลงในตารางที่ 1.2

วิชาเครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ ตารางที่ 1.2 แอมมิเตอร์ MUT คลาส 2.0 ขนาด 1mA ค่ากระแสท่ีอ่านได้จาก ค่ากระแสท่ีอ่านได้ ค่าความผิดพลาด ค่าความผิดพลาด มิเตอร์มาตรฐาน จากมิเตอร์ MUT สัมบูรณ์ สัมพัทธ์ 1mA 0.9mA 0.8mA 0.7mA 0.6mA 0.5mA 0.4mA 0.3mA 0.2mA 0.1mA สรุปผลการทดลอง …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………….……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………….…………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. ปัญหาข้อเสนอแนะ …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………….……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………….…………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………….

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (30105 1002) นายวิษนุ ส่งศรี แผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ คาถามท้ายการทดลอง 1. จากผลการทดลองในตารางท่ี 1.1 ค่ากระแสที่เปลี่ยนไปมีผลต่อค่าความผิดพลาดสัมบูรณ์ อย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………….……………………………………………………………………………………………………… 2. จากผลการทดลองในตารางท่ี 1.1 ค่ากระแสท่ีเปล่ียนไปมีผลต่อค่าความผิดพลาดสัมพัทธ์ อย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………….……………………………………………………………………………………………………… 3. จากผลการทดลองในตารางที่ 1.2 ค่ากระแสที่เปลี่ยนไปมีผลต่อค่าความผิดพลาดสัมบูรณ์ อย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. จากผลการทดลองในตารางท่ี 1.2 ค่ากระแสท่ีเปล่ียนไปมีผลต่อค่าความผิดพลาดสัมพัทธ์ อย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………….…………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5. จากผลการทดลองในตารางที่ 1.1 และในตารางที่ 1.2 ค่าความผิดพลาดสัมบูรณ์และ ความผิดพลาดสัมพัทธ์ต่างกันอย่างไร …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………………………………………………….……………………………………………………………… …………………………………….………………………………………………………………………………………………………

เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30105 1002 (ปวส.) นายวิษนุ ส่งศรี