ไฟฟ้าพื้นฐานเทคโนโลยี

เครื่องมือวัดไฟฟ้า (โอห์มมิเตอร์แอมมิเตอร์โวลต์มิเตอร์)

สำหรับมือสมัครเล่นนักเรียนไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์หรือสาขาที่เกี่ยวข้องทุกคนมีความฝันที่จะมีเครื่องมือวัดเป็นของตัวเอง ในบางกรณีผู้เข้ารับการฝึกอบรมจะได้รับเครื่องมือที่มีคุณภาพต่ำซึ่งแทนที่จะช่วยให้พวกเขาเรียนรู้ทำให้เกิดความผิดพลาดหรือแสดงการวัดที่ผิด  

ในกรณีอื่น ๆ ผู้ฝึกงานจะได้รับเครื่องมือที่มีคุณภาพสูงมาก แต่ไม่มีประสบการณ์พวกเขาทำการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องส่งผลให้เครื่องมือไม่ตรงกันหรือล้มเหลว ตลอดบทความนี้เราจะแสดงการใช้งานแอพพลิเคชั่นและการตรวจสอบการสอบเทียบที่ถูกต้อง

เครื่องมือวัด
รูปที่ 1 เครื่องมือวัด (https://citeia.com)

เครื่องมือวัดไฟฟ้าคืออะไร?

ในการศึกษาสัญญาณไฟฟ้าเราต้องทำการวัดและบันทึกแน่นอน เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับทุกคนที่ต้องการวิเคราะห์ปรากฏการณ์เหล่านี้เพื่อให้มีเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้
การวัดทำโดยอาศัยพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าตามคุณสมบัติเช่นความดันการไหลแรงหรืออุณหภูมิ ในบทความนี้เราจะอุทิศตัวเองให้กับการศึกษาเครื่องมือวัดสำหรับพารามิเตอร์พื้นฐานที่พบบ่อยที่สุดเช่น:

  • โอห์มมิเตอร์
  • แอมมิเตอร์
  • โวลต์มิเตอร์

โอห์มมิเตอร์คืออะไร?

เป็นเครื่องมือสำหรับวัดความต้านทานไฟฟ้า ใช้ ความสัมพันธ์ ระหว่างความต่างศักย์ (แรงดันไฟฟ้า) และความเข้มของกระแสไฟฟ้า (แอมป์) ที่พัฒนาโดยกฎของโอห์ม

โดยวิธีการ คุณอาจสนใจดูในภายหลัง กฎของโอห์มและความลับระบุว่าอย่างไร?

กฎของโอห์มและบทความลับ
citeia.com

โอห์มมิเตอร์อนาล็อก:

ใช้กัลวาโนมิเตอร์ซึ่งเป็นเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า ที่ทำงานเหมือนตัวแปลงสัญญาณรับกระแสไฟฟ้าที่มีแรงดันคงที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในตัวชี้ที่บ่งชี้การวัดผ่านความสัมพันธ์ที่คำนวณโดย กฎของโอห์ม (ดูบทความกฎหมายของโอห์ม). ดู รูปที่ 2

โอห์มมิเตอร์แบบอนาล็อก
รูปที่ 2 อะนาล็อกโอห์มมิเตอร์ (https://citeia.com)

โอห์มมิเตอร์ดิจิตอล:

ในกรณีนี้คุณไม่ได้ใช้กัลวาโนมิเตอร์ให้ใช้ a ความสัมพันธ์ ด้วยตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ซึ่งขึ้นอยู่กับมาตราส่วน) และการได้มาของสัญญาณ (อนาล็อก / ดิจิตอล) โดยรับค่าของความต้านทานโดย ความสัมพันธ์ตามกฎหมายของโอห์ม ดูรูปที่ 3

โอห์มมิเตอร์ดิจิตอล
รูปที่ 3 โอห์มมิเตอร์ดิจิตอล (https://citeia.com)

การเชื่อมต่อโอห์มมิเตอร์:

โอห์มมิเตอร์เชื่อมต่อแบบขนานกับโหลด (ดูรูปที่ 4) ขอแนะนำให้ปลายเครื่องมืออยู่ในสภาวะที่เหมาะสม (เคล็ดลับที่มีกำมะถันหรือสกปรกทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด). สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าการจ่ายความต่างศักย์นั้นดำเนินการโดยแบตเตอรี่ภายในของเครื่องมือ

การเชื่อมต่อโอห์มมิเตอร์
รูปที่ 4 การเชื่อมต่อโอห์มมิเตอร์ (https://citeia.com)

ขั้นตอนในการวัดค่าที่ถูกต้องด้วยเครื่องมือวัดไฟฟ้า:

เราขอแนะนำให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นในการวัดของคุณ:

การสอบเทียบและการตรวจสอบการทดสอบ:

ในเครื่องมืออะนาล็อกมีหน้าที่ต้องทำการสอบเทียบและตรวจสอบเคล็ดลับ แต่ในเครื่องมือดิจิทัลที่ในทางทฤษฎีเป็นไปโดยอัตโนมัติมีปัจจัยที่การสอบเทียบนี้สามารถทำได้แทนที่จะเป็นแบบอัตโนมัติ (หากทุกอย่างไม่ถูกต้อง) จะทำให้การวัดไม่ตรงแนวหรือผิดพลาด เราขอแนะนำให้ดำเนินการทุกครั้งที่เราต้องการการวัดตรวจสอบการสอบเทียบของเครื่องมือ:

เคล็ดลับตรวจสอบ:

ขั้นตอนนี้เป็นขั้นพื้นฐานมาก แต่เบื้องต้นเพื่อให้ได้การอ่านที่มีข้อผิดพลาดต่ำกว่า (เราขอแนะนำให้ทำบ่อยๆ) พวกเขาประกอบด้วยการต่อปลายของเครื่องมือที่บังคับให้มีการวัด +/- 0 Ωดังแสดงในรูปที่ 5

การทดสอบโอห์มมิเตอร์นำไปสู่การตรวจสอบ
รูปที่ 5 การตรวจสอบตะกั่วทดสอบโอห์มมิเตอร์ (https://citeia.com)

จะต้องมีการเน้นย้ำว่าการได้รับผลในครั้งนี้ การสอบเทียบ 0 Ωเหมาะอย่างยิ่งต้องจำไว้ว่าเคล็ดลับการวัดใช้สายทองแดง (ในทางทฤษฎีตัวนำที่ดีเยี่ยม) แต่ในทางปฏิบัติตัวนำทั้งหมดมีความต้านทานเช่นเดียวกับเคล็ดลับ (มักทำจากสแตนเลสส่วนมืออาชีพทำด้วยทองแดงและเงิน bath) อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้ปรับผลลัพธ์ที่มากกว่า 0.2 Ω +/- เปอร์เซ็นต์ (%) ของความแม่นยำในการอ่านของเครื่องมือ
เพื่อให้มีมูลค่าสูงเราขอแนะนำ: ทำความสะอาดเคล็ดลับตรวจสอบการสอบเทียบของเครื่องมือและจุดวิกฤตที่สุดสภาพแบตเตอรี่ของเครื่องมือ

การตรวจสอบการสอบเทียบเครื่องมือ:

สำหรับการทดสอบนี้เราขอแนะนำให้มีมาตรฐานตัวอย่างเช่นตัวต้านทาน 100 Ωที่มีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน +/- 1% กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ
R สูงสุด = 100 Ω + (100Ω x 0.01) = 101 Ω
R นาที = 100 Ω - (100Ω x 0.01) = 99 Ω

ตอนนี้ถ้า ณ จุดนี้เราเพิ่มข้อผิดพลาดในการอ่านเครื่องมือ (ขึ้นอยู่กับยี่ห้อและคุณภาพของโอห์มมิเตอร์) โดยปกติแล้วเครื่องมือดิจิตอล Fluke รุ่น 117 ในมาตราส่วนช่วงอัตโนมัติ (0 - 6 M Ω) คือ +/- 0.9% [ 2] ดังนั้นเราจึงสามารถมีมาตรการต่างๆดังต่อไปนี้:
R สูงสุด = 101 Ω + (101Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R นาที = 99 Ω - (99Ω x 0.009) = 98,1 Ω

แน่นอนว่าผลลัพธ์นี้สัมพันธ์กันเนื่องจากสภาพแวดล้อม (จุดสำคัญมากสำหรับการสอบเทียบกับมาตรฐาน) และไม่ได้พิจารณาข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ แต่ถึงแม้จะมีปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดเราก็ต้องมีค่าโดยประมาณตามมาตรฐาน
หากคุณไม่ใช้เครื่องมือวัดระยะอัตโนมัติขอแนะนำให้วางไว้ในช่วงการวัดที่ใกล้เคียงกับมาตรฐานมากที่สุด

ในรูปที่ 6 เราเห็นมัลติมิเตอร์ 2 ตัว (เป็นเครื่องมือออล - อิน - วัน) ในกรณีนี้ฟลุค 117 จะปรับค่าอัตโนมัติและ UNI-T UT38C จะต้องเลือกสเกลที่ใกล้เคียงกับรูปแบบมากที่สุด ตัวอย่างเช่นมัลติมิเตอร์ยี่ห้อ UNI-T รุ่น UT-39c [3] สำหรับการตรวจสอบนี้แนะนำให้ใช้ 200 Ω

มัลติมิเตอร์ช่วงอัตโนมัติและมาตราส่วนแบบแมนนวล
รูปที่ 6 ช่วงมัลติมิเตอร์อัตโนมัติและมาตราส่วนแบบแมนนวล (https://citeia.com)

ข้อควรระวังเมื่อใช้โอห์มมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้า:

สำหรับการใช้เครื่องมือวัดนี้อย่างถูกต้องเราขอแนะนำประเด็นต่อไปนี้:

  1. ในการวัดค่าด้วยโอห์มมิเตอร์คุณต้องถอดอุปกรณ์จ่ายไฟออก
  2. ตามที่ได้ระบุรายละเอียดไว้แล้วในประเด็นก่อนหน้านี้การตรวจสอบผู้นำการทดสอบและการตรวจสอบการสอบเทียบต้องดำเนินการก่อนการวัด
  3. เพื่อให้ได้การวัดที่ถูกต้องขอแนะนำให้ถอดขั้วของความต้านทานหรือส่วนประกอบอย่างน้อยหนึ่งขั้วเพื่อหลีกเลี่ยงความต้านทานใด ๆ ในแบบขนาน

อาจสนใจ: อำนาจของกฎของวัตต์

ปกบทความกฎของพลังวัตต์ (แอพพลิเคชั่น - แบบฝึกหัด)
citeia.com

แอมมิเตอร์คืออะไร?

แอมป์มิเตอร์ใช้เพื่อวัดความเข้มของกระแสไฟฟ้าในสาขาหรือโหนดของวงจรไฟฟ้า

แอมป์มิเตอร์แบบอะนาล็อก:

แอมป์มิเตอร์มีความต้านทานภายในที่เรียกว่า shunt (RS) โดยทั่วไปจะมีความแม่นยำสูงต่ำกว่า 1 โอห์มมีจุดประสงค์เพื่อลดความเข้มของกระแสไฟฟ้าของโหนดที่เชื่อมต่อแบบขนานกับกัลวาโนมิเตอร์ ดูรูปที่ 7

แอมป์มิเตอร์แบบอนาล็อก
รูปที่ 7 แอมป์มิเตอร์แบบอนาล็อก (https://citeia.com)

แอมป์มิเตอร์แบบดิจิตอล:

เช่นเดียวกับแอมป์มิเตอร์แบบขนานจะใช้ความต้านทานการปัดตามสัดส่วนของสเกล แต่แทนที่จะใช้กัลวาโนมิเตอร์การรับสัญญาณจะดำเนินการ (อนาล็อก / ดิจิตอล) โดยทั่วไปจะใช้ฟิลเตอร์ความถี่ต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงเสียงรบกวน

Digital Ammeter เครื่องมือวัดไฟฟ้า
รูปที่ 8 Digital Ammeter (https://citeia.com)

ขั้นตอนในการวัดที่ถูกต้องโดยใช้แอมมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า:

  • แอมป์มิเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรม (พร้อมจัมเปอร์) กับโหลดดังแสดงในรูปที่ 9
การวัดแอมมิเตอร์เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า
รูปที่ 9 การวัดด้วยแอมมิเตอร์ (https://citeia.com)
  • ขอแนะนำให้ทำการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟที่ปิดอยู่โดยวางแอมป์มิเตอร์ไว้ที่มาตราส่วนสูงสุดและลดระดับลงจนกว่าจะถึงมาตราส่วนที่แนะนำ
  • ขอแนะนำให้ตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่และฟิวส์ก่อนที่จะทำการวัดใด ๆ

ข้อควรระวังเมื่อใช้แอมมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้า:

  • สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าแอมมิเตอร์ขึ้นอยู่กับความต้านทานการแบ่งขนานในอีกนัยหนึ่งความต้านทานภายในมีแนวโน้มที่จะเป็น 0 Ωในทางทฤษฎี (ในทางปฏิบัติจะขึ้นอยู่กับมาตราส่วน) แต่โดยปกติจะน้อยกว่า 1 Ωดังนั้น ไม่ควรเชื่อมต่อใน PARALLEL
  • เป็นสิ่งสำคัญมากในการตรวจสอบฟิวส์ป้องกันและอย่าตั้งค่าสูงกว่าค่าที่แนะนำ

โวลต์มิเตอร์คืออะไร?

El โวลต์มิเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความต่างศักย์ระหว่างจุดสองจุดในวงจรไฟฟ้า

โวลต์มิเตอร์แบบอะนาล็อก:

ประกอบด้วยกัลวาโนมิเตอร์ที่มีความต้านทานแบบอนุกรมซึ่งค่าของมันจะขึ้นอยู่กับมาตราส่วนที่เลือกดูรูปที่ 10

เครื่องมือวัดไฟฟ้าแบบอนาล็อกโวลต์มิเตอร์
รูปที่ 10 Analog Voltmeter (https://citeia.com)

ดิจิตอลโวลต์มิเตอร์:

ดิจิตอลโวลต์มิเตอร์มีหลักการเดียวกันกับโวลต์มิเตอร์แบบอะนาล็อกความแตกต่างคือกัลวาโนมิเตอร์ถูกแทนที่ด้วยความต้านทานทำให้วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่มีความสัมพันธ์ตามสัดส่วน

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าแบบดิจิตอลโวลต์มิเตอร์
รูปที่ 11 Digital Voltmeter (https://citeia.com)

การเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์:

โวลต์มิเตอร์มีความต้านทานสูงในทางทฤษฎีพวกเขามักจะไม่มีที่สิ้นสุดในทางปฏิบัติโดยเฉลี่ย 1M Ω (แน่นอนว่ามันแตกต่างกันไปตามมาตราส่วน) การเชื่อมต่อของพวกเขาจะขนานกันดังแสดงในรูปที่ 12

โวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อเครื่องมือวัดไฟฟ้า
รูปที่ 12 การเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ (https://citeia.com)

ขั้นตอนในการวัดที่ถูกต้องโดยใช้โวลต์มิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า:

A. วางโวลต์มิเตอร์ไว้ที่ระดับสูงสุดเสมอ (เพื่อการป้องกัน) และลดระดับลงเรื่อย ๆ จนถึงระดับที่ใกล้ที่สุดที่สูงกว่าการวัด
B. ตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่ของเครื่องมือเสมอ (ด้วยแบตเตอรี่ที่หมดแล้วจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด)
C. ตรวจสอบขั้วของสายทดสอบขอแนะนำให้เคารพสีของสายการทดสอบ (+ แดง) (- ดำ)
D. ในกรณีที่เป็นค่าลบขอแนะนำให้แก้ไขเป็น (-) หรือกราวด์วงจรและเปลี่ยนตะกั่วทดสอบ (+)
E. ตรวจสอบว่าการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการเป็น DC (กระแสตรง) หรือ AC (กระแสสลับ)

ข้อควรระวังเมื่อใช้โวลต์มิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้า:

โดยทั่วไปโวลต์มิเตอร์จะมีสเกลค่อนข้างสูง (600V - 1000V) มักจะเริ่มอ่านในมาตราส่วนนี้ (AC / DC)
เราจำได้ว่าการวัดเป็นแบบขนาน (เป็นอนุกรมจะทำให้เกิดวงจรเปิด) ดูหัวข้อกฎหมายของโอห์ม

คำแนะนำขั้นสุดท้ายสำหรับเครื่องมือวัดไฟฟ้า

สำหรับผู้คลั่งไคล้นักเรียนหรือช่างเทคนิคในสาขาอิเล็กทรอนิกส์การไฟฟ้าจำเป็นต้องรู้วิธีใช้เครื่องมือวัดการสอบเทียบเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อดำเนินการวินิจฉัยและการประเมินทางเทคนิค ในกรณีที่คุณใช้มัลติมิเตอร์ ตรวจสอบการปรับเทียบโอห์มมิเตอร์ตามปกติเนื่องจากในเครื่องมือเหล่านี้ (ทั้งหมดในหนึ่งเดียว) พารามิเตอร์ทั้งหมดจะเชื่อมต่อกันอย่างใดอย่างหนึ่งเช่น (แบตเตอรี่เคล็ดลับแอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์สำหรับการวัดตัวแปรความต้านทานเป็นต้น)

การใช้รูปแบบการทดสอบสำหรับเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าโอห์มมิเตอร์แอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์นั้นจำเป็นต้องทำอย่างต่อเนื่องเนื่องจากประสบการณ์ของเราที่ไม่ได้ทำมันและน่าเสียดายที่เครื่องมือไม่อยู่ในการสอบเทียบอาจทำให้เราได้รับสัญญาณผิดพลาดหรืออ่านผิด

เราหวังว่าบทความแนะนำเรื่องนี้จะเป็นประโยชน์เรารอความคิดเห็นและข้อสงสัยของคุณ

ทิ้งคำตอบไว้

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

ไซต์นี้ใช้ Akismet เพื่อลดสแปม เรียนรู้วิธีการประมวลผลข้อมูลความคิดเห็นของคุณ.