การพฒนาสอประกอบการสอน

ชดสอการสอนมลตมเตอร

ผจดท า

นาย วระชย ใจค าปน

สาขาอเลกทรอนกส คณะชางอตสาหกรรม

ปการศกษา 2554

ลขสทธของวทยาลยเทคโนโลยพายพและบรหารธรกจ

บทท 1

ทมาและความส าคญ

1.หลกการและเหตผล

ในปจจบนในการเรยนการสอนในสาขาวชาชางอตสาหกรรมไมวาจะในระดบ ปวช. หรอ

ปวส.

เครองมอวดทางไฟฟา มลตมเตอร เปนเครองมอวดทางไฟฟาและอเลกทรอนกสทใชวดแรงดน

ฟากระแสไฟฟา ความตานทานทางไฟฟา เปนตน และในการเรยนการสอนวชาเครองมอวด

ไฟฟาและอเลกทรอนกส มลตมเตอรเปนเครองวดทมขนาดของสเกลเลกเมอตองใชเปนสอตอ

ผเรยนจ านวนมากจงท าใหเหนตวอยางไดยากจากระยะไกล

ดงนนทางผจดท าตระหนกถงปญหาดงกลาว จงไดแน วคดในการจดท าสอการเรยน

การสอน

มลตมเตอร เพอใหผสนใจไดเหนสวนประกอบและการสาธตการใชงานอยางชดเจน และสามารถ

ใช

มลตมเตอร ไดอยางมประสทธภาพ

2.วตถประสงคของโครงการ

2.1 เพอใชเปนสอในการเรยนการสอน

2.2 เพอใหผสนใจศกษาหลกการท างานของมลตมเตอร

2.3 เพอใหผสนใจรจกสวนประกอบของมลตมเตอร

2.4 เพอใหผสนใจเขาใจหนาทของสวนประกอบของมลตมเตอร

2.5 เพอใหผสนใจทราบถงการใชงานและการบ ารงรกษาเอยางถกตอง

3.ขอบเขตของโครงการ

3.1 ขนาดของบอรด 80 × 119 cm

3.2 สามารถเปลยนต าแหนงเขมและสเกลของมลตมเตอรได

3.2 สามารถสาธตการท างานได

3.3 สามารถมองเหนไดอยางชดเจนภายในหองเรยน

4.วธด าเนนงาน

4.1 เสนอโครงการชดสาธตมลตมเตอร

4.2 ศกษาขอมลเกยวกบมลตมเตอร

4.3 วางแผนการด าเนนงาน โครงการชดสาธตมลตมเตอร

4.4 ออกแบบโครงสรางโครงการชดสาธตมลตมเตอร

4.5 จดท าชดสาธตมลตมเตอร

4.7 แกไขชดสาธตมลตมเตอร

4.8 สรปผลการด าเนนการโครงการชดสาธตมลตมเตอร

5.ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

5.1 นกศกษามการเรยนรผานการปฏบตอยางมความสข

5.2 เขาใจหลกการท างานสวนประกอบและการใชงานทถกตอง

5.3 ท าใหนกศกษาเกดแรงจงใจในการเรยนร

6.งบประมาณ

รายการ ปรมาณ

ราคาตอ

หนวย ราคารวม

หมายเหต

จ านวน หนวย บาท บาท

1. โครงเหลกฐาน 1 ชด 500 500

2. สตกเกอรรปมลตมเตอร 1 รป 300 300

3. แผนไมอด 1 แผน 150 150

4. เหลกเขมมเตอร 1 เมตร 50 50

รวมเปนงบประมาณทงสน หนงพนบาทถวน 1000.00 บาท

7.เอกสารอางอง

ประพนธ พพฒนสข . งานบรการและซอมเครองใชไฟฟา.กรงเทพฯ: ส านกพมพ

ศนยสงเสรมอาชวะ, 2548

http://www.thaigoodview.com/library/contest2551/tech04/57/mod01.html

บทท 2

ทฤษฎทเกยวของ

1. ความหมาย

ในการเรยนสาขาชางอเลกทรอนกส รายวชาเครองมอวดอเลกทรอนกส เครองมอวด

พนฐานทจ าเปนมากทสดและตองใชอยเสมอคอ มลตมเตอร

มลตมเตอร เปนเครองมอวดทางไฟฟาและอเลกทรอนกสทใชวดหาคา แรงดน กระแส

คาความตานทาน และอนๆเปนตน มลตมเตอรจงเปนเครองมอวดทจ าเปนส าหรบชางไฟฟาและ

อเลกทรอนกส

เพราะฉะนนจงจ าเปนตองมสอทมขนาดใหญทท าใหผเรยนเหนไดชดเจนและสงเกตไดงาย

มลตมเตอรมหลายรนหลายแบบใหเลอกความตองการความนยมตามความถนดของชาง

รปท 1 มลตมเตอร

2. สวนประกอบของมลตมเตอร

1. สวนของสเกลหนาปทม

2. สวนของสวตชเลอกยานวด

3. ปมปรบเปนศนยโอหม

4. สายวดขวบวก-ลบ

สเกลหนาปทม

สเกลหนาปทมของมลตมเตอรแตละรนแตละแบบและแตละบรษท มความแตกตางทง

สวนต าแหนงสเกลตวเลขก ากบบนคาสเกล ระยะความหางของสรเกล และปรมาณไฟฟา ทแสดง

คาไวบนสเกล แตการวดคาการอานคาตองปฏบตในลกษณะเดยวกน ดงนน การศกษาท าความ

เขาใจลกษณะสเกลหนาปทมของมลตมเตอรเพยงรนเดยวกสามารถน าไป ประยกตใชงานได กบ

สเกลหนาปทมของมลตมเตอรทกรนไดสเกลหนาปทมของมลตมเตอร

รปท 2 สเกลหนาปดของมลตมเตอร

จากรปท 2 สเกลหนาปดของมลตมเตอร ประกอบดวยสเกล ตามหมายเลข ดงน

หมายเลข 1 สเกล เปนสเกลส าหรบอานเมอใชวดคาความตานทาน

หมายเลข 2 สเกล DCV , A เปนสเกลส าหรบอานคา เมอใชยานการวดแรงดน

กระแสตรง

และยานการวดกระแสตรง

หมายเลข 3 สเกล ACV เปนสเกลส าหรบอานคา เมอใชยานการวดแรงดนไฟฟา

กระแสสลบ

หมายเลข 4 สเกล hfe เปนสเกลส าหรบอานคาเมอใชวดคาอตราการขยาย

กระแสตรง

หมายเลข 5 สเกล ICEO และLI ( A , mA) เปนสเกลส าหรบอานคา เมอใชวด

ICEO

ของทรานซสเตอรและคา LI

หมายเลข 6 สเกล LV (V) เปนสเกลส าหรบอานคา เมอใชวดคาแรงดนตกครอม

จดวด

ขณะใชยานวดความตานทาน

หมายเลข 7 สเกล dB เปนสเกลส าหรบอานคา เมอใชวดคาเดซเบล

หมายเลข 8 เปนแถบเงาส าหรบชวยในการอานคาใหเทยงตรงยานการวดและ

สวตชเลอก

สวตชเลอกยานวด

เปนสวตชทผใชจะตองบดเลอกวาจะใชเครองวดปรมาณใด ซงมทงหมด 4 ปรมาณ

แตละปรมาณมชวงการวดใหเลอก ดงน

ACV : 0-10V, 0-50 V, 0-250 V และ 0-1000 V (รวม 4 ชวงการวด)

DCV : 0-0.1 V, 0-0.5 V, 0-2.5 V, 0-10 V, 0-50 V, 0-250 V และ 0-1000 V (รวม

7 ชวงการวด)

DCA : 0-50 A,0-2.5 mA,0-25mA,และ0-0.25 A (รวม 4 ชวงการวด)

Resistance ( ) : x 1 (อานได 0-2k )

x 10 (อานได 0-20k )

x 1k (อานได 0-2000k หรอ 2 M )

x 10k (อานได 0-20 M )( รวม 4 ชวงการวด)

ปมปรบเปนศนยโอหม

เปนปมปรบทปรบใหเขมของมลตมเตอรอยทศนยโอหม เพอท าการวดคาความตานทาน

และปมนตองท าการปรบใหอยทศนยโอหมทกครงทมการเปลยน ยานการวด R x 1 , R x 100 , R

x 10k

สายวดขวบวก-ลบ

เปนสายทใชตอจากมลตมเตอรออกไปเพอใหสะดวกตอการใชวดและทปลายของสายจะ

มโลหะลกษณะปลายแหลมเพอท าใหงายตอการวดอปกรณเลกๆ

3. หลกการท างานของมลตมเตอร

รปท 3 ชนดขดลวดเคลอนท (Moving Coil)

ชนดขดลวดเคลอนท (Moving Coil) หมายถงเครองวดไฟฟาทอาศยการเคลอนทของ

ขดลวดทพนอยบนแกนอะลมเนยมของสวนเคลอนทซงวางอยระหวางสนามแมเหลกไฟฟาของ

สวนทอยกบท โดยมเขมชซงยดตดกบสวนเคลอนทเปนตวแสดงต าแหนงของการวดคาทแสดง

ดวยตงเลขบนสเกล 2 แบบคอ แบบอาศยแมเหลกถาวร (Permanent magnet type ) และแบบ

ไดนาโมมอเตอร ( Dynamometer type ) หรอ อเลกโทรไดนาโมมเตอร (Electro Dynamometer

type ) ส าคญ 2 สวนคอ สวนทอยกบท (Stationary part ) และสวนทเคลอนท (Moving part) โดย

ชดเคลอนทเปนชนดขดลวด สวนชดอยกบทเปนแบบแมเหลก

ถาวร สวนใหญมกท าเปนแอมมเตอร โวลทมเตอร ใชวดไฟฟากระแสตรง ถาจะใชวดกระแสสลบ

ตองใชรวมกบชดเรยงกระแส (Rectifier )

รปท 4 ชนดขดลวดเคลอนทแบบไดนาโมมเตอร

ชนดขดลวดเคลอนทแบบไดนาโมมเตอร มเตอรทท างานโดยใชความรอนกคอ

Thermocouple Meter เมอน าลวดโลหะ 2 เสน ทท าดวยโลหะตางชนดกนมาเชอมตอปลายทงสอง

เขาดวยกน ถาจดปลายทงสองมอณหภมตางกนจะเกดกระแส ไฟฟาไหลในวงจรเสนลวดท

เปลยนแปลงตามผลตางของอณหภมทปลายจดตอและถาเปดปลายจดตอดานหนงออกจะท าให

เกดแรงเคลอนไฟฟาขนทปลายดานเปด (See Beck Voltage) คาแรง เคลอนไฟฟาทเทอรโม

คบเปล จะเปนสดสวนกบอณหภมของสวนทท าใหเกดความรอนทเพมขนและการเบยงเบนของ

สวนขดลวดเคลอนททจะเปนสดสวนตอคาก าลงทใชไป (I2R) ในตวน า ความรอน(Heater) คาท

อานไดจะแปรคาตาม I2 ของตวน าความรอนและเปนคาประสทธผล (Effective)

ขอแนะน าในการใชมลตมเตอร

1. กอนการวดปรมาณใด ตองแนใจวา

1) บดสวตซเลอกการวดตรงกบปรมาณทจะวด

2) สวตซเลอกการวดอยในชวงการวดทเหมาะสมไมต ากวาปรมาณทจะวด

ในกรณทไมทราบปรมาณทจะวดมคาอยในชวงการวดไฟ ใหตงชวงการวดทมคาสงสดกอนแลว

คอยลดชวงการวดลงมาทละชวง

2. เนองจากชองเสยบสายวด (สแดง) มหลายชอง คอ V-, mA และ 10 A ตองแนใจวา

เสยบสายวดสแดงในชองเสยบตรงกบปรมาณทจะวด

3. ในกรณทวดความตางศกยไฟฟาสงตงแต 25 VAC หรอ 60 VDC ขนไป ระวงอยาให

สวนใดของรางกายแตะวงจรทก าลงวดจะเปนอนตรายได

4. ในขณะทก าลงท าการวด และตองการปรบชวงการวดใหต าลงหรอสงขนหรอเลอกการ

วดปรมาณอน ใหด าเนนการดงน

1) ยกสายวดเสนหนงออกจากวงจรทก าลงทดสอบ

2) ปรบชวงการวดหรอเลอกการวดปรมาณอนตามตองการ

3) ท าการวด

5. การวดปรมาณกระแสสง (~10A) ควรใชเวลาวดในชวงสนไมเกน 30 วนาท

6. เมอใชงานเสรจแลว ใหเลอนสวตซปด-เปด มาท OFF ถาไมไดใชเปนเวลานานควรเอา

แบตเตอรออก

ขอควรระวงในการวด

1. เมอการวดเกยวของกบความตางศกยสง (ตงแต 50 V ขนไป) อยาใหนวมอหรอสวนใด

ของรางกายสมผสสวนทเปนโลหะของปลายวด เพราะอาจเปนอนตรายได

2. กอนวดปรมาณใด ตองแนใจวา ไดหมนสวตชเลอกปรมาณทจะวดตรงตามปรมาณท

จะวดแลว มฉะนนแลวเครองวดอาจช ารดเสยหาย

3. ตองแนใจวาหมนสวตชเลอกชวงการวดใหอยในชวงทสงมากกวาปรมาณทจะวด เชน

จะวดความตางศกยระหวางขวแบตเตอร 12V กตองตงปมเลอกชวงการวดไวท DCV ชวง 0-50V

ถาไมทราบขนาดโดยประมาณของปรมาณทจะวด ใหตงเลอกชวงการวดใหสงทสดกอน (เชน ตง

ท 0-1000V) แลวคอยลดระดบชวงการวดต าลงมาทละชวง

4. ถาในการวด DCV หรอ DCA เขมชไมเบนไปทางขวาแตพยายามเบนมาทางซาย แสดง

วากระแสผานเครองวดในทศทางไมถกตอง ใหสลบขวปลายวด

5. ถาเขมชไมขยบจากการชศนยหรอเบนออกมาเพยงเลกนอย แสดงวากระแสผาน

เครองวดนอยเกนไป ใหปรบลดชวงการวดต าลงกวาเดมทละขน จนกระทงเขมชอยประมาณ

กลางสเกล

มลตมเตอรเปนอปกรณทอ านวยความสะดวกในการวดหาคาทางไฟฟาใช ดงนนในการใช

ตองเลอกใหเหมาะสมและบ ารงรกษาอยสม าเสมอ เพอใหใชงานไดอยางคมคาปลอดภยและยงม

อปกรณไฟฟาทจะตองศกษาเพอเปนประโยชนในการใชงานในการอ านวยความสะดวกใน

ชวตประจ าวนของนกศกษาสาขาชางตางๆ

บทท 3

ขนตอนการด าเนนงาน

ในบทนจะกลาวถงขนตอนตางๆ ในการสราง สอการเรยนการสอนมลตมเตอร จาก

การศกษาทฤษฎทเกยวของ สามารถน าความร ทไดมาออกแบบสราง สอการเรยนการสอนมลต

มเตอร ซงจะประกอบดวยโครงสราง สวน ประกอบตางๆ เพอใหสามารถใช สาธตการสอนงานได

อยางเขาใจ และเปนไปตามวตถประสงค จงไดมการวางแผนการด าเนนงานใหเปนไปไดอยาง

ตอเนอง เปนขนตอนและเหมาะสม สามารถแบงเปนขนตอนไดดงน

3.1 ก าหนดรปแบบและการท างาน

3.2 ออกแบบและสรางรปแบบตางๆ

3.3 ออกแบบและจดท าโครงสรางของโครงงาน

3.4 ประกอบสวนตางๆ เขาดวยกน และทดสอบการท างาน

3.1 ก าหนดรปแบบและการท างาน

สอการเรยนการสอนมลตมเตอร จะประกอบดวยสวนประกอบหลกๆ อย 2 สวน ดงภาพ

ท 3-1 ซงแตละสวนจะมหนาทการท างานแตกตางกนออกไป แบงหนาทการท างานดงน

3.1.1 เปนโครงสรางและสวนประกอบตางๆ ของ หมอหงขาว รอนไฟฟา โดยทสามารถ

มองเหนอปกรณสวนประกอบทอยดานในได

3.1.2 เปนบลอกไดอะแกรมแสดงสญลกษณตางๆ ของอ ปกรณและการเชอมตอของ

อปกรณแตละตว ซงจะมจด Test Point ตามต าแหนงตางๆ เพอใหสามารถทดสอบคาและ

อปกรณสวนประกอบของชดฝกกระตกน ารอนไฟฟา

ภาพท 5 บลอกไดอะแกรมแสดงต าแหนงการออกแบบ

3.2 ออกแบบและสรางสอแบบตางๆ

3.2.1 โครงสรางและสวนประกอบตางๆ มลตมเตอร

รปท 6 สวนประกอบของสอการเรยนการสอนมลตมเตอร

3.2.2 กาใชงาน

ชอสอการสอน

ต าแหนงการตดเขมมเตอร

ต าแหนงการตดปมเลอกยานวด

เขมมลตมเตอร สามารถปรบยายไปต าแหนงทผสอนตองการวดสาธตได

ปมเลอกยานวด สามารถปรบไปทยานตองการทจะสาธตการวดตางๆใหสมพนธกบ

เขมของมลตมเตอรได

หนาปดกบยานวด เปนสวนของพนหลงทแสดงรปรางเหมอนมลตมเตอรเพอให

ผเรยนไดเหนอยางชดเจนและเขาใจไดงาย

จากรปท 6 เมอปรบเลอกยานทตองการสาธตการวดแลวนอกจากนนยงสามารถปรบเขม

ไปต าแหนงสเกลทตองการจะยกตวอยางทจะวดไดวาเขมทขนกบยานวดทปรบสมพนธกนอยางไร

3.3 จดท าชดสอการสอนมลตมเตอร

3.3.1 ตดรปมลตมเตอรกบตวโครงสราง

รปท 7 แสดงรปพนหลงมลตมเตอร

3.4 ท าการประกอบชนสวนและทดสอบการท างาน

3.4.1 ประกอบชนสวน

3.4.2 ประกอบชนสวนทงหมด

บทท 4

ผลการใชงาน

จากการผลการทดลองใชงาน ของ สอการเรยนการสอนมลตมเตอร ไดจดท า

ขอสอบขนมาเพอทดสอบนกศกษา 2 กลม กลมละ 15 คน โดย กลมท 1 นกศกษาทเรยนจาก

ภาพสอมลตมเตอร ในหนงส กบกลมท 2 นกศกษาทเรยนจาก สอการเรยนการสอนมลตมเตอร

โดยมขอสอบส าหรบทดสอบดงกลาว

ขอแนะน า

1. แบบฝกหดเปนแบบปรนย 4 ตวเลอกจ านวนทงหมด 10ขอ ท าทกขอ

2. เลอกค าตอบทถกทสดเพยงขอเดยวโดยใชเมาสคลกสใหตรงตวเลอก ก,ข,ค,ง,ท

ก าหนด มาให

3. ถาตองการเปลยนใหมใหคลกสใหมตามทตองการ

4. ก าหนดใหคะแนนขอทถกเปน 1 คะแนน ขอตอบผดหรอมากวาหนงในขอเดยวกน ให

เปน 0 คะแนน

ท าแบบฝกหด

ขอ1. สวนประกอบของมลตมเตอรหลกๆมอะไรบาง

ก.หนาปทม,ปมปรบเลอกยานวด, เขมมลตมเตอร

ข. สายวด,ปมปรบเลอกยานวด, เขมมลตมเตอร

ค. หนาปทม,แบตเตอร, เขมมลตมเตอร

ง. ขวเสยบสาย,ปมปรบเลอกยานวด, เขมมลตมเตอร

ขอ2. ยานวดแรงดนกระแสตรงไดแกอะไรบาง

ก. 0.1, 05, 2.5, 10, 50, 250, 1000 Dcv

ข.1,5, 25, 100, 500, 2500, 10000 Dcv

ค. 10, 50, 250, 100, 500, 5000, 10000 Dcv

ง. 0.1, 5, 25, 100, 500, 2500, 10000 Dcv

ขอ3. ยานวดแรงดนกระแสสลบไดแกอะไรบาง

ก. 0.1, 05, 2.5, 10, 50, 250, 1000 Acv

ข.1,5, 25, 100, 500, 2500, 10000 Acv

ค. 10, 50, 250, 100, 500, 5000, 10000 Acv

ง. 0.1, 5, 25, 100, 500, 2500, 10000 Acv

ขอ4.ยานวดแรงดนกระแสไดแกอะไรบาง

ก. 50uA, 2.5, 25, 250 mA

ข.1,5, 25, 100, 500, 2500 mA

ค. 10, 50, 250, 100, 500, 5000 mA

ง. 0.1, 5, 25, 100, 500, 2500 mA

ขอ5. ยานวดคาความตานทานวดไดสงสดเทาไหร

ก. 20 KΩ

ข. 20 MΩ

ค. 200 KΩ

ง. 200 MΩ

จากรปจงตอบค าถามตงแตขอท 6-10

ขอ6. จากรปถาปรบยานวดทยาน ×10 Ω เขมท 1 มคาความตานเทาไหร

12 Ω

120 Ω

1200 Ω

12000 Ω

ขอ7. จากรปถาปรบยานวดทยาน ×100 Ω เขมท 2 มคาความตานเทาไหร

75 Ω

750 Ω

7.5 KΩ

75 KΩ

ขอ8. จากรปถาปรบยานวดทยาน ×1KΩ เขมท 3 มคาความตานเทาไหร

26 Ω

26 KΩ

260 KΩ

2600 KΩ

ขอ9. จากรปถาปรบยานวดทยาน ×1 Ω เขมท 4 มคาความตานเทาไหร

17 Ω

170 Ω

1700 Ω

17000 Ω

ขอ10. จากรปถาปรบยานวดทยาน ×10 KΩ เขมท 5 มคาความตานเทาไหร

3 KΩ

30 KΩ

300 KΩ

3000 KΩ

จากการทดลองจะเหนวานกศกษากลมทเรยนรจากสอการเรยนการสอนมลต

มเตอรกบนกศกษากลมทเรยนจากภาพมลตมเตอรจากหนงสอ จะเหนวานกศกษาทเรยนรจาก

สอการเรยนการสอนมลตมเตอร ท าขอสอบไดมากกวานกศกษาเรยนรจากภาพเตารด

ตารางท 1 ผลการสอบนกศกษา

ผลการสอบ

นกศกษากลมท1 15

คน

นกศกษากลมท 2 15

คน

เรยนรจากสอการเรยน

การสอนมลตมเตอร

เรยนรจากภาพ

มลตมเตอรจากหนงสอ

ผาน 13 7

ไมผาน 2 8

บทท 5

สรป

ปญหาการจดท าสอการสอนครงน

การท า สอการเรยนการสอน มลตมเตอร ผจดท ายงประสบปญหาในการจดท าซง

สามารถแบงออกมาไดเปนขอๆเพอใหงายตอการเขาใจ

1.ปญหาเรองการหารานทปรนภาพขนาดใหญทคมชดไดยาก

2. ปญหาเรองเครองมอทใชไมครบถวน

3. ปญหาเรองระยะเวลาไมชดเจนจงท าใหงานออกมาลาชากวาก าหนดมามาก

4. ขาดการวางแผนงานทชดเจน ท าใหการจดสรรงบประมาณไมเปนไปตามทวางไว

ปญหาและแนวทางแกไข

1. ตองสบหารานปรนภาพขนาดใหญและคมชดไวหลายๆราน

2. ตองเตรยมวางแผนงาน และกระจายงานใหชดเจน

3. ตองมอปกรณในการจดท าใหครบถวนตามความจ าเปน

ขอเสนอแนะ

1. ควรเชดท าความสะอาดทกครงหลงใชงาน

2. ควรเกบไวในทเหมาะสมไมยายไปมาบอยๆ