เอกสารประกอบการสอน

วชาเครองวดไฟฟา รหสวชา 2104-2004

หนวยท 1 ความรพนฐานในการศกษาเครองวดไฟฟา

นายปยะ บญลอย

วทยาลยเทคนคยะลา ส านกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา

พ.ศ. 2557

2

ค าน า เอกสารประกอบการสอนวชาเครองวดไฟฟา รหสวชา 2104-2004 จดท า เรยบเรยงเพอใชในจดการเรยนการสอนวชาเครองวดไฟฟา รหสวชา 2104-2004 ตามหลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ (ปวช.) พทธศกราช 2556 ของส านกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา ซงไดคนควาจากหนงสอ ต ารา เอกสารทางวชาการ รวมทงเวบไซด ทางอนเตอรเนต เนอหาสามารถเขาใจงาย เรยงล าดบเนอหา ไมสบสน มรปภาพประกอบหลากหลายเพอใหเขาใจงายขน ตวอยางการค านวณทหลากหลาย พรอมยกตวอยางประกอบ ใบงานการทดลอง และทายบทเรยนมแบ บฝกหด และแบบทดสอบหลงเรยนเพอใหนกเรยนไดทบทวนความรมความเขาใจมากขน ซงเนอหาประกอบการสอนวชาเครองวดไฟฟา มเนอหาจ านวน 14 หนวย ประกอบดวย ความรพนฐานในการศกษาเครองวดไฟฟา เครองวดไฟฟากระแสตรง โวลตมเตอรไฟฟากระแสตรงและการใชงาน แอมมเตอรไฟฟากระแสตรงและการใชงาน เครองวดไฟฟากระแสสลบ โวลตมเตอรไฟฟากระแสสลบและการใชงาน แอมมเตอรไฟฟากระแสสลบและการใชงาน เครองวดคาความตานทานไฟฟา มลตมเตอร เครองวดคาก าลงไฟฟา เครองวดคาพลงงานไฟฟา เครองวดไฟฟาเฉพาะงาน เครองวดแบบบรดจ ออสซลโลสโคป ผเรยบเรยงหวงวาเอกสารประกอบการสอนวชาเครองวดไฟฟา รหสวชา 2104-2004 ทเผยแพรคงเปนประโยชนดานวชาการและการเรยนการสอน ขอขอบคณคณะผบรหาร คณะครวทยาลยเทคนคยะลา ทชวยเหลอในการเรยบเรยง และจ ดท าเอกสารประกอบการสอนจนเสรจสมบรณ นายปยะ บญลอย วทยาลยเทคนคยะลา

3

สารบญ หนา

ค าน า 2 สารบญ 3 หนวยท 1 ความรพนฐานในการศกษาเครองวดไฟฟา 4

1.1 หนวย 7 1.2 สญลกษณ 10 1.3 แบบของเครองวดไฟฟา 16 1.4 โครงสรางและสวนประกอบ 17 1.5 หลกการท างานของเครองวดไฟฟา 21 1.6 ความคลาดเคลอน 22 1.7 เปอรเซนตความคลาดเคลอน ความถกตอง และความเทยงตรง 24 1.8 คลาสของเครองวดไฟฟา 27 1.9 ความไวของเครองวดไฟฟา 31 1.10 ความละเอยด หรอ ความสามารถแยกแยะ 32 1.11 การดแลบ ารงรกษาเครองวดไฟฟา 33 แบบฝกหด 34 เอกสารอางอง 36

4

หนวยท 1 ความรพนฐานในการศกษาเครองวดไฟฟา

หวขอเรอง 1. หนวย 2. สญลกษณ 3. แบบของเครองวดไฟฟา 4. โครงสรางและสวนประกอบ 5. หลกการท างานของเครองวดไฟฟา 6. ความคลาดเคลอน 7. เปอรเซนตความคลาดเคลอน ความถกตอง และความเทยงตรง 8. คลาสของเครองวดไฟฟา 9. ความไวของเครองวดไฟฟา 10. ความละเอยด หรอ ความสามารถแยกแยะ 11. การดแลบ ารงรกษาเครองวดไฟฟา

สาระส าคญ

หนวยในระบบ SI UNIT (System Internation UNIT) เปนหนวยทใชกนอยางแพรหลาย เปนทยอมรบและใชกนแพรหลายทวโลก ไดก าหนดในรปแบบของระบบเมตรก ปรมาณ หนวย และสญลกษณของระบบ SI

เครองวดไฟฟาทใชงานทวไปมอยหลายชนดแตละชนดใชงานตางกน ดงนนเพอใหเปนมาตรฐานเดยวกน จงมการก าหนดเปนสญลกษณของเครองวดไฟฟาได 4 ประเภทดงนคอ

1. บอกชนดของเครองมอวดไฟฟา 2. บอกโครงสรางการท างาน 3. บอกลกษณะการใชงาน 4. บอกคาความคลาดเคลอน

เครองวดไฟฟาสามารถแบงแบบกวางๆไดเปน 2 แบบ คอ 1. แบบแอบโซลท ( Absolute Instrument ) 2. แบบ เซกกนดาร ( Secondary Instrument )

5

โครงสรางของเครองวดไฟฟาทวไป สามารถแบงไดเปน 3 สวน คอ 1. สวนทเคลอนท (Moving Part) 2. สวนทอยกบท (Stationary System) 3. ระบบควบคม (Controlling System) ความคลาดเคลอน (Error) หมายถง ปรมาณหรอตวเลขแสดงความแตกตางระหวางคาทแทจรงของสงทเราวด (Expected Value) และคาทอานไดจากเครองวด (Measured Valur) ความถกตอง (Accuracy)หมายถง คาของตวแปรทถกวดใกลเคยงกบคาทเปนจรง ความเทยงตรงของการวด(Precision) หมายถง ความใกลเคยงของคาทวดได จากตวแปร เดยวกน ในแตละครง (จากการวดหลายๆครง)กบคาเฉลยของการวดทกครง คลาส(Class )หมายถง คาผดพลาดของเครองวดทเขยนมาเปนตวเลขบนสเกลหนาปด ซงบงบอกถงความเทยงตรงของตวเครองวด ความไวของเครองวด (Sensitivity of instrument) มหนวยเปน โอหมตอโวลต (Ω/V) เครองวดทมคาความไวสงจะมความถกตอง (Accurary) สงตาม การดแลบ ารงรกษาเครองมอวดทางไฟฟา ผใชเปนบคคลทส าคญทสด จะตองดแลรกษ ากอนใชงาน ระมดระวงขณะทใชงาน ตลอดจน วธการเกบรกษาเมอใชงานเสรจแลว ทงนเพอประสทธภาพและยดอายการใชงาน

สมรรถนะทพงประสงค (Competency) 1. ดานความร (Solid knowledge)

1.1 บอกหนวยการวดในระบบ SIไดอยางถกตอง 1.2 เปลยนหนวยการวดในระบบ SI จากหนวยเลกใหเปนหนวยใหญ และจากหนวย

ใหญใหเปนหนวยเลกไดอยางถกตอง 1.3 อธบายความหมายของสญลกษณทางไฟฟาของเครองวดไฟฟาไดอยางถกตอง 1.4 จ าแนกแบบของเครองวดไฟฟาไดอยางถกตอง 1.5 บอกโครงสรางของเครองวดไฟฟาแบบทวไปไดอยางถกตอง 1.6 อธบายความหมายของความคลาดเคลอนไดอยางถกตอง 1.7 อธบายความหมายของความถกตองไดอยางถกตอง 1.8 อธบายความหมายของความเทยงตรงไดอยางถกตอง 1.9 อธบายความหมายของคลาสไดอยางถกตอง 1.10 อธบายความหมายของความไวของเครองวดไดอยางถกตอง 1.11 บอกวธการบ ารงรกษาเครองวดไฟฟาไดอยางถกตอง

6

2. ดานทกษะปฏบต (Solid practical)

2.1 แปลงหนวยของไฟฟาไดอยางถกตอง

2.2 ค านวณหาคาความคลาดเคลอนไดอยางถกตอง

2.3 ค านวณหาคาความถกตองไดอยางถกตอง

2.4 ค านวณหาคาความเทยงตรงไดอยางถกตอง

2.5 ค านวณหาคาความไวของเครองวดไฟฟาไดอยางถกตอง

3. ดานคณธรรม จรยธรรม เจตคต คานยม เศรษฐกจพอเพยง (Moral Ethics Attitude

Popularity and Sufficiency Economy)

3.1 ความมวนยในการท างาน 3.2 มความซอสตยและมจตสาธารณะ 3.3 ประหยดในการใชทรพยากรของตนเองและสวนรวม

7

1. หนวย (UNIT) หนวยในระบบ SI UNIT (System Internation D’UNIT) เปนหนวยทใชกนอยางแพรหลาย

เปนทยอมรบและใชกนแพรหลายทวโลก ไดก าหนดในรปแบบของระบบเมตรก ปรมาณ หนวย และสญลกษณของระบบ SI ดงน

ตารางท 1.1 แสดงหนวยพนฐาน

ปรมาณ ตวยอ หนวย อกษรยอแทนหนวย 1. เวลา t วนาท s 2 มวล m กโลกรม kg 3.ความยาว l เมตร m 4.กระแสไฟฟา I แอมแปร A 5. อณหภมทางเทอรโมไดนามก T เคลวน K 6. ความเขมของการสองสวาง – เคลเดลา cd 7. ปรมาณของสาร n โมล mol

หนวยอนพนธเปนหนวยผสมทเกดจากการน าหนวยพนฐานใชรวมกน เชน ความเรวมหนวยเปนเมตรตอวนาท (m/s) ซงหนวยเมตรและวนาทตางกเปนหนวยพนฐานเหมอนกน ดงตวอยางตอไปน ตารางท 1.2 แสดงหนวยอนพนธทางกล

ปรมาณ ตวยอ หนวย อกษรยอแทนหนวย 1.พนท A ตารางเมตร m2

2 ปรมาตร V ลกบาศกเมตร m3 3.ความเรว v เมตรตอวนาท m/s 4.ความเรวเชงมม ω เรเดยลตอวนาท rad/s 5.ความเรง a เมตรตอวนาท2 m/s2

6.พลงงาน W นวตน–เมตร N–m 7.ความหนาแนน D กโลกรมตอลกบาศกเมตร kg/m3

8

ตารางท 1.3 แสดงหนวยปรมาณทางไฟฟา ปรมาณ ตวยอ หนวย อกษรยอแทนหนวย

1.ความตานทานไฟฟา R โอหม Ω

2 ความจไฟฟา C ฟารด F 3.ความเหนยวน าไฟฟา L เฮนร H 4.กระแสไฟฟา I แอมแปร A 5.แรงดนไฟฟา V โวลต V

6.ก าลงไฟฟา P วตต W 7.ความถไฟฟา f เฮรตซ Hz 8.ฟลกซแมเหลก Φ เวเบอร Wb 9.การสองสวาง – ลกซ lx

การวดปรมาณตางๆในบางครงอาจจะไดคาตวเลขมากหลายๆลาน หรอนอยมากๆ เพอใหงายแกการเขยนและจดจ า จงก าหนดชอประกอบเขากบหนวยในระบบ SI โดยมพนฐานมาจากการ ยกก าลงของเลข 10 ดงน

ตารางท 1.4 แสดงรปแบบชอเรยกประกอบหนวยตางๆในระบบ SI

ชอ สญลกษณ เลขยกก าลง ตวคณ เอกซะ (exa) E 1×1018 1,000,000,000,000,000,000 เพตะ (pata) P 1×1015 1,000,000,000,000,000 เทระ (tera) T 1×1012 1,000,000,000,000 จกะ (giga) G 1×109 1,000,000,000 เมกะ (mega) M 1×106 1,000,000 กโล (kilo) k 1×103 1,000 หนวย (unit) - 1×100 1 มลล(milli) m 1×10-3 0.001 ไมโคร(micro) μ 1×10-6 0.000 001 นาโน (nano) n 1×10-9 0.000 000 001 พโค (pico) p 1×10-12 0.000 000 000 001

9

ตารางท 1.4 (ตอ) ชอ สญลกษณ เลขยกก าลง ตวคณ

เฟมโต (femto) f 1×10-15 0.000 000 000 000 001 แอตโต (atto) a 1×10-18 0.000 000 000 000 000 001

ในบางครงอาจจะตองมการเปลยนแปลงหนวยการวดเพอความเหมาะสมในการคดค านวณ

โดยมหลกการทวไปดงน 1. การเปลยนหนวยใหญใหเปนหนวยเลก ผลของการเปลยนหนวยตวเลขจะมากขน

ตวอยางท 1.1 จงเปลยนหนวยของคาความตานทานไฟฟา 10MΩใหอยในรปของ Unit

วธท า เมอ 1MΩ= 1,000,000Ω ตวคณ เทากบ 1×1,000,000 = 1,000,000 (หนวยใหญเปลยนเปนหนวยเลกใชการคณ) หรอ หาตวคณโดยใชเลขชก าลง

น าตวชก าลงของเลขยกก าลงหนวยตนทาง – หนวยปลายทาง เมกะ(1×106) – ยนต(1×100) = 1×106-0=1×106 = 1,000,000 10MΩ ×1,000,000 =10,000,000Ω ดงนน คาความตานทานไฟฟา 10MΩมคาเทากบ 10,000,000Ω ตอบ

ตวอยางท 1.2 จงเปลยนหนวยของคาก าลงไฟฟา 12 GW ใหอยในรปของ kW วธท า เมอ 1GW= 1,000MW และ 1MW = 1,000kW ตวคณเทากบ1000×1000 = 1,000,000 (หนวยใหญเปลยนเปนหนวยเลก ใชการคณ)

หรอ หาตวคณโดยใชเลขชก าลง น าตวชก าลงของเลขยกก าลงหนวยตนทาง – หนวยปลายทาง จกะ(1×109) – กโล(1×103) = 1×109-3=1×106 = 1,000,000 12GW×1,000,000 = 12,000,000kW

ดงนน คาก าลงไฟฟา 12GW มคาเทากบ 12,000,000kW ตอบ

10

2. การเปลยนหนวยเลกใหเปนหนวยใหญ ผลของการเปลยนหนวยตวเลขจะเปนจดทศนยมมากขน

ตวอยางท 1.3 จงเปลยนหนวยของคาความตานทานไฟฟา 10mΩใหอยในรปของ Ω

วธท า เมอ 1,000mΩ = 1Ω ตวคณ เทากบ 1÷1,000 = 0.001 (หนวยเลกเปลยนเปนหนวยใหญใชการหาร) หรอ หาตวคณโดยใชเลขชก าลง

น าตวชก าลงของเลขยกก าลงหนวยตนทาง – หนวยปลายทาง มลล(1×10-3) – ยนต(1×100) = 1×10-3-0=1×10-3 = 0.001

10mΩ ×0.001 =0.01Ω ดงนน คาความตานทานไฟฟา 10mΩมคาเทากบ 0.01Ω ตอบ

ตวอยางท 1.4 จงเปลยนหนวยของคากระแสไฟฟา 15mA ใหอยในรปของ kA

วธท า เมอ 1,000mA =1A และ 1,000A = 1kA ตวคณเทากบ 1÷(1,000×1,000) = 0.000001 (หนวยเลกเปลยนเปนหนวยใหญใชการหาร)

หรอ หาตวคณโดยใชเลขชก าลง น าตวชก าลงของเลขยกก าลงหนวยตนทาง – หนวยปลายทาง

มลล(1×10-3) –กโล(1×103) = 1×10-3-(3)=1×10-6 = 0.000001 15mA×0.000001 = 0.000015kA ดงนน คากระแสไฟฟา 15mA มคาเทากบ 0.000015kA ตอบ

2. สญลกษณ (Symbol) เครองวดไฟฟาเปนเครองมอทมความส าคญและจ าเปนอยางยงส าหรบชางไฟฟาวศวกร และ

ผทปฏบตงานเกยวกบไฟฟา เนองจากเครองวดไฟฟาสามารถน าไปใชประโยชนในงานวดและงานทดสอบ งานตรวจเชค เพอตรวจซอมบ ารงรกษาระบบไฟฟา ตลอดจนงานควบคมปรมาณการใชพลงงานไฟฟาของบานพกอาศย และโรงงาน อตสาหกรรมขนาดตางๆ เครองวดไฟฟาทใชงานทวไปมอยหลายชนดแตละชนดใชงานตางกน ดงนนเพอใหเปนมาตรฐานเดยวกน จงมก ารก าหนดเปนสญลกษณของเครองวดไฟฟาได 4 ประเภทดงนคอ

11

2.1 สญลกษณทบอกชนดของเครองมอวดไฟฟา เชนเปนเครองว ดแรงดนไฟฟากระแสตรง หรอใชวดกระแสไฟฟากระแสสลบเปนตน

ตารางท1.5 สญลกษณทบอกชนดของเครองวดไฟฟา

ล าดบท สญลกษณ (Symbol) ความหมาย (Meaning) 1. G

กลวานอมเตอร (Galvano meter)

2. μA

ไมโครแอมมเตอร (Micro Ammeter)

3. mA

มลลแอมมตอรไฟฟากระแสตรง (DC Milli Ammeter)

4. A

แอมมตอรไฟฟากระแสตรง (DC Ammeter)

5. A

แอมมตอรไฟฟากระแสสลบ(AC Ammeter)

6. A

แอมมตอรใชไดทงไฟฟากระแสตรงและไฟฟากระแสสลบ (DC/AC Ammeter)

7. Ω

โอหมมเตอร (Ohm meter)

8. MΩ

เมกะโอหมมเตอร (Mega Ohmmeter)

9. kWh

กโลวตตอาวรมเตอร (Kilowatt hour meter)

10. W

วตตมเตอร 3 เฟส (Three Phase Watt meter)

11. W

วตตมเตอร 1 เฟส (Single Phase Watt meter)

12. Var

วารมเตอร (Var meter)

12

ตารางท1.5 (ตอ) ล าดบท สญลกษณ (Symbol) ความหมาย (Meaning)

13. COS

เพาเวอรแฟคเตอรมเตอร (Power factor meter)

14. V

โวลตมเตอรไฟฟากระแสตรง(DC Voltmeter)

15. V

โวลตมเตอรไฟฟากระแสสลบ(AC Voltmeter)

16. V

โวลตมเตอรใชไดทงไฟฟากระแสตรงและไฟฟากระแสสลบ (DC/AC Voltmeter)

17. mV

มลลโวลตมเตอรไฟฟากระแสตรง (DC Milli Voltmeter)

18. ZH

เครองวดความถไฟฟา(Frequency meter)

2.2 สญลกษณทบอกโครงสรางการท างานของเครองวดไฟฟา เชน แบบขดลวดเคลอนท

หรอแบบแผนเหลกเคลอนทเปนตน

ตารางท 1.6 สญลกษณทบอกโครงสรางการท างานของเครองวดไฟฟา ล าดบท สญลกษณ ความหมาย

1.

เครองวดแบบอเลกโตรไดนามค (Electrodynamic Instrument)

2.

เครองวดแบบอเลกโตรไดนามคทมเหลกก าบง (Electrodynamic Instrument With Iron shutter)

3.

เครองวดแบบอเลกโตรไดนามคแบบสนามแมเหลกไขว (Electrodynamic Instrument Quotien meter)

4.

เครองวดแบบอเลกโตรไดนามคแบบสนามแมเหลกไขวทมเหลกก าบง (Electrodynamic Instrument Quotien meter With Iron shutter)

13

ตารางท 1.6 (ตอ) ล าดบท สญลกษณ ความหมาย

5.

เครองวดแบบเหนยวน า (Induction Instrument)

6.

เครองวดแบบเหนยวน าชนดวดอตราสวน (Induction Instrument Ratio meter)

7.

เครองวดทมเหลกก าบง (Instrument With Iron shutter)

8.

เครองวดทมก าบงไฟฟาสถตย (Instrument With Electrostatic shutter)

9.

ปรบต าแหนงศนย (Zero Adjust)

10.

เครองวดแบบขดลวดเคลอนท (Moving Coil Instrument)

11.

เครองวดแบบขดลวดเคลอนทมอปกรณเรยงกระแส (Moving Coil Instrument With Rectifier)

12.

เครองวดแบบขดลวดไขว (Cross Coil Instrument)

13.

เครองวดแบบแผนเหลกเคลอนทชนดวดอตราสวน (Moving Iron Ratio meter)

14.

เครองวดแบบแผนเหลกเคลอนท (Moving Iron Instrument)

15.

เครองวดแบบกานสน (Vibration Instrument)

16.

เครองวดแบบแมเหลกเคลอนท (Moving Instrument)

17.

เครองวดแบบไฟฟาสถต (Electrostatic Field Instrument)

14

ตารางท 1.6 (ตอ) ล าดบท สญลกษณ ความหมาย

18. เครองวดแบบเทอรโมคปเปล (Thermocouple Instrument)

19. DIODE PROTECTION

มไดโอดปองกนมาตรวด (DIODE PROTECTION)

20. เครองวดแบบเทอรโมคปเปล (Thermocouple Instrument)

21.

เครองวดชนดลวดรอน (Hotwire Instrument)

22.

จดเรยงดวยระบบอเลกทรอนกส ขณะท าการทดสอบ

23.

มฉนวนปองกน (Insulator Protection)

24. !

ขอควรระวง(ควรศกษาคมอกอนใชงาน) ( CAUTION )

25.

ผานการทดสอบฉนวนทแรงดน 500V (ทดสอบวงจรไฟฟากบโครงของเครองวด) (Test Volttage)

26. 3

ผานการทดสอบฉนวนทแรงดน 3kV (ทดสอบวงจรไฟฟากบโครงของเครองวด มหนวยเปน kV ) (Test Volttage)

27.

อนตรายใหเพมความระวงเมอตองการวดแรงดนไฟฟาสงๆ ( DANGER)

28.

อปกรณเรยงกระแส (Diode Rectifier)

2.3 สญลกษณทบอกลกษณะการใชงานของเครองวดไฟฟา เชน วางในแนวนอน หรอแนวตง

เปนตน

15

ตารางท 1.7 สญลกษณทบอกลกษณะการใชงาน ล าดบท สญลกษณ (Symbol) ความหมาย(Meaning)

1. ใชวดไฟฟากระแสตรงอยางเดยวเทานน

2.

ใชวดไฟฟากระแสสลบอยางเดยวเทานน

3.

ใชวดไดทงไฟฟากระแสตรงและกระแสสลบ

4.

ใชวดไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

5.

ขณะใชงาน ใหตงเครองวดในแนวตงฉากกบพน

6. ขณะใชงาน ใหตงเครองวดในแนวระดบ(นอน)กบพน

7. 060

ขณะใชงาน ใหตงเครองวดในแนวท ามม 600กบพน

2.4 สญลกษณทบอกคาความคลาดเคลอนของเครองวดไฟฟา เชน บอกเปอรเซนตหรอระบ

คลาส (CLASS) ของเครองวดไฟฟา

ตารางท 1.8 สญลกษณทบอกความคลาดเคลอนของเครองวดไฟฟา ล าดบท สญลกษณ (Symbol) ความหมาย(Meaning)

1. 0.1 ความคลาดเคลอนจากการวด 0.1%

2. 1.5 ความคลาดเคลอนจากการวด 1.5%

3. 5 ความคลาดเคลอนจากการวด 5%

16

3. แบบของเครองวด (Type of Instrument) เครองวดไฟฟาทผลตขนมาเพอการใชงาน วดคาของปรมาณทางไฟฟา มจ านวนมากมาย

หลายแบบ หลายชนดและมลกษณะการใชงานแตกตางกนออกไป ตามรนทบรษทท าการผลต แตสามารถแบงแบบกวางๆได 2 แบบดวยกนคอ

3.1 เครองวดไฟฟาแบบแอบโซลท ( Absolute Instrument ) ไดแก เครองวดไฟฟาทบอก

ปรมาณทวดไดในรปของคาคงท (constant) ของเครองวดและมมของเขมชคาบายเบนไปโดยไมมการ

ปรบแตง (calibration) มากอน หรอไมมการเปรยบเทยบ(comparision) มากอน ตวอยางของเครองวด

แบบน ไดแก แทนเจนกลวานอมเตอร ( Tangent Galvanometer ) ซงวดคาของกระแสไฟฟาไดในรป

ของมมของการบายเบน ซงการบายเบนนขนอยกบจ านวนของกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวด

เคลอนท (Moving Coil) รศมของขดลวดเคลอนท จ านวน รอบของขดลวดเคลอนท และ

สนามแมเหลกโลกในแนวนอน สวนใหญจะใชในหองปฏบตการทางวทยาศาสตรเทานน

ภาพท 1.1 แทนเจนกลวานอมเตอร ( Tangent Galvanometer ) ทมา : www.suppliers.jimtrade.com

3.2 เครองวดไฟฟาแบบเซกกนดาร ( Secondary Instrument ) เปนเครองวด ไฟฟาท

ผลตขนมาเพอวดปรมาณทางไฟฟาในลกษณะตางๆ โดยทวไปเปนเครองวดทแสดงคาของปรมาณ

ทางไฟฟาไดโดยตรง สามารถอานคาทวดไดเลย เพราะม การปรบแตงและเปรยบเทยบมาตรฐาน

ในการวดเรยบรอยแลว (pre-calibration) เครองวดชนดนไดแก แอมมเตอร ,โวลตมเตอร ,โอหมมเตอร

และวตตมเตอร เปนตน

17

เครองวดแบบเซกกนดารแบงออกเปน 2 แบบตามลกษณะของคาปรมาณทางไฟฟาทแสดงผลออกมา ดงนคอ 3.2.1 เครองวดไฟฟาแบบอนาลอก (Analog Instrument) เปนเครองวดไฟฟาทแสดงคา

ปรมาณการวด จากการบายเบนของเขมชคา และอานคาทไดจากสเกลของเครองวดไฟฟา

ภาพท 1.2 เครองมอวดไฟฟาแบบอนาลอก

3.2.2 เครองวดไฟฟาแบบดจตอล ( Digital Instrument ) เปนเครองมอวด ไฟฟาท

แสดงผลออกมาเปนตวเลข โดยใช LED 7Segment หรอจอ LCD เปนตวแสดงผล

ภาพท 1.3 เครองมอวดไฟฟาแบบดจตอล

4. โครงสรางและสวนประกอบ ในปจจบนมบรษททผลตเครองวดไฟฟาขนมาใชงาน มจ านวนมากหลากหลายรปแบบ โดย

พยายามออกแบบใหมขนาดและรปรางสวยงาม สะดวกในการใชงาน แมวาจะมการผลตมขนาดและรปรางทแตกตางกน แตมโครงสรางและสวนประกอบเบองตนทส าคญเหมอนกน 3 สวน ดงน

18

ภาพท 1.4 โครงสรางและสวนประกอบของเครองวดไฟฟา

4.1 สวนทเคลอนท ( Moving Part )

สวนทเคลอนท คอ สวนทท าใหเขม ชคาของเครองวดไฟฟา เกดการเคลอนทไปตามจ านวนของกระแส ไฟฟา ทไหลผานขดลวด เคลอนท ไดแก แกนหมน แทงเหลกออนและเขม ช คาของเครองวดไฟฟา ส าหรบเขมชคา ( Pointer ) ของเครองวดไฟฟา เปนสวนทเคลอนทไปตามจ านวนของกระแสไฟฟา เพอบอกคาปรมาณทางไฟฟาในขณะทท าการวดทผลตขนมาใชงาน สามารถแยกไดเปน 3 แบบคอ แบบลกศร แบบหอก และแบบสนมด

ก. แบบลกศร ข. แบบหอก ค. แบบสนมด

ภาพท 1.5 เขมชแบบตางๆ

4.2 สวนทอยกบท ( Stationary Part )

สวนทอยกบท คอสวนทอยนงไมมการเคลอนทไปจากต าแหนงเดม ไดแก โครง ( Frame ) แมเหลกถาวร สเกลของมเตอร และสวนทรองรบแกนหมน

19

4.2.1 สเกลของเครองวดไฟฟา ( Scale ) คอ มาตราสวนความกวางของชองทบอกขนาด

ปรมาณทางไฟฟา มทงชนดทมตวเลขก ากบ และไมมตวเลขก ากบไว สเกลแบงออกเปน 2 แบบคอ

1. สเกลแบบลเนยร ( Linear Scale ) เปนสเกลทมระยะหางของแตละชอง และ

คาตวเลข หางเทากนๆตลอดทงสเกล

ภาพท 1.6 สเกลแบบลเนยร ( Linear Scale )

2. สเกลแบบนนลเนยร ( Nonlinear scale ) เปนสเกลทมระยะหางของแตละชอง

และคาตวเลข หางไมเทากนตลอดทงสเกล

ภาพท 1.7 สเกลแบบนนลเนยร ( Nonlinear scale ) 4.2.2 อปกรณรองรบแกนหมน เปนอปกรณทใชในการรองรบแกนหมนของสวนท

เคลอนทโดยจะตองมความฝดนอยมาก เพอใหแกนหมนเคลอนทไดด แบงออกเปน 2 แบบ คอ

แบบยดแขวนและแบบใชเดอยรองรบ

20

ก. แบบยดแขวน ข.แบบใชเดอยรองรบ ภาพท 1.8 อปกรณรองรบแกนหมน

4.2.3 ระบบควบคม (Controlling System) มหนาท ควบคมการท างานภายในของ

เครองวดไฟฟามดงน

1. เปนตวควบคมใหเขมชคาเคลอนทไปแลวหยดนง (ขณะท าการวด)

2. เปนตวควบคมใหเขมชคากลบสต าแหนงเดม (หลงจากหยดการใชงาน)

0 10

5

AB

A,B

ก. ระบบควบคมอาศยแรงสปรง ข.ระบบควบคมอาศยน าหนกถวง

ภาพท 1.9 ระบบควบคมตางๆ

21

4.2.4 ระบบแดมพ (Damping System ) ท าหนาท เปนระบบทท าใหเขมช คาหยดนง

อยางรวดเรว และไมแกวงไปแกวงมา ซงอาจประกอบดวยใบพดบรรจอยในหองปด (chamber) ซง

อาจเปนลมหรอของเหลว หรออาจจะเปนแผนเหลกออนทเคลอนทอยภายใตขวแมเหลก (แบบอาศย

กระแสไหลวน)

NS

ก. ระบบแดมพอาศยลมหรอของเหลว ข. ระบบแดมพอาศยกระแสไหลวน

ภาพท 1.10 ระบบแดมพแบบตางๆ

5. หลกการท างานของเครองวดไฟฟา หลกการท างานของเครองวดไฟฟาจะตองอาศยปฏกรยาและตอบสนองทเกดขนจาก สงตอไปน

5.1 ผลของแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Effect)

การท างานสวนใหญจะอาศยอ านาจแมเหลกดงดด ( Attraction Type ) อ านาจแมเหลกผลกดน (Repultion type) เครองวดไฟฟาทใชหลกการนไดแก แอมมเตอร โวลตมเตอร วตตมเตอร เปนตน

22

5.2 ผลของแมเหลกถาวร (Magnetic Effect)

เครองวดไฟฟาชนดนจะใชวธการปลอยกระแสไฟฟาผานตวน าไฟฟาทวางไว

ในสนามแมเหลกถาวร เพอใหเขมชคาเคลอนท เครองวดไฟฟาทใชหลกการนไดแก แอมมเตอร โวลตมเตอร เปนตน

5.3 ผลของความรอน (Thermal Effect)

จะใชวธการปลอยกระแสไฟฟาไหลผานตวน า ท าใหลวดตวน าเกดความรอน ความ

รอนจะท าใหขดลวดเกดการขยายตว โดยจะแปรผน ตามปรมาณของกระแสไฟฟาทไหลผาน

เครองวดไฟฟาทใชหลกการนไดแก แอมมเตอร โวลตมเตอร เปนตน

5.4 ผลของไฟฟาสถตย (Electrostatic Effect)

เครองวดชนดนจะอาศยหลกการแรงดงดดและผลกกนของไฟฟาสถต ย เครองวด

ไฟฟาทใชหลกการนคอ โวลตมเตอร เปนตน

5.5 ผลทางเคม (Chemical Effect)

เครองวดไฟฟาทใชผลทางเคมสวนใหญมใชในหองปฏบตการ

5.6 ผลของอเลกโทรไดนามค (Electrodynamic Effect)

เครองวด ไฟฟาชนดนใชขดลวดชดทอยกบท สรางสนามแมเหลกแทน แมเหลกถาวร

ซงสามารถวดไดทงไฟฟากระแสตรงและ ไฟฟากระแสสลบเครองวด ไฟฟา ทใชหลกการนไดแก

แอมมเตอร โวลตมเตอร วตตมเตอร เปนตน

6. ความคลาดเคลอน (Errors) 6.1 ความคลาดเคลอน (Errors) หมายถง ปรมาณหรอตวเลขแสดงความแตกตางระหวางคาทแทจรงของสงท เราวด (Expected Value) และคาทอานไดจากเครองวด ไฟฟา (Measured Value) ความคลาดเคลอนอาจจ าแนก เปนประเภทไดหลายวธตามวตถประสงคทแตกตางกน แตในทนแบงความคลาดเคลอนเปนประเภท ได 3 ประเภท คอ

6.1.1 คลาดเคลอนจากผท าการวด (Human Error or Gross Error)

เกดจาก อานคาไมถกตอง การใชเครอง วดไฟฟา ไมเหมาะสม , จดคาผด ,

ค านวณไมถกตอง , ขาดเทคนคการวด

23

6.1.2 คลาดเคลอนเชงระบบ (Systematic Errors) อาจแบงออกไดเปน 2 สวนคอ

เกดจากโครงสรางของเครองวด ไฟฟา (Instrument Errors) เปนความคลาด

เคลอนของเครองวดไฟฟา ซงเกดจากโครงสรางของระบบกลไกของเครองวดไฟฟาเอง ขาดการดแล

รกษา เครองวดไฟฟามอายการใชงานมานาน และการใชเครองวด ไฟฟาไมถกวธ เ ชนอปกรณภายใน

ของเครองวดไฟฟาแบบขดลวดเคลอนท ในสวนของ ความฝดของจดสมผส , ความลาของสปรงกน

หอย , การวางเครองวดไฟฟาขณะใชงาน และ class ของเครองวดไฟฟา

N S

ภาพท 1.11 โครงสรางของเครองวดไฟฟาแบบขดลวดเคลอนท

6.1.3 เกดจากสภาพแวดลอมภายนอก (Environment Errors) เชน ผลการ

เปลยนแปลงของอณหภม , ความชน ความกดดนของอากาศ การเปลยนแปลงของแรงดน ไฟฟา

ความถ สนามไฟฟาสถต และการรบกวนสนามแมเหลกภายในเครองวดไฟฟา ท าใหเขมชคาบายเบน

คลาดเคลอน

คลาดเคลอนทเกดขนนอยทสด และไมทราบสาเหตการเกด (Random Errors) เปนความคลาด

เคลอนทไมแนนอนวาเกดความผดพลาดจากสาเหตใด ซงการเกดคาความคลาดเคลอนดงกลาวนจะ

เกดขนมคานอยมาก

24

7. เปอรเซนตความคลาดเคลอน ความถกตอง และความเทยงตรง 7.1 เปอรเซนตความคลาดเคลอน (Percent Errors)

7.1.1 คาความ คลาดเคลอนสมบรณ (AbsolutedError) คอคาปรมาณความแตกตาง

ระหวางคาจรงกบคาทวดได

ก าหนดให Error , E = คาความคลาดเคลอนของการวด (Absoluted value) True , T = คาทแทจรงของตวแปรทวด (True value) Measured , M = คาทวดไดจากเครองวด (Measured value)

ดงนน Error = M – T ……………(1.1)

หมายเหต คา Error มเครองหมาย + แสดงวาคาทวดไดมคา > คาทแทจรง

หากคาError มเครองหมาย – แสดงวาคาทวดไดมคา <คาทแทจรง 7.1.2 คาความคลาดเคลอนสมพทธ (Relative Error) คอเปอรเซนตของคาความ

คลาดเคลอน (Percent Errors,%Error)

ดงนน % Error = ET

×100% = M – T

T ×100% …………(1.2)

ตวอยางท 1.5 น า Voltmeter ไปวดแรงดนไฟฟามาตรฐาน 100V ปรากฏวาอานคาได 98V

จงหาคา ก. คาความคลาดเคลอนสมบรณของ Voltmeter ข. % คาความคลาดเคลอนสมพทธของ Voltmeter

วธท า ก. จากสมการท(1.1)

Error = (M – T)

Error = (M – T) = (98V – 100V) = –2V

ดงนน คาความคลาดเคลอน = 2V หรอคาทวดไดนอยกวาคาจรง 2V ตอบ

25

ข. จากสมการท(1.2)

% Error = ET

×100% = M – T

T ×100%

% Error = –2V

100V×100% =

98V – 100V100V

×100%

% Error = –2V

ดงนน % คาความคลาดเคลอน = 2V หรอคาทวดไดนอยกวาคาจรง รอยละ 2V ตอบ

7.2 คาความถกตองหรอความแมนย า (Accuracy)

ความถกตอง (Accuracy) หมายถง คา ทอานไดจากเครองมอวดได ใกลเคยงกบ คาจรงมากนอยเพยงใด

ดงนน Accuracy(A) = 1– M–T

T = 1–

ET ……………(1.3)

เมอตองการหาคาเปอรเซนตความถกตองสามารถหาคาจากสมการดงน %A = 100% – % Error ……………(1.4)

หรอ %A = A× 100% ……………(1.5)

เมอ A = ความถกตองของการวด %A = เปอรเซนตของความถกตอง

ตวอยางท 1.6 วงจรไฟฟาวงจรหนงมคาแรงดนไฟฟาอย 10 V แตวดแรงดนไฟฟาดวย Voltmeter

อานคาได 9.8V จงหาคา ก. คาความถกตองของ Voltmeter ข. % คาความถกตองของ Voltmeter

วธท า ก. จากสมการท(1.3)

Accuracy(A) = 1– M–T

T = 1–

ET

Accuracy(A) = 1– 9.8V–10V

10V = 0.98

26

ดงนน คาความถกตองของ Voltmeter = 0.98 ตอบ ข. จากสมการท(1.4)

%A = 100% – %Error

%A = 100% – 9.8V–10V

10V×100

%A = 100% – 2% = 98%

หรอ %A = A×100% = 0.98 ×100% = 98%

ดงนน คาเปอรเซนตความถกตองของ Voltmeter = 98% ตอบ

7.3 ความเทยงตรง(Precision)

ความเทยงตรงของการวด (Precision) หมายถง ความใกลเคยงของคาทวดได จากตวแปรเดยวกน ในแตละครง (จากการวดซ าหลายๆครง)กบคาเฉลยของการวดทกครง

Precision (P) = 1– Xn–X n

X n …………….....(1.6)

X n = Xn

n …………….....(1.7)

เมอ ∑Xn = ผลรวมของการวดแตละครง n = จ านวนครงทท าการวด

Xn = คาจรง X n = คาเฉลยของการวด

27

ตวอยางท 1.7 ในการวดแรงดนไฟฟาตกครอมตวความตานทานไฟฟาตวหนง โดยท าการวด ทงหมด 5 ครง ดงตารางบนทกคาโดยคาแรงดนไฟฟาตกครอมตวความตานทานไฟฟามคาเทากบ 5 V จงหาคาความเทยงตรงของโวลตมเตอร

ครงทวด คาทวดได (Volt)

1 5.1

2 5.2

3 5

4 4.8

5 4.7

วธท า

จากสมการท(1.6)

Precision (P) = 1– Xn–X n

X n

จากสมการท(1.7)

X n = Xn

n =

5.1V+5.2V+5V+4.8V+4.7V5V

= 4.96V

แทนคาลงในสมการท(1.6)

Precision (P) = 1– 5V–4.96V

4.96V = 1–0.008 = 0.992

หรอ %Precision (P) = 0.992 ×100% = 99.2%

ดงนน คาความเทยงตรงของโวลตมเตอรตวน = 99.2 % ตอบ

8. คลาสของเครองวด (Class of instrument)

คลาส (Class) หมายถง คา คลาดเคลอน ของเครองวดทเขยนมาเปนตวเลขบนสเกลหนาปด ซงบงบอก ความคลาดเคลอนสมพทธ ซงเปนเปอรเซนตคาความคลาดเคลอนของคาเตมสเกล หรอยานวด ซงระบเปนชน เชน Class 1 ,Class 1.5 ,Class 2 เปนตน

28

Class

ภาพท 1.12 หนาปดของโวลตมเตอรไฟฟากระสลบและต าแหนงการบอกคลาส

# คลาส(Class)ของครองวดถาคดอยในรปของเปอรเซนต จะบอกถงเปอรเซนตคาความคลาดเคลอนในแตละยานวด(Rang)นนๆ

# ถาน าคาคลาส(Class) คณกบยานวด (Range) จะไดคาความคลาดเคลอนสมบรณ (Absoluted error)

Error = (Class%) ×Range ..…………..(1.8)

Error = Class100

×Range ..…………..(1.9)

ตวอยางท 1.8 โวลตมเตอรตวหนง Class 1 มยานวดแรงดนไฟฟา(Range) คอ 100V และ 200V น าไป วด แรงดนไฟฟาจรง 100V จงหาคาความคลาดเคลอนสมบรณและเปอรเซนตความ

คลาดเคลอน วธท า

จากสมการท(1.8) Error = (Class%) ×Range

จากสมการท(1.9)

Error = Class100

×Range

จากสมการท(1.2)

% Error = ET

= M – T

T ×100%

29

ก. ทยานวด 100V ข. ทยานวด 200V

ดงนน คาความคลาดเคลอนสมบรณของยานวด 100V = 1V คาเปอรเซนตความคลาดเคลอนของยานวด 100V = 1% คาความคลาดเคลอนสมบรณของยานวด 200V = 2V คาเปอรเซนตความคลาดเคลอนของยานวด 200V = 2% ตอบ

หมายเหต จากตวอยางนแสดงใหเหนวาคาความคลาดเคลอนทเกดขนจะมากหรอนอย ขนอยกบยานวด ตวอยางท 1.9 โวลตมเตอรไฟฟากระแสตรง จ านวน 2 ตว ม Class 1 และ Class 2 ตามล าดบ ใชยานวดแรงดนไฟฟา 100V น า ไปวดแรงดนไฟฟาจรง 100V จงหาคาความ คลาดเคลอนสมบรณ และเปอรเซนตความคลาดเคลอนของเครองวดแตละตว

วธท า จากสมการท(1.8)

Error = (Class%) ×Range จากสมการท(1.9)

Error = Class100

×Range

จากสมการท(1.2)

% Error = ET

= M – T

T ×100%

Error = Class100

×Range

Error = 1

100×100V = 1V

%Error = ET

×100

%Error = 1V

100V×100 = 1%

Error = Class100

×Range

Error = 1

100×200V = 2V

%Error = ET

×100

%Error = 2V

100V×100 = 2%

30

ก.โวลตมเตอรตวท 1 Class 1 ข.โวลตมเตอรตวท 2 Class 2

ดงนน คาความคลาดเคลอนสมบรณของโวลตมเตอร Class1 = 1V คาเปอรเซนตความคลาดเคลอนของโวลตมเตอรClass1 = 1% คาความคลาดเคลอนสมบรณของโวลตมเตอร Class2 = 2V คาเปอรเซนตความคลาดเคลอนของโวลตมเตอรClass1 = 2% ตอบ

หมายเหต จากตวอยางนแสดงใหเหนวาคาความคลาดเคลอนทเกดขนจะมากหรอ นอยขนอยกบ คลาส(Class) ตวอยางท 1.10 โวลตมเตอรไฟฟากระแสตรงตวหนง Class 2.5 มยานวดแรงดนไฟฟา(Range) คอ 100V,250V เมอน าโวลตมเตอรเครองนไปวดแรงดนไฟฟาทมคา 100V จงหาคาทเขมชคาแสดง และหาคาเปอรเซนตความคลาดเคลอน

วธท า จากสมการท(1.8)

Error = (Class%) ×Range จากสมการท(1.9)

Error = Class100

×Range

จากสมการท(1.2)

% Error = ET

= M – T

T ×100%

Error = Class100

×Range

Error = 1

100×100V = 1V

%Error = ET

×100

%Error = 1V

100V×100 = 1%

Error = Class100

×Range

Error = 2

100×100V = 2V

%Error = ET

×100

%Error = 2V

100V×100 = 2%

31

ก. ทยานวด 100V ข. ทยานวด 250V

ดงนน ทยานวด100 V คาทเขมชแสดงอยระหวาง 100 ± 2.5V คอ 97.5V……….102.5V ทยานวด250V คาทเขมชแสดงอยระหวาง 100 ± 6.25V

คอ 93.75V……….106.25V ตอบ หมายเหต จากตวอยางนแสดงใหเหนวาคาความคลาดเคลอนทเกดขนจะมากหรอนอย ขนอยกบยานวด (Range)

9. ความไวของเครองวด (Sensitivity of instrument) ความไว (Sensitivity) คอ ความไวในการตอบสนองของเครองวดทมตอกระแสไฟฟาเตมสเกล ( Full Scale Current : Im )มหนวยเปน โอหมตอโวลต (Ω/V) เครองวดไฟฟา ทมคาความไวสงจะมความถกตอง (Accuracy) สงตาม

สมการ

Sdc = 1Im

………………(1.10)

Sdc = Rin

(Range V) ………………(1.11)

Error = Class100

×Range

Error = 2.5100

×100V = ±2.5V

%Error = ET

×100

%Error = ±2.5V100V

×100 =±2.5%

Error = Class100

×Range

Error = 2.5100

×250V =±6.25 V

%Error = ET

×100

%Error = ±6.25V100V

×100 =±6.25%

32

เมอ Sdc = ความไวทางกระแสไฟฟากระแสตรง Im= กระแสไฟฟาเตมสเกล(Full Scale Current) Rin = ความตานทานภายใน (Input resistance) Range V = ยานวดแรงดนไฟฟา

ตวอยางท 1.11 โวลตมเตอรไฟฟากระแสตรงตวหนง มกระแสไฟฟาไหลเตมสเกล 50 µA จงหาคาความไวของโวลตมเตอรตวน วธท า

จากสมการท(1.10)

Sdc = 1Im

Sdc = 1Im

=1

50μA =20kΩ/V

ดงนน คาความไวของโวลตมเตอรตวน = 20kΩ/V ตอบ ตวอยางท 1.12 โวลตมเตอรกระแสตรงตวหนงตงยานวด 50V มคาความตานทานภายใน 1MΩ จงหาคาความไวของโวลตมเตอรตวดงกลาว วธท า

จากสมการท(1.11)

Sdc = Rin

(Range V)

Sdc = Rin

(Range V) =

1MΩ

50V =20kΩ/V

ดงนนคาความไวของโวลตมเตอรตวน = 20kΩ/V ตอบ

10. ความละเอยด หรอ ความสามารถแยกแยะ (Resolution) ความละเอยด (Resolution) คอความสามารถของเครองวดไฟฟาจะตอบสนองหรอวดคาเปลยนแปลงนอยทสด (Smallest Change) เชน ระบวาเครองวดไฟฟามคาความละเอยดเทากบ 10mV

33

ทยานวด 500V หมายความวา เครองวด ไฟฟา ทยานวด 500V สามารถตอบสนองตอสญญาณ การเปลยนแปลงต าสด 10mV

11. การดแลบ ารงรกษาเครองวดไฟฟา เครองวดทางไฟฟาเกอบทกชนดจะบอบบาง และมความไวตอสญญาณอนพททปอนให ดงนน เพอใหเครองวด ไฟฟาสามารถวดไดถกตองและเทยงตรง ผใชจงเปนบคคลทส าคญทสด ทจะตองดแลรกษากอนใชงาน ระมดระวงขณะทใชงาน ตลอดจน วธการเกบรกษาเมอใชงานเสรจแลว ทงนเพอประสทธภาพและยดอายการใชงานของเครองวด ไฟฟานนเอง วธการดแลบ ารงรกษาทวไ ป มดงน 11.1 จดเกบเครองวดไฟฟาตามประเภทของเครองวด และใหเปนระเบยบงายตอการดแล

11.2 จดเกบคมอการใชงาน(Manual User) ใหครบตามชนดและจ านวน ใหสะดวก แกการ

คนหา

11.3 ดแลบ ารงรกษาเครองมอวดไฟฟาใหอยในสภาพใชงานตลอดเวลา ไดแกการตรวจ

สภาพภายนอกทวไป เชน ฝาครอบ สกรตางๆ หลกตอสาย สายวด ตลอดจนจนอปกรณ ประกอบ

อนๆ ทตองใชคกน รวมถงการบ ารงรกษาตามคมอของบรษทผผลต

11.4 จดเกบไวในตทสะอาด มการปองกนฝ นละออง ความรอน แสงแดด และความชน

ควรมการปรบแตง(Calibrated) เครองมอวดไฟฟาทผานการใชงานมานานๆ

11.5 เครองวดไฟฟาทไมไดใชงานเปนระยะเวลานานๆ ควรถอดแบตเตอรออก เพอปองกน

สารเคมจากแบตเตอรไหลออกมากดกรอนอปกรณ

11.6 ควรระมดระวงอยาใหเครองวดไฟฟาไดรบการกระทบกระแทกเปนอนขาด

11.7 กอนใชงานควรตงสวตชเลอกยานวดใหอยในต าแหนงถกตองทกครง

11.8 ควรตงสวตชเลอกยานวดใหอยในต าแหนงทสามารถวดคาไดสงๆ ถาหากยงวดคา

ไมไดจงปรบใหต าลง และควรใหเขมชอยระหวาง 1/2- 3/4 ของสเกล จงจะไดคาทคลาดเคลอนนอย

11.9 ในกรณทฟวสของเครองวดไฟฟาขาด หามน าลวดทองแดงมาใสแทน และหามใสฟวส

ทม ขนาดสงกวาพกดฟวสอนเดมเพราะจะท าใหเครองวดช ารดอยางรนแรงได

34

แบบฝกหด

1. จงอธบายความหมายของสญลกษณตางๆดงตอไปน ตวอยาง

ล าดบท

สญลกษณทพมพตดไว ความหมาย

1. 3 !1.5

เปนเครองวดไฟฟาแบบขดลวดเคลอนท (Moving Coil) วดไดทงไฟฟากระแสตรงและไฟฟากระแสสลบ มความคลาดเคลอน (Class) 1.5 เปอรเซนต เมอน าไปใชงานจะตองวางแนวนอนจงจะอานคาไดถกตอง เครองวดผานการทดสอบทแรงดน 3kVและขอควรระวง(ใหศกษาวธการใชจากคมอ)

1.

3 ! 1.5

………………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………………….

2. 060

3 !1.0

………………………………………………………… ………………………………………………………… …………………………………………………………

2. จงเปลยนหนวยการวดตอไปน ล าดบท

หนวยเดม หนวยใหม

1. 10MW …………….GW 2. 50µA …………….nA 3. 1Ω …………….mΩ 4. 0.01F …………….µF 5. 0.0005kV …………….V

35

3. เครองวดไฟฟาแบงออกเปนกชนด อะไรบาง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 4. โครงสรางของเครองวดสามารถแบงออกเปนกแบบ อะไรบางพรอมยกตวอยาง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 5.ความคลาดเคลอนจากการวดแบงออกเปนกแบบ อะไรบาง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 6. บอกวธการดแลบ ารงรกษาเครองวดไฟฟามา 5 ขอ ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

36

เอกสารอางอง มงคล ธระ , 2543 , เครองวดไฟฟา . พมพครงท 1 , กรงเทพฯ ส านกพมพ ส.ส.ท พนธศกด พฒมานตพงศและคณะ , 2548 , เครองวดไฟฟา . กรงเทพฯ ส านกพมพศนยสงเสรม อาชวะ ไวพจน ศรธญ , 2553 , เครองวดไฟฟา . พมพครงท 6 , กรงเทพฯ ส านกพมพวงอกษร ผชวยศาสตราจารยศกรนทร โสนนทะ , 2553 , เครองมอวดและการวดทางไฟฟา. กรงเทพฯ ส านกพมพซเอดยเคชน อเนก นรสาร , 2548 , เครองวดไฟฟา . กรงเทพฯ ส านกพมพศนยสงเสรมอาชวะ

37

แบบทดสอบกอนเรยน-หลงเรยน หนวยท 1 ความรเบองตนเกยวกบเครองวดไฟฟา

วชา เครองวดไฟฟา หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ(ปวช.) รหสวชา 2104-2004 ………………………………………………………………………………………………………… ค าชแจง

1. แบบทดสอบม 1 ตอน จ านวน 25 ขอ ท าลงในกระดาษค าตอบ ใชเวลาท าขอสอบ 15 นาท 2. ใหนกเรยนท าเครองหมาย (⨯)ลงบนขอทถกตองทสดเพยงขอเดยว 3. อนญาตใหใชเครองค านวณได

................................................................................................................................................................ 1. ขอใดคอหนวยการวดกระแสไฟฟา

ก. โวลต ค. โอหม

ข. แอมแปร ง. วตต

2. ขอใดคอหนวยการวดความถไฟฟา

ก. ฟารด ค. เฮรตซ

ข. เวเบอร ง. ลกซ

3. จงเปลยน 200mA ใหมหนวยเปน_A

ก. 200A ค. 20A

ข. 2A ง. 0.2A

4. จงเปลยน 10MV ใหมหนวยเปน_kV

ก. 100kV ค. 1,000kV

ข. 10,000kV ง. 100,000kV

5. สญลกษณ ZH หมายความวาอะไร

ก. เทคโคมเตอร ค. ลกซมเตอร

ข. แคลมออนมเตอร ง.ฟรเคลนซมเตอร

38

6. สญลกษณ หมายความวาอะไร

ก. เครองวดแบบขดลวดเคลอนท

ข. เครองวดแบบเหนยวน า

ค. เครองวดแบบอเลกโตรไดนามก

ง. เครองวดแบบแผนเหลกเคลอนท

7. สญลกษณ หมายความวาอะไร

ก. ใชวดกระแสไฟฟากระแสตรง

ข. ขณะใชงานใหตงเครองวดในแนวนอน

ค. ขณะใชงานใหตอสายไฟฟาตามรป

ง. ขณะใชงานใหตงเครองวดในแนวตงฉากกบพน

8. สญลกษณ 2.5 บนหนาปดเครองวดไฟฟาหมายความวาอะไร

ก. ความคลาดเคลอนจากการวด 2.5%

ข. ความไว 2.5 %

ค. แรงดนไฟฟา 2.5 V

ง. ความยาว 2.5 นว

9. เครองวดแบบแอบโซลทคอขอใด

ก. แอมมเตอร ค. แทนเจนตกลปวานอมเตอร

ข. โวลตมเตอร ง. ดจตอลมลตมเตอร

10. ขอใดไมเกยวของกบเครองวดแบบเซกกนดาร

ก. เครองวดทไมมการปรบแตงมากอน

ข. เครองวดทมการปรบแตงมาเรยบรอยแลว

ค. เครองวดทใชวดทางไฟฟาไดรบมาตรฐาน

ง. เครองวดทแสดงผลเปนตวเลข

39

11. สวนประกอบของเครองวดทส าคญแบงออกเปนกสวน

ก. 2 สวน ค. 3 สวน

ข. 4 สวน ง. 5 สวน

12. ขอใดคอสวนทเคลอนทของเครองวดทงหมด

ก. สเกล เขมชคา แทงเหลกออน

ข. มฟวงคอลย สปรงกนหอย เขมชคา

ค. แมเหลกถาวร เขมชคา มฟวงคอลย

ง. ทรองรบแกนหมน เขมชคา มฟวงคอลย

13. ขอใดไมใชหนาทของระบบควบคมของเครองวด

ก. เปนตวควบคมใหเขมชคาหยดนง(ขณะท าการวด)

ข. เปนตวควบคมใหเขมชคากลบสต าแหนงเดม(หลงหยดใชงาน)

ค. เปนตวควบคมใหเขมชคาหยดนงไมแกวงไปแกวงมา

ง. เปนตวควบคมไมใหเขมชคาเกนสเกล

14. ความคลาดเคลอน(Errors) หมายถงขอใด

ก. ตวเลขแสดงความแตกตางระหวางคาจรงกบคาทวดได

ข. คาตวแปรทถกวดใกลเคยงคาจรง

ค. ความใกลเคยงของคาทวดไดจากตวแปรเดยวกนหลายๆครง กบคาเฉลยของการวดทก

ครง

ง. ถกทกขอ

15. ขอใดคอความผดพลาดจากผท าการวด

ก. ใชเครองมอไมเหมาะสม ค. อานคาไมถก

ข. ขาดเทคนคการวด ง. ถกทกขอ

40

16. ขอใดคอความหมายของความถกตอง(Accuracy)

ก. ตวเลขแสดงความแตกตางระหวางคาจรงกบคาทวดได

ข. คาตวแปรทถกวดใกลเคยงคาจรง

ค. ความใกลเคยงของคาทวดไดจากตวแปรเดยวกนหลายๆครง กบคาเฉลยของการวดทก

ครง

ง. คาผดพลาดของเครองวดทเขยนเปนตวเลข

17. ขอใดคอความหมายของความเทยงตรงของกาวด(Precision) ใชตวเลอกขอ 16

18. ขอใดคอความหมายของคลาสส(Class) ใชตวเลอกขอ 16

19. ขอใดทกลาวถงความไวของเครองวด (Sensitivity of instrument) ไมถกตอง

ก. เครองวดทมความไวสงจะมความถกตองสงตาม

ข. หนวยของความไวคอ โอหมตอโวลต

ค. เครองวดทมความไวสงจะมความคลาดเคลอนต า

ง. ความไวของเครองวดขนอยกบคลาสของเครองวด

20. น าแอมมเตอรไปวดกระแสไฟฟามาตรฐาน 100A ปรากฏวาอานคาได 90A จงหาคา

คาความคลาดเคลอนสมบรณของแอมมเตอร

ก. 0.9A ค. 0.1A

ข. 90A ง. 10A

21. วงจรไฟฟาวงจรหนงมคาแรงดนไฟฟาอย 380 V แตวดแรงดนไฟฟาดวยโวลตมเตอร

อานคาได 360V จงหาคาเปอรเซนตความถกตองของโวลตมเตอร

ก. 20% ค. 5.263%

ข. 94.737% ง. 96.755%

22. ในการวดคาความตานทานไฟฟาของตวความตานทานไฟฟาตวหนง โดยท าการวด ทงหมด

5 ครง ดงตารางบนทกคาโดยคาความตานทานไฟฟามคาเทากบ 100Ω จงหาคาความ

เทยงตรงของโอหมมเตอร

41

ครงทวด คาทวดได (Ω)

1 101Ω

2 98Ω

3 95Ω

4 100Ω

5 105Ω

ก. 0.998 ค. 0.002

ข. 99.8 ง. 2

23. โวลตมเตอรตวหนง Class 1 มยานวดแรงดนไฟฟา(Range) คอ 1000V วดแรงดนไฟฟาจรง

1000V จงหาคาความคลาดเคลอนสมบรณ

ก. 0.1V ค. 1V

ข. 10V ง. 100V

24. โวลตมเตอรไฟฟากระแสตรงตวหนง มกระแสไฟฟาไหลเตมสเกล 100 µAจงหาคาความไว

ของโวลตมเตอรตวน

ก. 0.1kΩ/V ค. 1kΩ/V

ข. 10kΩ/V ง. 100kΩ/V

25. ขอใดกลาวไมถกตอง

ก. กอนใชงานควรปรบตงสวตชยานวดใหถกตอง

ข. การตงยานวดควรโดยตงยานวดจากคานอยๆ หากยงวดคาไมไดใหปรบยานวดใหมคา

สงขน

ค. การจดเกบเครองมอวดจะตองมการปองกนฝ น ความชน แสงแดด

ง. ระวงอยาใหเครองวดไฟฟาไดรบการกระทบกระแทกเปนอนขาด

42

แบบประเมนคณธรรม จรยธรรม/เจตคต/คานยม/เศรษฐกจพอเพยง เรอง ความรพนฐานในการศกษาเครองวดไฟฟา

วชา เครองวดไฟฟา หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ(ปวช.) รหสวชา 2104-2004

ผรวมประเมน

1. ชอ-นามสกล........................................................................... เลขท.............. (ตนเอง) 2. ชอ-นามสกล........................................................................... เลขท.............. (ผรวมงาน) ค าชแจง

1. ใหผเรยนประเมนตนเอง และใหผรวมงาน 1 คนประเมนซงกนและกน ตามหวขอในตาราง จ านวน 3 ขอ โดยมเกณฑการใหคะแนน ดงน

3 คะแนน หมายถง ดมาก 2 คะแนน หมายถง ปานกลาง

1 คะแนน หมายถง ควรปรบปรง

2. ครประเมนหาคาเฉลยคะแนนของผเรยนเปนรายบคคลตอไป

ตารางประเมนคณธรรมจรยธรรม/เจตคต/คานยม/เศรษฐกจพอเพยง

ล าดบ คณธรรมจรยธรรม/เจตคต/คานยม/เศรษฐกจพอเพยง

พฤตกรรมทแสดง

ตนเอง

ผรวม

งาน

คร

ตามสมรรถนะทพงประสงค

ขอท

1 ความมวนยในการท างาน เขาเรยนตรงเวลา 3

มอปกรณการเรยนครบ

ไมสงเสยงดงรบกวน

แตงกายถกตองตามระเบยบ

2 ซอสตยและมจตสาธารณะ ไมคดลอกผลงานผอน 3

ใหค าแนะน าชวยเหลอ

เสนอความคด มสวนรวม

3 ประหยดในการใชทรพยากรตนเองและสวนรวม

ใชพลงงาน/วสดอปกรณอยางประหยด

3

คะแนนรวม

คะแนนเฉลยรวม

ลงชอ.............................................................. ผประเมน