วันพฤหัสบดีที่ 26 กรกฎาคม พ.ศ. 2555

มัลติมิเตอร์ (Multimeter)

ย่านการวัดต่างๆ-ของมัลติมิเตอร์

มิเตอร์มาตรฐานโดยทั่วไปสามารถใช้วัดค่าทางไฟฟ้าได้ 4 ประเภท คือ

   1. วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (D.C. Voltage) มีย่านวัด 0.1 , 0.5 , 2.5 , 10 , 50 , 250 และ 1000
   2. วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (A.C. Voltage) มีย่านวัดคือ 2.5 , 10(+12 dB) , 50 (+26 dB) , 250 (+ 40 dB) และ 1000 (+52 dB)
   3. วัดกระแสไฟฟ้าตรง (D.C. current) มีย่านวัดเป็นมิลลิแอมป์ คือ 2.5 , 25 และ 250 (0.25A)
   4. วัดความต้านทานทางไฟฟ้า (Resistance -W ) มีย่านวัด คือ R x 1, R x 10, R x 100, R x 1k และ R x 10 k


วงจรไฟฟ้า (Electric circuit) ในหลักการทำงานของมิเตอร์ในสภาวะต่าง ๆ คือการทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรมิเตอร์ผ่านขดลวด มูฟวิงคอยล์ (Moving Coil) ซึ่งกำหนดไว้ไม่เกิน 50 ไมโครแอมป์ แต่ในการวัดบางครั้งกระแสอาจสูงกว่าความสามารถของมูฟวิ่งคอยล์ที่จะรับได้ จะต้องมีตัวต้านทาน (Resistor) มาช่วยลดแรงดัน และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านมูฟวิงคอยล์ ไม่ให้เกินค่าที่กำหนด ซึ่งจะได้กล่าว ถึงรายละเอียดในลำดับต่อไป





การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (D.C. voltage measuring circuit)

        เป็นการเอาแรงดันไฟฟ้าดีซี จากตำแหน่งที่วัด มาเป็นตัวกำหนดค่าของกระแสภายในวงจรของมิเตอร์ โดยมีสวิทช์เลือกตำแหน่งเพื่อกำหนดค่าความต้านทานที่เหมาะสมของการวัดค่าแต่ ละตำแหน่ง มีโครงสร้างของวงจรและรายละเอียดการอ่านดังนี้

      การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จะต้องเอามิเตอร์ไปต่อในลักษณะขนานกับวงจร โดยสายบวกจะต้องจับที่แรงไฟขั้วบวก และสายลบ จะต้องจับที่แรงไฟขั้วลบ

ลักษณะการวัดแรงไฟกระแสตรงแบบต่าง ๆ

    การวัดแรงดันตกคร่อมเป็นการวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วทั้งสองของตัวอุปกรณ์ที่ต้องการทราบค่าแรงดันไฟฟ้า

การวัดค่าแรง ไฟตำแหน่งต่าง ๆ ของวงจร จะเอาสายมิเตอร์เส้นหนึ่ง จับที่ขั้วแรงไฟขั้วหนึ่งคงที่ แล้วเอาสายอีกเส้นไปวัดที่ตำแหน่งอื่น ๆ ตามที่ต้องการ

 การอ่านค่าให้ดูขีดแถวล่างแถบสะท้อน อ่านจากซ้ายไปขวา แถว DCV, A มีรายละเอียดดังนี้

     1.1 ตำแหน่ง 0.1 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 0.1 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 10 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.002 โวลต์

     1.2 ตำแหน่ง 0.5 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 0.5 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 50 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.01 โวลต์

     1.3 ตำแหน่ง 2.5 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 2.5 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.05 โวลต์

     1.4 ตำแหน่ง 10 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 10 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข10 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.02 โวลต์

     1.5 ตำแหน่ง 50 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 50 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 50 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 1 โวลต์

     1.6 ตำแหน่ง 250 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 250 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 5 โวลต์

     1.7 ตำแหน่ง 1000 วัดแรงไฟดีซีได้สูงสุด 1000 โวลต์ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 10 (x 1000) อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 20 โวลต์

การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (A.C. voltage measuring circuit)

       เป็น การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) จะมีหลักการทำงานเหมือนกับวัดไฟฟ้าดีซี เพียงแต่มูฟวิงคอยล์ ไม่สามารถทำงานกับไฟเอซีได้ ดังนั้นส่วนวงจรไฟฟ้าภายในของการวัดไฟเอซีจะต้องมีวงจร เรียงกระแสเพื่อแปลงไฟเอซีให้เป็นไฟดีซีก่อน

        การวัดแรงดันไฟเอซีโดยมีอุปกรณ์เรียงกระแส (D1 ,D2) จะได้แรงไฟดีซีที่มีลักษณะเป็นคลื่น มิเตอร์จะอ่านค่าได้เป็นค่าเฉลี่ย ย่อด้วย V.R.M.S (Voltage root mean square) เป็นแรงไฟที่ต่างจากการวัดด้วยออสซิลโลสโคปอ่านได้เป็นโวลต์พีค (Vp = Volr peak) และ โวลต์พีคทูพีค (Vp-p = Volt peak to peak) 

    * Vrms คือแรงไฟเอซีที่อ่านได้จากการวัดด้วยมิเตอร์
    * Vp คือแรงไฟเอซีอ่านได้จากการวัดด้วยออสซิลโลสโคป เพียงครึ่งคลื่น
    * Vp-p คือแรงไฟเอซีที่อ่านได้จากการวัดด้วยออสซิลโลสโคป เต็มคลื่น โดยวัดจากยอดถึงยอด

รายละเอียดขอการอ่านค่าแต่ละสเกลให้ดูจากขีดแถวล่าง ACV ในบางรุ่น ขีดด้านล่างนี้จะไว้อ่านเฉพาะ ตำแหน่งสเกล 10VAC (มิเตอร์ Sanwa 361 TR จะเป็นสเกล 2.5 VAC) สเกลที่เหลือให้ดูแถวเดียวกับการอ่าน DCV โดยมีรายละเอียดดังนี้

     2.1 ตำแหน่ง 2.5 วัดแรงไฟเอซีได้สูงสุด 2.5 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.05 โวลต์

     2.2 ตำแหน่ง 10 วัดแรงไฟเอซีได้สูงสุด 10 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 10 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.2 โวลต์

     2.3 ตำแหน่ง 50 วัดแรงไฟเอซีได้สูงสุด 50 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 50 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 1 โวลต์

     2.4 ตำแหน่ง 250 วัดแรงไฟเอซีได้สูงสุด 250 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 5 โวลต์

     2.5 ตำแหน่ง 1000 วัดแรงไฟเอซีได้สูงสุด 1000 โวลต์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 10 ( x 100) อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 20 โวลต์

 กาวัดกระแสตรง (D.C. current measuring circuit)

           มัลติมิเตอร์ทั่ว ๆ ไป จะมีความสามารถในการวัดกระแสไฟตรง (กระแสดีซี) ได้เพียงอย่างเดียว ถึงแม้ว่ามูฟวิงคอยล์จะมีความสามารถในการรับกระแสสูงสุดเพียง 50 ไมโครแอมป์ แต่ก็สามารถทำให้วัดกระแสได้สูงกว่า โดยการกำหนดค่าตัวต้านมานในวงจรที่นำมาต่อขนานกับมูฟวิงคอยล์ แต่ในลักษณะของการวัด จะต้องนำมิเตอร์ไปอันดับกับวงจรไฟฟ้า ที่ ต้องการทราบค่ากระแส มิเตอร์ทั่ว ๆ ไป ถูกออกแบบให้วัดกระแสดีซีไม่สูงมาก ส่วนมากจะวัดได้ไม่เกิน 250 มิลลิแอมป์ หรือ 0.25 แอมป์

          ถ้าต้องการวัดกระแสดีซี ส่วนมากจะใช้มิเตอร์ที่วัดกระแสเฉพาะ ซึ่งเรียกว่า แคลม์มิเตอร์ (Clamp meter) หรือ คลิปแอมป์ (Clip amp)

การอ่านค่าบนหน้าปัด ให้ดูจากสเกลแถวเดียวกับการอ่าน DCV/DCA มีรายละเอียดดังนี้

    3.1 ตำแหน่ง 50 uA วัดกระแสดีซีได้สูงสุด 50 ไมโครแอมป์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด

แถวเลข 50 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 1 ไมโครแอมป์

    3.2 ตำแหน่ง 2.5 mA วัดกระแสดีซีได้สูงสุด 2.5 มิลลิแอมป์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด

แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.5 มิลลิแอมป์

    3.3 ตำแหน่ง 25 mA วัดกระแสดีซีได้สูงสุด 25 มิลลิแอมป์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด

แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 0.5 มิลลิแอมป์

    3.4 ตำแหน่ง 250 mA(.25A) วัดกระแสดีซีได้สูงสุด 250 มิลลิแอมป์ ให้อ่านเลขบนหน้าปัด แถวเลข 250 อ่านรายละเอียดบนหน้าปัด ช่องละ 5 มิลลิแอมป์

การวัดความต้านทาน (Resistant measuring circuit)

          การวัดค่าความต้านทานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จะต้องวัดในสภาวะที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเข้ามาเกี่ยวข้อง แต่วงจรภายในของมิเตอร์จะต้องมีแรงดันไฟฟ้าอยู่ภายในเพื่อกำหนดค่ากระแส ของวงจร การวัดความต้านทานจึงเป็นการนำเอาความต้านทานที่ต้องการทราบว่า ไปกำหนดการไหลของกระแสในวงจร เพื่อกำหนดการอ่าน ขั้วแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ตรงข้ามกับขั้วภายนอกของมิเตอร์

วงจรส่วนการวัดความต้านทาน

          จากการที่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ทำให้ค่ากระแสที่กำหนดในเบื้องต้นของการวัดสภาวะ 0 โอห์ม ไม่แน่นอนตามสภาพของแบตเตอรี่ จึงต้องมีวงจรส่วนที่กำหนดค่ากระแสเริ่มต้นที่เรียกว่า การปรับ 0 โอห์ม (0 W AD๋J) ซึ่งจะต้องปรับค่า 0 โอห์ม ทุกครั้งก่อนการวัดค่าความต้านทานใดๆ หรือเมื่อเปลี่ยนย่านการวัดความต้านทานย่านใหม่

 แสดงการปรับค่าเริ่มต้นที่ 0 โอห์ม ก่อนวัดค่าความต้านทาน

การอ่านค่าความต้านทาน ให้ดูรายละเอียดจากขีดแถบบนสุด อ่านจากขวามาซ้าย ค่าที่อ่านได้จะตรงข้ามกับลักษณะของเข็มที่ขึ้น เช่น เข็มมิเตอร์ขึ้นมาก จะอ่านได้ค่าความต้านทานน้อย โดยมีรายละเอียดแต่ละช่วงบนหน้าปัดดังนี้

4.1 ตำแหน่ง X 1 ใช้วัดค่าความต้านทานตั้งแต่ 0 W - 2 KW แต่นิยมใช้วัดค่าความต้านทานระหว่าง 0 W - 100 W มีรายละเอียดแต่ละช่วงหน้าปัดดังนี้

        * ตั้งแต่ 0 – 2 อ่านค่าช่องละ 0.2 W
        *
        * ตั้งแต่ 2 – 20 อ่านค่าช่องละ 0.5 W
        * ตั้งแต่ 10 – 20 อ่านค่าช่องละ 1 W
        * ตั้งแต่ 20 – 50 อ่านค่าช่องละ 2 W
          ตั้งแต่ 50 – 100 อ่านค่าช่องละ 5 W 

4.2 ตำแหน่ง X 10 ใช้วัดค่าความต้านทานตั้งแต่ 0 W - 20W แต่นิยมใช้วัดค่าความต้านทานระหว่าง 10 W - 1 KW มีรายละเอียดแต่ละช่วงหน้าปัด ดังนี้

        * ตั้งแต่ 0 – 2 อ่านค่าช่องละ 2 W
        *
        * ตั้งแต่ 2 – 20 อ่านค่าช่องละ 5 W
        * ตั้งแต่ 10 – 20 อ่านค่าช่องละ 10 W
        * ตั้งแต่ 20 – 50 อ่านค่าช่องละ 20 W
          ตั้งแต่ 50 – 100 อ่านค่าช่องละ 50 W 

4.3 ตำแหน่ง X 100 ใช้วัดค่าความต้านทานตั้งแต่ 0 W - 20 KW แต่นิยมใช้วัดค่าความต้านทานระหว่าง 100 W - 10K W มีรายละเอียดแต่ละช่วงหน้าปัดดังนี้

        * ตั้งแต่ 0 – 2 อ่านค่าช่องละ 20 W
        *
        * ตั้งแต่ 2 – 20 อ่านค่าช่องละ 50 W
        * ตั้งแต่ 10 – 20 อ่านค่าช่องละ 100 W
        * ตั้งแต่ 20 – 50 อ่านค่าช่องละ 200 W
          ตั้งแต่ 50 – 100 อ่านค่าช่องละ 500 W 

4.4 ตำแหน่ง X 1K ใช้วัดค่าความต้านทานตั้งแต่ 0 W - 20 KW แต่นิยมใช้วัดค่าความต้านทานระหว่าง 1KW - 2 MW มีรายละเอียดแต่ละช่วงหน้าปัดดังนี้

        * ตั้งแต่ 0 – 2 อ่านค่าช่องละ 200 W
        *
        * ตั้งแต่ 2 – 20 อ่านค่าช่องละ 500 W
        * ตั้งแต่ 10 – 20 อ่านค่าช่องละ 1 KW
        * ตั้งแต่ 20 – 50 อ่านค่าช่องละ 2 KW
        * ตั้งแต่ 50 – 100 อ่านค่าช่องละ 5 KW
          ตั้งแต่ 100 – 200 อ่านค่าช่องละ 20 KW 

4.5 ตำแหน่ง X 10K ใช้วัดค่าความต้านทานตั้งแต่ 0 W - 20 MW แต่นิยมใช้วัดค่าความต้านทานระหว่าง 10KW - 2 MW มีรายละเอียดแต่ละช่วงหน้าปัดดังนี้

        * ตั้งแต่ 0 – 2 อ่านค่าช่องละ 2 KW
        *
        * ตั้งแต่ 2 – 20 อ่านค่าช่องละ 5 KW
        * ตั้งแต่ 10 – 20 อ่านค่าช่องละ 10 KW
        * ตั้งแต่ 20 – 50 อ่านค่าช่องละ 20 KW
        * ตั้งแต่ 50 – 100 อ่านค่าช่องละ 50 KW
        * ตั้งแต่ 100 – 200 อ่านค่าช่องละ 200 KW
        * ตั้งแต่ 200 – 300 อ่านค่าช่องละ 500 KW
        * ตั้งแต่ 300 – 350 อ่านค่าช่องละ 1 MW
        * ตั้งแต่ 500 – 1K อ่านค่าช่องละ 5 MW
          ตั้งแต่ 1K – 2K อ่านค่าช่องละ 10 MW