หน่วยท่ี 3เคร่ืองมอื วัดไฟฟา้ เบ้อื งต้น สนั ติภาพ มะสะ
จดุ ประสงค์เชิงพฤตกิ รรม นกั เรียนสามารถ............... 1. บอกความหมายของมัลติมเิ ตอรไ์ ด้ 2. บอกชนดิ ของมลั ติมเิ ตอร์ได้ 3. บอกส่วนประกอบของมลั ตมิ เิ ตอร์ได้ 4. บอกการนําไปใช้งานของมัลตมิ ิเตอร์ได้ 5. อา่ นคา่ ปริมาณทางไฟฟ้าจากสเกลของมัลตมิ ิเตอร์ได้
เนื้อหาบทเรยี น 1. ความหมายของมัลตมิ ิเตอร์ 2. ชนดิ ของมลั ตมิ เิ ตอร์ 2.1 มัลตมิ เิ ตอรแ์ บบอนาล็อก 2.2 มลั ติมิเตอรแ์ บบดิจิตอล 3. ส่วนประกอบของมลั ติมิเตอร์ 3.1 มลั ติมเิ ตอรแ์ บบอนาล็อก 3.2 มลั ตมิ ิเตอรแ์ บบดจิ ติ อล 4. การนาํ มัลติมิเตอรไ์ ปใช้งาน 5. การอา่ นคา่ ปริมาณทางไฟฟา้ จากสเกลของมัลติมิเตอร์
ความหมายของมลั ตมิ ิเตอร์มลั ตมิ เิ ตอร์ หรือ มัลตเิ ทสเตอร์ หรอื VOM มิเตอร์ คอื มเิ ตอรท์ ี่รวมแอมมิเตอร์ โวลทม์ เิ ตอร์ และโอหม์ มิเตอร์เขา้ ด้วยกัน โดยใช้ส่วนเคลื่อนไหวแบบดาร์สนั วาล์มิเตอร์ร่วมกัน การใช้งานทาํ ได้โดยใช้สวทิ ซ์เลอื กย่านวัด
ชนิดของมัลติมเิ ตอร์1. Analog Multimeter แสดงผลเปน็ แบบเข็มชี้ สว่ นประกอบหลัก คอื ขดลวดเคล่ือนที่ ราคาถกู และสามารถสงั เกตความเปลย่ี นแปลง ของปริมาณทว่ี ัดได้ แต่มคี วามเท่ยี งตรงน้อยกวา่2. Digital Multimeter แสดงผลเปน็ ตัวเลข มคี วามเทีย่ งตรงสงู อ่านคา่ ไดง้ ่าย แต่ราคาแพงและไม่สามารถสังเกตการเปลยี่ นแปลง ใดๆ ได้เลย
มลั ติมเิ ตอร์ชนดิ อนาลอ็ ก มลั ติมเิ ตอร์แบบดิจติ อล
1. มลั ตมิ เิ ตอร์ชนดิ อนาล็อกหรือมัลติมเิ ตอรแ์ บบเข็ม เปน็ เครื่องมอื วัดปรมิ าณทางไฟฟ้าหลายประเภทรวมอยูใ่ น เครอ่ื งเดียวกัน ซ่ึงสามารถใชว้ ัดปริมาณต่อไปน้ี - แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง (DC voltage) - แรงดันไฟฟา้ กระแสสลบั (AC voltage) - กระแสไฟฟ้าชนิดไฟตรง (DC current) - ความต้านทานไฟฟ้า (electrical resistance)
- กําลงั ออกของสญั ญาณความถี่เสียง (AF output)- การขยายกระแสตรงของทรานซิสเตอร์- กระแสร่วั ของทรานซิสเตอร์ (leakage current, lCEO)-ความจทุ างไฟฟา้ (capacitance) ฯลฯ
สว่ นประกอบของมัลตมิ เิ ตอร์แบบอนาล็อก
หมายเลข 1 หน้าปัดแสดงสเกล บอกค่าต่างๆ ของปริมาณไฟฟา้ ท่วี ดั ได้หมายเลข 2 ไดโอดเปลง่ แสงหรอื แอลอีดี จะเปลง่ แสง เมื่อทาํ การแตะ สายมิเตอร์ ขณะต้ังยา่ น x1หมายเลข 3 เขม็ ชีข้ องมิเตอร์หมายเลข 4 สกรู ใช้สําหรับปรบั แต่งตําแหนง่ เขม็ ช้ขี องมเิ ตอร์หมายเลข 5 ปุ่มสําหรบั ปรับแตง่ ใหเ้ ข็มชขี้ องมิเตอรช์ ี้ท่ีตาํ แหน่ง ศนู ย์โอห์มพอดีหมายเลข 6 ขวั้ ตอ่ เอาต์พตุ (OUTPUT) ใชว้ ดั ความดังของเสียงหมายเลข 7 สวทิ ซ์เลอื กย่านวดัหมายเลข 8 ขวั้ ต่อข้วั บวก (+)หมายเลข 9 ขั้วต่อข้ัวลบ (-COM)
สเกลหน้าปทั ของมลั ตมิ ิเตอร์
หมายเลข 1 คือ สเกลใช้แสดงคา่ ความตา้ นทาน ()หมายเลข 2 คอื สเกลใช้แสดงคา่ แรงดนั ไฟตรง (DCV)หมายเลข 3 คือ สเกลใช้แสดงคา่ แรงดนั ไฟสลบั (ACV)หมายเลข 4 คือ สเกลใชแ้ สดงคา่ อัตราการขยายกระแสไฟตรง ของตัวทรานซสิ เตอร์ (hFE)หมายเลข 5 คอื สเกลใชแ้ สดงคา่ กระแสรัว่ ซึมหรอื กระแสรั่วไหล (Leakage Current) ของตวั ทรานซิสเตอร์ (ICEO)หมายเลข 6 คือ สเกลใชแ้ สดงค่าแรงดันภาระ (Load Voltage)หมายเลข 7 คือ สเกลใช้แสดงค่าความดงั ของสัญญาณเสียงหมายเลข 8 คอื กระจกเงา
การใช้งานของมัลติมิเตอร์แบบอนาลอ็ กการเตรยี มกอ่ นทาํ การวดั : การปรับแก้การช้ศี นู ยข์ องเข็มชี้ ใหด้ าํ เนินการดงั น้ี 1. วางเครอ่ื งวัดบนพนื้ โตะ๊ ให้อยู่ในแนวราบ (เพ่อื ใหแ้ กนการหมุนของเขม็ ชอ้ี ยใู่ นแนวดิง่ ) โดยไม่ต้องตอ่ สายเสยี บใดๆ กับเคร่อื งวัด 2. ก้มดทู ีเ่ ข็มชี้ว่าอยู่ในแนวทับกับขีดศนู ย์ (ทางดา้ นซา้ ยสุดของสเกลDCV,A) หรอื ไม่ ให้สงั เกตภาพเสมอื นของเขม็ ชีใ้ นกระจกเงาเหนือสเกลDCV,A ดว้ ยว่า เข็มช้ซี อ้ นทับบนภาพเสมือนของเขม็ ชี้หรือไม่ 3. ถ้าเข็มชี้ตรงขดี ศนู ย์พอดี เครื่องวัดพรอ้ มที่จะใชง้ านได้ 4. ถ้าเขม็ ชไี้ มต่ รงขดี ศนู ย์ จะต้องใชไ้ ขควงปลายแบนหมุนปรับท่ีปรับการชี้ศูนย์
วิธีการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง จะต้องนํามัลติมิเตอร์ที่เลือกย่านวัดที่ DCV มาต่อขนานกับส่ิงท่ีต้องการวัด โดยใช้สายมิเตอร์จ้ีไปยังจุดที่จะทาํ การวัด สายละจุด ซ่ึงจะต้องคาํ นึงถึงข้ัวของแหล่งจ่ายด้วย
1. ต่อขัว้ ให้ถกู2. ควรใชส้ เกลมากสดุ กอ่ น3. ตอ้ งต่อครอ่ มวงจร
การอา่ นค่าแรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรงจากสเกล
ตวั อยา่ ง
วิธีการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ จะต้องนํามัลติมิเตอร์ที่เลือกย่านวัดที่ ACV มาต่อขนานกับสิ่งท่ีต้องการวัด โดยใช้สายมิเตอร์จี้ไปยังจุดที่จะทาํ การวัด สายละจุด ซึ่งไม่ต้องคาํ นึงถึงข้ัวของแหล่งจ่าย
การอา่ นค่าแรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลับจากสเกล
ตวั อยา่ ง
วิธีการวัดกระแสไฟตรง จะต้องนาํ มัลติมิเตอร์ที่เลือกย่านวัดท่ี DCA มาต่ออนุกรมกับส่ิงท่ีต้องการวัด โดยใช้สายมิเตอร์จี้ไปยังจุดที่จะทําการวัด สายละจุด ซ่ึงจะต้องคํานึงถึงขั้วของแหล่งจ่ายด้วย
1. ตอ่ ข้วั ให้ถกู2. เมื่อใชแ้ อมมเิ ตอรแ์ บบวัดได้หลายคา่ ควรใช้ช่วงสเกลสูงสดุ กอ่ น3. ต้องต่ออนกุ รมกบั วงจร
การอา่ นคา่ กระแสไฟตรงจากสเกล
ตวั อยา่ ง
วิธีการวัดความต้านทาน จะต้องนาํ มัลติมิเตอร์ท่ีเลือกย่านวัดที่ มาต่อขนานกับสิ่งที่ต้องการวัด โดยใช้สายมิเตอร์จ้ีไปยังจุดท่ีจะทําการวัด สายละจุด ซึ่งไม่ต้องคาํ นึงถึงขั้วของอุปกรณ์หรือจุดท่ีทาํ การวัด
การอา่ นคา่ ความตา้ นทานจากสเกล
ตวั อยา่ ง
ขอ้ ควรระวังในการใชม้ ัลตมิ เิ ตอร์แบบอนาลอ็ ก
2. มลั ติมเิ ตอรช์ นดิ ดิจติ อลหรอื มลั ตมิ เิ ตอรแ์ บบตวั เลข
ลกั ษณะเฉพาะบางประการของเครอ่ื งวัด1. จอแสดงผล (display) แสดงด้วยตวั เลข 4 หลัก (digit) เนอื่ งจากค่าสงู สุดท่ีสามารถแสดงได้คอื 1999 ตัวเลขหลกั ท่ี 1, 2 และ 3 (นับจากขวาสุดไปทางซา้ ย) แปรค่าได้จาก 0 ถงึ 9 (เรยี กวา่ full digit)ส่วนตัวเลขหลักที่ 4 จะแสดงตัวเลขได้เฉพาะ 1 เท่านนั้ (เรยี กวา่ half digit)2. สภาพขัว้ (polarity) ในการวัดปรมิ าณทางไฟฟ้าบางชนิด เช่นความตา่ งศกั ย์ไฟฟ้ากระแสตรงด้วยเครอ่ื งวดั ทใ่ี ชเ้ ข็มชเ้ี ป็นตัวแสดงผลเม่อื ต่อสายวัดผดิ ขว้ั เขม็ ของเครื่องวดั จะตีกลับในทศิ ตรงข้าม ในสภาวะเชน่ นส้ี าํ หรับมลั ติมิเตอร์แบบตวั เลขจะปรากฏเคร่อื งหมาย-บนจอแสดงผล
3. ในการวดั ปริมาณใดๆ ที่ตัง้ ช่วงการวดั ตา่ํ กว่าค่าที่จะวดั จอแสดงผลจะแสดงตัวเลข 1 หรือ -1 เชน่ จะวัดความต้านทาน 10 k แตต่ ้ังชว่ งการวดั ไวท้ ่ี 0-2 k จะปรากฏ 1 แสดงวา่ คา่ ทจ่ี ะวัดสงู กว่าชว่ งการวัดทต่ี งั้ ไว้4. เมอ่ื แหล่งจา่ ยกําลังให้เครื่องวัด คือ แบตเตอรี่ 9V อ่อนกําลงั LO BATจะปรากฎบนจอเตือนให้ผู้ใช้เปลีย่ นแบตเตอรี่ใหม่
สว่ นประกอบของมัลติมิเตอร์แบบดจิ ิตอล 12 13 11 14
หมายเลข 1 หนา้ ปัดแสดงผลการวดั ปริมาณไฟฟ้าท่ีวดั ได้หมายเลข 2 สวิตช์เลอื กปรมิ าณทีจ่ ะวดั และช่วงการวัด สามารถเลอื ก การวัดได้ 8 รายการ ดงั นี้ 1. DCV สาํ หรบั การวดั ความต่างศักยไ์ ฟฟา้ กระแสตรง มี 5 ชว่ งการวัด 2. ACV สําหรบั การวัดความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ กระแสสลับ มี 5 ช่วงการวดั 3. DCA สาํ หรับการวดั ปรมิ าณกระแสตรง มี 3 ชว่ งการวัด 4. ACA สาํ หรับการวดั ปริมาณกระแสสลับ มี 2 ชว่ งการวดั 5. สําหรบั การวดั ความตา้ นทาน มี 6 ช่วงการวัด 6. CX สาํ หรบั การวดั ความจุไฟฟ้า มี 5 ช่วงการวัด 7. hFE สําหรับการวดั การขยายกระแสตรงของทรานซสิ เตอร์ 8. สําหรบั ตรวจสอบไดโอด
หมายเลข 3 ช่องเสยี บสาํ หรับวัดการขยายและวัดตวั ของทรานซิสเตอร์หมายเลข 4 ช่องเสยี บสายวัดสแี ดง สําหรบั วัดกระแสไฟตรงคา่ สงู ๆ ระหว่าง 200mA-10A โดยใชร้ ว่ มกับ สว่ นประกอบหมายเลข 6หมายเลข 5 ช่องเสยี บสายวัดสแี ดง สําหรับวัด DCV,ACV,DCmA ค่าตา่ํ ๆ ระหว่าง 0-200mA และคา่ ความต้านทาน โดยใชร้ ว่ มกบั สว่ นประกอบหมายเลข 6หมายเลข 6 ชอ่ งเสยี บสายวดั สีดาํ (COM) ใชเ้ ป็นขวั้ ร่วมของสายวัดสาํ หรับ การวดั ท้งั หมด (ยกเว้นการวัด CX และ hFE ไม่ตอ้ งใชส้ ายวดั )หมายเลข 7 สวติ ซเ์ ปิด-ปิด (ON-OFF)หมายเลข 8 ตําแหนง่ การทํางานของโวลทม์ ิเตอร์ สาํ หรับวัดแรงดันไฟตรงหมายเลข 9 ตําแหน่งการทาํ งานของโวลท์มเิ ตอร์ สําหรบั วดั แรงดนั ไฟสลับ
หมายเลข 10 ตาํ แหน่งการทาํ งานของแอมป์มเิ ตอร์ สาํ หรบั วัดกระแสไฟตรงหมายเลข 11 ตําแหน่งการทํางานของโอหม์ มเิ ตอร์ สาํ หรับวดั ความต้านทาน ไฟฟา้หมายเลข 12 ตาํ แหน่งการทาํ งานของแอมปม์ เิ ตอร์ สาํ หรบั วดั กระแสไฟตรง ค่าสูง (10A)หมายเลข 13 ช่องเสยี บสาํ หรับวดั การขยายและวดั ตวั ของทรานซิสเตอร์ ใชง้ านร่วมกบั สว่ นหมายเลข 3หมายเลข 14 ตําแหนง่ การใช้มเิ ตอร์ สาํ หรับวัดไดโอด
การใชง้ านมลั ติมิเตอรช์ นิดดิจิตอล เป็นเครือ่ งมอื วัดปรมิ าณทางไฟฟา้ หลายประเภทรวมอยใู่ น เคร่ืองเดยี วกนั ซงึ่ สามารถใช้วดั ปริมาณต่อไปนี้ - แรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรง (DC voltage) - แรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลบั (AC voltage) - กระแสไฟฟา้ ชนิดไฟตรง (DC current) - ความตา้ นทานไฟฟา้ (Electrical resistance)
ข้อควรระวงั และการเตรยี มสาํ หรับการวดั 1. ก่อนการวดั ปริมาณใด ต้องแนใ่ จว่า 1) บดิ สวิตซเ์ ลือกการวัดตรงกบั ปรมิ าณทีจ่ ะวัด 2) สวติ ซเ์ ลอื กการวดั อย่ใู นชว่ งการวัดทีเ่ หมาะสมไม่ตํ่ากวา่ ปริมาณ ทจ่ี ะวัด ในกรณีทไ่ี มท่ ราบปริมาณทจ่ี ะวัดมคี า่ อยู่ในช่วงการวดั ใด ใหต้ งั้ ชว่ ง การวัดทม่ี คี ่าสงู สดุ ก่อน แล้วค่อยลดชว่ งการวดั ลงมาทลี ะช่วง 2. เนือ่ งจากชอ่ งเสียบสายวัด (สแี ดง) มหี ลายชอ่ ง คอื V- , mA และ 10 A ตอ้ งแน่ใจว่าเสียบสายวัดสีแดงในชอ่ งเสยี บตรงกบั ปรมิ าณทจี่ ะวัด 3. ในกรณีทว่ี ัดความตา่ งศักย์ไฟฟา้ สงู ตั้งแต่ 25 VAC หรือ 60 VDC ขนึ้ ไป ระวงั อยา่ ใหส้ ว่ นใดของร่างกายแตะวงจรทีก่ าํ ลังวัดจะเป็นอันตรายได้
4. ในขณะท่ีกําลังทําการวดั และต้องการปรบั ชว่ งการวดั ใหต้ ่ําลงหรอื สงู ขน้ึ หรอื เลือกการวัดปรมิ าณอ่ืน ใหด้ าํ เนินการดังนี้ 1) ยกสายวัดเส้นหน่งึ ออกจากวงจรที่กาํ ลงั ทดสอบ 2) ปรบั ชว่ งการวัดหรือเลอื กการวัดปริมาณอน่ื ตามต้องการ 3) ทาํ การวดั5. การวดั ปรมิ าณกระแสสงู (~10A) ควรใชเ้ วลาวดั ในชว่ งส้นั ไมเ่ กนิ 30 วนิ าที6. เม่อื ใช้งานเสรจ็ แล้ว ให้เลอ่ื นสวิตซป์ ิด-เปิด มาที่ OFF ถา้ ไมไ่ ด้ใช้เปน็ เวลานาน ควรเอาแบตเตอรี่ออกดว้ ย
Search