เอกสารประกอบการสอน วิชาเครื่องวัดไฟฟ้ า รหัสวิชา 2104-2004 หน่ วยที่ 1 ความรู้ พนื้ ฐานในการศึกษาเครื่องวัดไฟฟ้ า
นายปิ ยะ บุญลอย
วิทยาลัยเทคนิคยะลา สานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา พ.ศ. 2557
2
คานา เอกสารประกอบการสอนวิชาเครื่ องวัดไฟฟ้ า รหัสวิชา 2104-2004 จัดทา เรี ยบเรี ยงเพื่อใช้ใน จัดการเรี ยนการสอนวิชาเครื่ องวัดไฟฟ้ า รหัสวิชา 2104-2004 ตามหลักสู ตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) พุทธศักราช 2556 ของสานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา ซึ่งได้คน้ คว้าจากหนังสื อ ตารา เอกสารทางวิชาการ รวมทั้งเว็บไซด์ ทางอินเตอร์ เน็ต เนื้อหาสามารถเข้าใจง่าย เรี ยงลาดับเนื้อหา ไม่สับสน มีรูปภาพประกอบหลากหลายเพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น ตัวอย่างการคานวณที่หลากหลาย พร้อม ยกตัวอย่างประกอบ ใบงานการทดลอง และท้ายบทเรี ยนมีแบ บฝึ กหัด และแบบทดสอบหลังเรี ยน เพื่อให้นกั เรี ยนได้ทบทวนความรู ้มีความเข้าใจมากขึ้น ซึ่ งเนื้อหาประกอบการสอนวิชาเครื่ องวัดไฟฟ้ า มีเนื้อหาจานวน 14 หน่วย ประกอบด้วย ความรู ้พ้นื ฐานในการศึกษาเครื่ องวัดไฟฟ้ า เครื่ องวัดไฟฟ้ า กระแสตรง โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรงและการใช้งาน แอมมิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรงและการใช้ งาน เครื่ องวัดไฟฟ้ ากระแสสลับ โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลับและการใช้งาน แอมมิเตอร์ไฟฟ้ า กระแสสลับและการใช้งาน เครื่ องวัดค่าความต้านทานไฟฟ้ า มัลติมิเตอร์ เครื่ องวัดค่ากาลังไฟฟ้ า เครื่ องวัดค่าพลังงานไฟฟ้ า เครื่ องวัดไฟฟ้ าเฉพาะงาน เครื่ องวัดแบบบริ ดจ์ ออสซิ ลโลสโคป ผูเ้ รี ยบเรี ยงหวังว่าเอกสารประกอบการสอนวิชาเครื่ องวัดไฟฟ้ า รหัสวิชา 2104-2004 ที่ เผยแพร่ คงเป็ นประโยชน์ดา้ นวิชาการและการเรี ยนการสอน ขอขอบคุณคณะผูบ้ ริ หาร คณะครู วิทยาลัยเทคนิคยะลา ที่ช่วยเหลือในการเรี ยบเรี ยง และจั ดทาเอกสารประกอบการสอนจนเสร็ จ สมบูรณ์
นายปิ ยะ บุญลอย วิทยาลัยเทคนิคยะลา
3
สารบัญ คานา สารบัญ หน่ วยที่ 1 ความรู้ พนื้ ฐานในการศึกษาเครื่องวัดไฟฟ้า 1.1 หน่วย 1.2 สัญลักษณ์ 1.3 แบบของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 1.4 โครงสร้างและส่ วนประกอบ 1.5 หลักการทางานของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 1.6 ความคลาดเคลื่อน 1.7 เปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อน ความถูกต้อง และความเที่ยงตรง 1.8 คลาสของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 1.9 ความไวของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 1.10 ความละเอียด หรื อ ความสามารถแยกแยะ 1.11 การดูแลบารุ งรักษาเครื่ องวัดไฟฟ้ า แบบฝึ กหัด เอกสารอ้างอิง
หน้ า 2 3 4 7 10 16 17 21 22 24 27 31 32 33 34 36
4
หน่ วยที่ 1 ความรู้ พนื้ ฐานในการศึกษาเครื่องวัดไฟฟ้ า หัวข้ อเรื่อง 1. หน่วย 2. สัญลักษณ์ 3. แบบของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 4. โครงสร้างและส่ วนประกอบ 5. หลักการทางานของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 6. ความคลาดเคลื่อน 7. เปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อน ความถูกต้อง และความเที่ยงตรง 8. คลาสของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 9. ความไวของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 10. ความละเอียด หรื อ ความสามารถแยกแยะ 11. การดูแลบารุ งรักษาเครื่ องวัดไฟฟ้ า
สาระสาคัญ หน่วยในระบบ SI UNIT (System Internation UNIT) เป็ นหน่วยที่ใช้กนั อย่างแพร่ หลาย เป็ น ที่ยอมรับและใช้กนั แพร่ หลายทัว่ โลก ได้กาหนดในรู ปแบบของระบบเมตริ ก ปริ มาณ หน่วย และ สัญลักษณ์ของระบบ SI เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ใช้งานทัว่ ไปมีอยูห่ ลายชนิดแต่ละชนิดใช้งานต่างกัน ดั้งนั้นเพื่อให้เป็ น มาตรฐานเดียวกัน จึงมีการกาหนดเป็ นสัญลักษณ์ของเครื่ องวัดไฟฟ้ าได้ 4 ประเภทดังนี้คือ 1. บอกชนิดของเครื่ องมือวัดไฟฟ้ า 2. บอกโครงสร้างการทางาน 3. บอกลักษณะการใช้งาน 4. บอกค่าความคลาดเคลื่อน เครื่ องวัดไฟฟ้ าสามารถแบ่งแบบกว้างๆได้เป็ น 2 แบบ คือ 1. แบบแอ๊บโซลูท ( Absolute Instrument ) 2. แบบ เซกกัน่ ดารี่ ( Secondary Instrument )
5 โครงสร้างของเครื่ องวัดไฟฟ้ าทัว่ ไป สามารถแบ่งได้เป็ น 3 ส่ วน คือ 1. ส่ วนที่เคลื่อนที่ (Moving Part) 2. ส่ วนที่อยูก่ บั ที่ (Stationary System) 3. ระบบควบคุม (Controlling System) ความคลาดเคลื่อน (Error) หมายถึง ปริ มาณหรื อตัวเลขแสดงความแตกต่างระหว่างค่าที่ แท้จริ งของสิ่ งที่เราวัด (Expected Value) และค่าที่อ่านได้จากเครื่ องวัด (Measured Valur) ความถูกต้อง (Accuracy)หมายถึง ค่าของตัวแปรที่ถูกวัดใกล้เคียงกับค่าที่เป็ นจริ ง ความเที่ยงตรงของการวัด(Precision) หมายถึง ความใกล้เคียงของค่าที่วดั ได้ จากตัวแปร เดียวกัน ในแต่ละครั้ง (จากการวัดหลายๆครั้ง)กับค่าเฉลี่ยของการวัดทุกครั้ง คลาส(Class )หมายถึง ค่าผิดพลาดของเครื่ องวัดที่เขียนมาเป็ นตัวเลขบนสเกลหน้าปั ด ซึ่ งบ่งบอกถึงความเที่ยงตรงของตัวเครื่ องวัด ความไวของเครื่ องวัด (Sensitivity of instrument) มีหน่วยเป็ น โอห์มต่อโวลต์ (Ω/V) เครื่ องวัดที่มีค่าความไวสู งจะมีความถูกต้อง (Accurary) สู งตาม การดูแลบารุ งรักษาเครื่ องมือวัดทางไฟฟ้ า ผูใ้ ช้เป็ นบุคคลที่สาคัญที่สุด จะต้องดูแลรักษ า ก่อนใช้งาน ระมัดระวังขณะที่ใช้งาน ตลอดจน วิธีการเก็บรักษาเมื่อใช้งานเสร็ จแล้ว ทั้งนี้เพื่อ ประสิ ทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน
สมรรถนะที่พงึ ประสงค์ (Competency) 1. ด้ านความรู้ (Solid knowledge) 1.1 บอกหน่วยการวัดในระบบ SIได้อย่างถูกต้อง 1.2 เปลี่ยนหน่วยการวัดในระบบ SI จากหน่วยเล็กให้เป็ นหน่วยใหญ่ และจากหน่วย ใหญ่ให้เป็ นหน่วยเล็กได้อย่างถูกต้อง 1.3 อธิบายความหมายของสัญลักษณ์ทางไฟฟ้ าของเครื่ องวัดไฟฟ้ าได้อย่างถูกต้อง 1.4 จาแนกแบบของเครื่ องวัดไฟฟ้ าได้อย่างถูกต้อง 1.5 บอกโครงสร้างของเครื่ องวัดไฟฟ้ าแบบทัว่ ไปได้อย่างถูกต้อง 1.6 อธิบายความหมายของความคลาดเคลื่อนได้อย่างถูกต้อง 1.7 อธิบายความหมายของความถูกต้องได้อย่างถูกต้อง 1.8 อธิบายความหมายของความเที่ยงตรงได้อย่างถูกต้อง 1.9 อธิบายความหมายของคลาสได้อย่างถูกต้อง 1.10อธิบายความหมายของความไวของเครื่ องวัดได้อย่างถูกต้อง 1.11บอกวิธีการบารุ งรักษาเครื่ องวัดไฟฟ้ าได้อย่างถูกต้อง
6 2. ด้ านทักษะปฏิบัติ (Solid practical) 2.1 แปลงหน่วยของไฟฟ้ าได้อย่างถูกต้อง 2.2 คานวณหาค่าความคลาดเคลื่อนได้อย่างถูกต้อง 2.3 คานวณหาค่าความถูกต้องได้อย่างถูกต้อง 2.4 คานวณหาค่าความเที่ยงตรงได้อย่างถูกต้อง 2.5 คานวณหาค่าความไวของเครื่ องวัดไฟฟ้ าได้อย่างถูกต้อง 3. ด้ านคุณธรรม จริยธรรม เจตคติ ค่ านิยม เศรษฐกิจพอเพียง (Moral Ethics Attitude Popularity and Sufficiency Economy) 3.1 ความมีวนิ ยั ในการทางาน 3.2 มีความซื่อสัตย์และมีจิตสาธารณะ 3.3 ประหยัดในการใช้ทรัพยากรของตนเองและส่ วนรวม
7
1. หน่ วย (UNIT) หน่วยในระบบ SI UNIT (System Internation D’UNIT) เป็ นหน่วยที่ใช้กนั อย่างแพร่ หลาย เป็ นที่ยอมรับและใช้กนั แพร่ หลายทัว่ โลก ได้กาหนดในรู ปแบบของระบบเมตริ ก ปริ มาณ หน่วย และสัญลักษณ์ของระบบ SI ดังนี้ ตารางที่ 1.1 แสดงหน่วยพื้นฐาน ปริ มาณ 1. เวลา 2 มวล 3.ความยาว 4.กระแสไฟฟ้ า 5. อุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิก 6. ความเข้มของการส่ องสว่าง 7. ปริ มาณของสาร
ตัวย่อ t m l I T – n
หน่วย วินาที กิโลกรัม เมตร แอมแปร์ เคลวิน เคลเดลา โมล
อักษรย่อแทนหน่วย s kg m A K cd mol
หน่วยอนุพนั ธ์เป็ นหน่วยผสมที่เกิดจากการนาหน่วยพื้นฐานใช้ร่วมกัน เช่น ความเร็ วมีหน่วย เป็ นเมตรต่อวินาที (m/s) ซึ่ งหน่วยเมตรและวินาทีต่างก็เป็ นหน่วยพื้นฐานเหมือนกัน ดังตัวอย่าง ต่อไปนี้ ตารางที่ 1.2 แสดงหน่วยอนุพนั ธ์ทางกล ปริ มาณ ตัวย่อ 1.พื้นที่ A 2 ปริ มาตร V 3.ความเร็ ว v ω 4.ความเร็ วเชิงมุม 5.ความเร่ ง a 6.พลังงาน W 7.ความหนาแน่น
D
หน่วย ตารางเมตร ลูกบาศก์เมตร เมตรต่อวินาที เรเดียลต่อวินาที เมตรต่อวินาที2
อักษรย่อแทนหน่วย m2 m3 m/s rad/s m/s2
นิวตัน–เมตร กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
N–m kg/m3
8 ตารางที่ 1.3 แสดงหน่วยปริ มาณทางไฟฟ้ า ปริ มาณ ตัวย่อ 1.ความต้านทานไฟฟ้ า R 2 ความจุไฟฟ้ า C 3.ความเหนี่ยวนาไฟฟ้ า L 4.กระแสไฟฟ้ า I 5.แรงดันไฟฟ้ า V 6.กาลังไฟฟ้ า P 7.ความถี่ไฟฟ้ า f Φ 8.ฟลักซ์แม่เหล็ก 9.การส่ องสว่าง –
หน่วย โอห์ม ฟารัด เฮนรี่ แอมแปร์ โวลต์ วัตต์ เฮริ ตซ์ เวเบอร์ ลักซ์
อักษรย่อแทนหน่วย Ω
F H A V W Hz Wb lx
การวัดปริ มาณต่างๆในบางครั้งอาจจะได้ค่าตัวเลขมากหลายๆล้าน หรื อน้อยมากๆ เพื่อให้ง่าย แก่การเขียนและจดจา จึงกาหนดชื่อประกอบเข้ากับหน่วยในระบบ SI โดยมีพ้นื ฐานมาจากการ ยกกาลังของเลข 10 ดังนี้ ตารางที่ 1.4 แสดงรู ปแบบชื่อเรี ยกประกอบหน่วยต่างๆในระบบ SI ชื่อ สัญลักษณ์ เลขยกกาลัง ตัวคูณ 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 จิกะ (giga) G 1×109 1,000,000,000 เมกะ (mega) M 1×106 1,000,000 กิโล (kilo) k 1×103 1,000 หน่วย (unit) 1×100 1 มิลลิ(milli) m 1×10-3 0.001 μ ไมโคร(micro) 1×10-6 0.000 001 นาโน (nano) n 1×10-9 0.000 000 001 พิโค (pico) p 1×10-12 0.000 000 000 001
9 ตารางที่ 1.4 (ต่อ) ชื่อ เฟมโต (femto) แอตโต (atto)
สัญลักษณ์ f a
เลขยกกาลัง 1×10-15 1×10-18
ตัวคูณ 0.000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 001
ในบางครั้งอาจจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงหน่วยการวัดเพื่อความเหมาะสมในการคิดคานวณ โดยมีหลักการทัว่ ไปดังนี้ 1. การเปลีย่ นหน่ วยใหญ่ให้ เป็ นหน่ วยเล็ก ผลของการเปลี่ยนหน่วยตัวเลขจะมากขึ้น ตัวอย่างที่ 1.1 จงเปลี่ยนหน่วยของค่าความต้านทานไฟฟ้ า 10MΩให้อยูใ่ นรู ปของ Unit วิธีทา เมื่อ 1MΩ= 1,000,000Ω ตัวคูณ เท่ากับ 1×1,000,000 = 1,000,000 (หน่วยใหญ่เปลี่ยนเป็ นหน่วยเล็กใช้การคูณ) หรื อ หาตัวคูณโดยใช้เลขชี้กาลัง นาตัวชี้กาลังของเลขยกกาลังหน่วยต้นทาง – หน่วยปลายทาง เมกะ(1×106) – ยูนิต(1×100) = 1×106-0=1×106 = 1,000,000 10MΩ ×1,000,000 =10,000,000Ω ดังนั้น ค่าความต้านทานไฟฟ้ า 10MΩมีค่าเท่ากับ 10,000,000Ω ตอบ ตัวอย่างที่ 1.2 จงเปลี่ยนหน่วยของค่ากาลังไฟฟ้ า 12 GW ให้อยูใ่ นรู ปของ kW วิธีทา เมื่อ 1GW= 1,000MW และ 1MW = 1,000kW ตัวคูณเท่ากับ1000×1000 = 1,000,000 (หน่วยใหญ่เปลี่ยนเป็ นหน่วยเล็ก ใช้การคูณ) หรื อ หาตัวคูณโดยใช้เลขชี้กาลัง นาตัวชี้กาลังของเลขยกกาลังหน่วยต้นทาง – หน่วยปลายทาง จิกะ(1×109) – กิโล(1×103) = 1×109-3=1×106 = 1,000,000 12GW×1,000,000 = 12,000,000kW ดังนั้น ค่ากาลังไฟฟ้ า 12GW มีค่าเท่ากับ 12,000,000kW ตอบ
10 2. การเปลีย่ นหน่ วยเล็กให้ เป็ นหน่ วยใหญ่ ผลของการเปลี่ยนหน่วยตัวเลขจะเป็ นจุดทศนิยม มากขึ้น ตัวอย่างที่ 1.3 จงเปลี่ยนหน่วยของค่าความต้านทานไฟฟ้ า 10mΩให้อยูใ่ นรู ปของ Ω วิธีทา เมื่อ 1,000mΩ = 1Ω ตัวคูณ เท่ากับ 1÷1,000 = 0.001 (หน่วยเล็กเปลี่ยนเป็ นหน่วยใหญ่ใช้การหาร) หรื อ หาตัวคูณโดยใช้เลขชี้กาลัง นาตัวชี้กาลังของเลขยกกาลังหน่วยต้นทาง – หน่วยปลายทาง มิลลิ(1×10-3) – ยูนิต(1×100) = 1×10-3-0=1×10-3 = 0.001 10mΩ ×0.001 =0.01Ω ดังนั้น ค่าความต้านทานไฟฟ้ า 10mΩมีค่าเท่ากับ 0.01Ω ตอบ ตัวอย่างที่ 1.4 จงเปลี่ยนหน่วยของค่ากระแสไฟฟ้ า 15mA ให้อยูใ่ นรู ปของ kA วิธีทา เมื่อ 1,000mA =1A และ 1,000A = 1kA ตัวคูณเท่ากับ 1÷(1,000×1,000) = 0.000001 (หน่วยเล็กเปลี่ยนเป็ นหน่วยใหญ่ใช้การหาร) หรื อ หาตัวคูณโดยใช้เลขชี้กาลัง นาตัวชี้กาลังของเลขยกกาลังหน่วยต้นทาง – หน่วยปลายทาง มิลลิ(1×10-3) –กิโล(1×103) = 1×10-3-(3)=1×10-6 = 0.000001 15mA×0.000001 = 0.000015kA ดังนั้น ค่ากระแสไฟฟ้ า 15mA มีค่าเท่ากับ 0.000015kA
ตอบ
2. สัญลักษณ์ (Symbol) เครื่ องวัดไฟฟ้ าเป็ นเครื่ องมือที่มีความสาคัญและจาเป็ นอย่างยิง่ สาหรับช่างไฟฟ้ าวิศวกร และ ผูท้ ี่ปฏิบตั ิงานเกี่ยวกับไฟฟ้ า เนื่องจากเครื่ องวัดไฟฟ้ าสามารถนาไปใช้ประโยชน์ในงานวัดและงาน ทดสอบ งานตรวจเช็ค เพื่อตรวจซ่อมบารุ งรักษาระบบไฟฟ้ า ตลอดจนงานควบคุมปริ มาณการใช้ พลังงานไฟฟ้ าของบ้านพักอาศัย และโรงงาน อุตสาหกรรมขนาดต่างๆ เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ใช้งาน ทัว่ ไปมีอยูห่ ลายชนิดแต่ละชนิดใช้งานต่างกัน ดั้งนั้นเพื่อให้เป็ นมาตรฐานเดียวกัน จึงมีก ารกาหนด เป็ นสัญลักษณ์ของเครื่ องวัดไฟฟ้ าได้ 4 ประเภทดังนี้คือ
11 2.1 สั ญลักษณ์ทบี่ อกชนิดของเครื่องมือวัดไฟฟ้ า เช่นเป็ นเครื่ องวั ดแรงดันไฟฟ้ ากระแสตรง หรื อใช้วดั กระแสไฟฟ้ ากระแสสลับเป็ นต้น ตารางที่1.5 สัญลักษณ์ที่บอกชนิดของเครื่ องวัดไฟฟ้ า ลาดับที่ สัญลักษณ์ (Symbol) ความหมาย (Meaning) 1. กัลวานอมิเตอร์ (Galvano meter) G 2.
μA
ไมโครแอมมิเตอร์ (Micro Ammeter)
3.
mA
4.
A
มิลลิแอมมิตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง (DC Milli Ammeter) แอมมิตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง (DC Ammeter)
5.
A
แอมมิตอร์ ไฟฟ้ ากระแสสลับ(AC Ammeter)
6.
A
7.
Ω
แอมมิตอร์ ใช้ได้ท้ งั ไฟฟ้ ากระแสตรงและไฟฟ้ า กระแสสลับ (DC/AC Ammeter) โอห์มมิเตอร์ (Ohm meter)
8.
MΩ
เมกะโอห์มมิเตอร์ (Mega Ohmmeter)
9.
kWh
กิโลวัตต์อาวร์ มิเตอร์ (Kilowatt hour meter)
10.
W
วัตต์มิเตอร์ 3 เฟส (Three Phase Watt meter)
11.
W
วัตต์มิเตอร์ 1 เฟส (Single Phase Watt meter)
12.
Var
วาร์มิเตอร์ (Var meter)
12 ตารางที่1.5 (ต่อ) ลาดับที่ สัญลักษณ์ (Symbol)
ความหมาย (Meaning)
13.
COS
เพาเวอร์แฟคเตอร์มิเตอร์ (Power factor meter)
14.
V
โวลต์มิเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง(DC Voltmeter)
15.
V
โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลับ(AC Voltmeter)
16.
V
17.
mV
18.
HZ
โวลต์มิเตอร์ ใช้ได้ท้ งั ไฟฟ้ ากระแสตรงและ ไฟฟ้ ากระแสสลับ (DC/AC Voltmeter) มิลลิโวลต์มิเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง (DC Milli Voltmeter) เครื่ องวัดความถี่ไฟฟ้ า(Frequency meter)
2.2 สั ญลักษณ์ทบี่ อกโครงสร้ างการทางานของเครื่องวัดไฟฟ้ า เช่น แบบขดลวดเคลื่อนที่ หรื อแบบแผ่นเหล็กเคลื่อนที่เป็ นต้น ตารางที่ 1.6 สัญลักษณ์ที่บอกโครงสร้างการทางานของเครื่ องวัดไฟฟ้ า ลาดับที่ สัญลักษณ์ ความหมาย 1. เครื่ องวัดแบบอิเล็กโตรไดนามิค (Electrodynamic Instrument) 2. เครื่ องวัดแบบอิเล็กโตรไดนามิคที่มีเหล็กกาบัง (Electrodynamic Instrument With Iron shutter) 3. เครื่ องวัดแบบอิเล็กโตรไดนามิคแบบสนามแม่เหล็กไขว้ (Electrodynamic Instrument Quotien meter) 4. เครื่ องวัดแบบอิเล็กโตรไดนามิคแบบสนามแม่เหล็กไขว้ที่มีเหล็กกาบัง (Electrodynamic Instrument Quotien meter With Iron shutter)
13 ตารางที่ 1.6 (ต่อ) ลาดับที่ สัญลักษณ์ 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
ความหมาย เครื่ องวัดแบบเหนี่ยวนา (Induction Instrument) เครื่ องวัดแบบเหนี่ยวนาชนิดวัดอัตราส่ วน (Induction Instrument Ratio meter) เครื่ องวัดที่มีเหล็กกาบัง (Instrument With Iron shutter) เครื่ องวัดที่มีกาบังไฟฟ้ าสถิตย์ (Instrument With Electrostatic shutter) ปรับตาแหน่งศูนย์ (Zero Adjust) เครื่ องวัดแบบขดลวดเคลื่อนที่ (Moving Coil Instrument) เครื่ องวัดแบบขดลวดเคลื่อนที่มีอุปกรณ์เรี ยงกระแส (Moving Coil Instrument With Rectifier) เครื่ องวัดแบบขดลวดไขว้ (Cross Coil Instrument) เครื่ องวัดแบบแผ่นเหล็กเคลื่อนที่ชนิดวัดอัตราส่ วน (Moving Iron Ratio meter) เครื่ องวัดแบบแผ่นเหล็กเคลื่อนที่ (Moving Iron Instrument) เครื่ องวัดแบบก้านสั่น (Vibration Instrument) เครื่ องวัดแบบแม่เหล็กเคลื่อนที่ (Moving Instrument) เครื่ องวัดแบบไฟฟ้ าสถิต (Electrostatic Field Instrument)
14 ตารางที่ 1.6 (ต่อ) ลาดับที่ สัญลักษณ์ 18. 19. 20. 21. 22.
เครื่ องวัดแบบเทอร์โมคัปเปิ ล (Thermocouple Instrument) มีไดโอดป้ องกันมาตรวัด DIODE PROTECTION (DIODE PROTECTION) เครื่ องวัดแบบเทอร์โมคัปเปิ ล (Thermocouple Instrument) เครื่ องวัดชนิดลวดร้อน (Hotwire Instrument) จัดเรี ยงด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ขณะทาการทดสอบ
23. 24.
!
25. 26. 27. 28.
ความหมาย
3
มีฉนวนป้ องกัน (Insulator Protection) ข้อควรระวัง(ควรศึกษาคู่มือก่อนใช้งาน) ( CAUTION ) ผ่านการทดสอบฉนวนที่แรงดัน 500V (ทดสอบวงจรไฟฟ้ ากับโครง ของเครื่ องวัด) (Test Volttage) ผ่านการทดสอบฉนวนที่แรงดัน 3kV (ทดสอบวงจรไฟฟ้ ากับโครงของ เครื่ องวัด มีหน่วยเป็ น kV ) (Test Volttage) อันตรายให้เพิ่มความระวังเมื่อต้องการวัดแรงดันไฟฟ้ าสู งๆ ( DANGER) อุปกรณ์เรี ยงกระแส (Diode Rectifier)
2.3 สั ญลักษณ์ทบี่ อกลักษณะการใช้ งานของเครื่องวัดไฟฟ้ า เช่น วางในแนวนอน หรื อแนวตั้ง เป็ นต้น
15 ตารางที่ 1.7 สัญลักษณ์ที่บอกลักษณะการใช้งาน ลาดับที่ สัญลักษณ์ (Symbol) ความหมาย(Meaning) 1. ใช้วดั ไฟฟ้ ากระแสตรงอย่างเดียวเท่านั้น 2.
ใช้วดั ไฟฟ้ ากระแสสลับอย่างเดียวเท่านั้น
3.
ใช้วดั ได้ท้ งั ไฟฟ้ ากระแสตรงและกระแสสลับ
4.
ใช้วดั ไฟฟ้ ากระแสสลับ 3 เฟส
5.
ขณะใช้งาน ให้ต้ งั เครื่ องวัดในแนวตั้งฉากกับพื้น
6.
ขณะใช้งาน ให้ต้ งั เครื่ องวัดในแนวระดับ (นอน) กับพื้น ขณะใช้งาน ให้ต้ งั เครื่ องวัดในแนวทามุม 600กับ พื้น
7.
600
2.4 สั ญลักษณ์ทบี่ อกค่ าความคลาดเคลือ่ นของเครื่องวัดไฟฟ้ า เช่น บอกเปอร์ เซ็นต์หรื อระบุ คลาส (CLASS) ของเครื่ องวัดไฟฟ้ า ตารางที่ 1.8 สัญลักษณ์ที่บอกความคลาดเคลื่อนของเครื่ องวัดไฟฟ้ า ลาดับที่ สัญลักษณ์ (Symbol) ความหมาย(Meaning) 1. 0.1 ความคลาดเคลื่อนจากการวัด 0.1% 2.
1.5
ความคลาดเคลื่อนจากการวัด 1.5%
3.
5
ความคลาดเคลื่อนจากการวัด 5%
16
3. แบบของเครื่องวัด (Type of Instrument) เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ผลิตขึ้นมาเพื่อการใช้งาน วัดค่าของปริ มาณทางไฟฟ้ า มีจานวนมากมาย หลายแบบ หลายชนิดและมีลกั ษณะการใช้งานแตกต่างกันออกไป ตามรุ่ นที่บริ ษทั ทาการผลิต แต่ สามารถแบ่งแบบกว้างๆได้ 2 แบบด้วยกันคือ 3.1 เครื่องวัด ไฟฟ้าแบบแอ๊ บโซลูท ( Absolute Instrument ) ได้แก่ เครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่บอก ปริ มาณที่วดั ได้ในรู ปของค่าคงที่ (constant) ของเครื่ องวัดและมุมของเข็มชี้ค่าบ่ายเบนไปโดยไม่มีการ ปรับแต่ง (calibration) มาก่อน หรื อไม่มีการเปรี ยบเทียบ(comparision) มาก่อน ตัวอย่างของเครื่ องวัด แบบนี้ ได้แก่ แทนเจนกัลวานอมิเตอร์ ( Tangent Galvanometer ) ซึ่ งวัดค่าของกระแสไฟฟ้ าได้ในรู ป ของมุมของการบ่ายเบน ซึ่ งการบ่ายเบนนี้ข้ ึนอยูก่ บั จานวนของกระแสไฟฟ้ าที่ไหลผ่านขดลวด เคลื่อนที่ (Moving Coil) รัศมีของขดลวดเคลื่อนที่ จานวน รอบของขดลวดเคลื่อนที่ และ สนามแม่เหล็กโลกในแนวนอน ส่ วนใหญ่จะใช้ในห้องปฏิบตั ิการทางวิทยาศาสตร์ เท่านั้น
ภาพที่ 1.1 แทนเจนกัลวานอมิเตอร์ ( Tangent Galvanometer ) ที่มา : www.suppliers.jimtrade.com 3.2 เครื่องวัด ไฟฟ้าแบบเซ็ กกันดารี่ ( Secondary Instrument ) เป็ นเครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่ ผลิตขึ้นมาเพื่อวัดปริ มาณทางไฟฟ้ าในลักษณะต่างๆ โดยทัว่ ไปเป็ นเครื่ องวัดที่แสดงค่าของปริ มาณ ทางไฟฟ้ าได้โดยตรง สามารถอ่านค่าที่วดั ได้เลย เพราะมี การปรับแต่งและเปรี ยบเทียบมาตรฐาน ในการวัดเรี ยบร้อยแล้ว (pre-calibration) เครื่ องวัดชนิดนี้ได้แก่ แอมมิเตอร์ ,โวลต์มิเตอร์ ,โอห์มมิเตอร์ และวัตต์มิเตอร์ เป็ นต้น
17 เครื่ องวัดแบบเซ็กกันดารี่ แบ่งออกเป็ น 2 แบบตามลักษณะของค่าปริ มาณทางไฟฟ้ าที่ แสดงผลออกมา ดังนี้คือ 3.2.1 เครื่องวัด ไฟฟ้าแบบอนาล็อก(Analog Instrument) เป็ นเครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่แสดงค่า ปริ มาณการวัด จากการบ่ายเบนของเข็มชี้ค่า และอ่านค่าที่ได้จากสเกลของเครื่ องวัดไฟฟ้ า
ภาพที่ 1.2 เครื่ องมือวัดไฟฟ้ าแบบอนาล็อก 3.2.2 เครื่องวัด ไฟฟ้าแบบดิจิตอล ( Digital Instrument ) เป็ นเครื่ องมือวัด ไฟฟ้ าที่ แสดงผลออกมาเป็ นตัวเลข โดยใช้ LED 7Segment หรื อจอ LCD เป็ นตัวแสดงผล
ภาพที่ 1.3 เครื่ องมือวัดไฟฟ้ าแบบดิจิตอล
4. โครงสร้ างและส่ วนประกอบ ในปั จจุบนั มีบริ ษทั ที่ผลิตเครื่ องวัดไฟฟ้ าขึ้นมาใช้งาน มีจานวนมากหลากหลายรู ปแบบ โดย พยายามออกแบบให้มีขนาดและรู ปร่ างสวยงาม สะดวกในการใช้งาน แม้วา่ จะมีการผลิตมีขนาดและ รู ปร่ างที่แตกต่างกัน แต่มีโครงสร้างและส่ วนประกอบเบื้องต้นที่สาคัญเหมือนกัน 3 ส่ วน ดังนี้
18
ภาพที่ 1.4 โครงสร้างและส่ วนประกอบของเครื่ องวัดไฟฟ้ า 4.1 ส่ วนทีเ่ คลือ่ นที่ ( Moving Part ) ส่ วนที่เคลื่อนที่ คือ ส่ วนที่ทาให้เข็ม ชี้ค่าของเครื่ องวัดไฟฟ้ า เกิดการเคลื่อนที่ไปตาม จานวนของกระแส ไฟฟ้ า ที่ไหลผ่านขดลวด เคลื่อนที่ ได้แก่ แกนหมุน แท่งเหล็กอ่อนและเข็ม ชี้ ค่าของเครื่ องวัดไฟฟ้ า สาหรับเข็มชี้ค่า ( Pointer ) ของเครื่ องวัดไฟฟ้ า เป็ นส่ วนที่เคลื่อนที่ไปตามจานวนของ กระแสไฟฟ้ า เพื่อบอกค่าปริ มาณทางไฟฟ้ าในขณะที่ทาการวัดที่ผลิตขึ้นมาใช้งาน สามารถแยกได้ เป็ น 3 แบบคือ แบบลูกศร แบบหอก และแบบสันมีด
ก. แบบลูกศร
ข. แบบหอก
ค. แบบสันมีด
ภาพที่ 1.5 เข็มชี้แบบต่างๆ 4.2 ส่ วนทีอ่ ยู่กบั ที่ ( Stationary Part ) ส่ วนที่อยูก่ บั ที่ คือส่ วนที่อยูน่ ิ่งไม่มีการเคลื่อนที่ไปจากตาแหน่งเดิม ได้แก่ โครง ( Frame ) แม่เหล็กถาวร สเกลของมิเตอร์ และส่ วนที่รองรับแกนหมุน
19 4.2.1 สเกลของเครื่องวัดไฟฟ้ า ( Scale ) คือ มาตราส่ วนความกว้างของช่องที่บอกขนาด ปริ มาณทางไฟฟ้ า มีท้ งั ชนิดที่มีตวั เลขกากับ และไม่มีตวั เลขกากับไว้ สเกลแบ่งออกเป็ น 2 แบบคือ 1. สเกลแบบลิเนียร์ ( Linear Scale ) เป็ นสเกลที่มีระยะห่างของแต่ละช่อง และ ค่าตัวเลข ห่างเท่ากันๆตลอดทั้งสเกล
ภาพที่ 1.6 สเกลแบบลิเนียร์ ( Linear Scale ) 2. สเกลแบบนันลิเนียร์ ( Nonlinear scale ) เป็ นสเกลที่มีระยะห่างของแต่ละช่อง และค่าตัวเลข ห่างไม่เท่ากันตลอดทั้งสเกล
ภาพที่ 1.7 สเกลแบบนันลิเนียร์ ( Nonlinear scale ) 4.2.2 อุปกรณ์ รองรับแกนหมุน เป็ นอุปกรณ์ที่ใช้ในการรองรับแกนหมุนของส่ วนที่ เคลื่อนที่โดยจะต้องมีความฝื ดน้อยมาก เพื่อให้แกนหมุนเคลื่อนที่ได้ดี แบ่งออกเป็ น 2 แบบ คือ แบบยึดแขวนและแบบใช้เดือยรองรับ
20
ก. แบบยึดแขวน
ข.แบบใช้เดือยรองรับ
ภาพที่ 1.8 อุปกรณ์รองรับแกนหมุน 4.2.3 ระบบควบคุม (Controlling System) มีหน้าที่ ควบคุมการทางานภายในของ เครื่ องวัดไฟฟ้ ามีดงั นี้ 1. เป็ นตัวควบคุมให้เข็มชี้ค่าเคลื่อนที่ไปแล้วหยุดนิ่ง (ขณะทาการวัด) 2. เป็ นตัวควบคุมให้เข็มชี้ค่ากลับสู่ ตาแหน่งเดิม (หลังจากหยุดการใช้งาน)
5
0
10
A
ก. ระบบควบคุมอาศัยแรงสปริ ง
B
ข.ระบบควบคุมอาศัยน้ าหนักถ่วง
ภาพที่ 1.9 ระบบควบคุมต่างๆ
A,B
21 4.2.4 ระบบแดมพ์ (Damping System ) ทาหน้าที่ เป็ นระบบที่ทาให้เข็มชี้ ค่าหยุดนิ่ง อย่างรวดเร็ ว และไม่แกว่งไปแกว่งมา ซึ่ งอาจประกอบด้วยใบพัดบรรจุอยูใ่ นห้องปิ ด (chamber) ซึ่ง อาจเป็ นลมหรื อของเหลว หรื ออาจจะเป็ นแผ่นเหล็กอ่อนที่เคลื่อนที่อยูภ่ ายใต้ข้ วั แม่เหล็ก (แบบอาศัย กระแสไหลวน)
S N
ก. ระบบแดมพ์อาศัยลมหรื อของเหลว
ข. ระบบแดมพ์อาศัยกระแสไหลวน
ภาพที่ 1.10 ระบบแดมพ์แบบต่างๆ
5. หลักการทางานของเครื่องวัดไฟฟ้า หลักการทางานของเครื่ องวัดไฟฟ้ าจะต้องอาศัยปฏิกิริยาและตอบสนองที่เกิดขึ้นจาก สิ่ งต่อไปนี้ 5.1 ผลของแม่ เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Effect) การทางานส่ วนใหญ่จะอาศัยอานาจแม่เหล็กดึงดูด ( Attraction Type ) อานาจแม่เหล็ก ผลักดัน (Repultion type) เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ใช้หลักการนี้ได้แก่ แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ วัตต์มิเตอร์ เป็ นต้น
22 5.2 ผลของแม่ เหล็กถาวร (Magnetic Effect) เครื่ องวัดไฟฟ้ าชนิดนี้จะใช้วธิ ี การปล่อยกระแสไฟฟ้ าผ่านตัวนาไฟฟ้ าที่วางไว้ ในสนามแม่เหล็กถาวร เพื่อให้เข็มชี้ค่าเคลื่อนที่ เครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่ใช้หลักการนี้ได้แก่ แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ เป็ นต้น 5.3 ผลของความร้ อน (Thermal Effect) จะใช้วธิ ี การปล่อยกระแสไฟฟ้ าไหลผ่านตัวนา ทาให้ลวดตัวนาเกิดความร้อน ความ ร้อนจะทาให้ขดลวดเกิดการขยายตัว โดยจะแปรผัน ตามปริ มาณของกระแสไฟฟ้ าที่ไหลผ่าน เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ใช้หลักการนี้ได้แก่ แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ เป็ นต้น 5.4 ผลของไฟฟ้ าสถิตย์ (Electrostatic Effect) เครื่ องวัดชนิดนี้จะอาศัยหลักการแรงดึงดูดและผลักกันของไฟฟ้ าสถิต ย์ เครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่ใช้หลักการนี้คือ โวลต์มิเตอร์ เป็ นต้น 5.5 ผลทางเคมี (Chemical Effect) เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ใช้ผลทางเคมีส่วนใหญ่มีใช้ในห้องปฏิบตั ิการ 5.6 ผลของอิเล็กโทรไดนามิค (Electrodynamic Effect) เครื่ องวัด ไฟฟ้ าชนิดนี้ใช้ขดลวดชุดที่อยูก่ บั ที่ สร้างสนามแม่เหล็กแทน แม่เหล็กถาวร ซึ่ งสามารถวัดได้ท้ งั ไฟฟ้ ากระแสตรงและ ไฟฟ้ า กระแสสลับเครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่ใช้หลักการนี้ได้แก่ แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ วัตต์มิเตอร์ เป็ นต้น
6. ความคลาดเคลือ่ น (Errors) 6.1 ความคลาดเคลือ่ น (Errors) หมายถึง ปริ มาณหรื อตัวเลขแสดงความแตกต่างระหว่าง ค่าที่แท้จริ งของสิ่ งที่ เราวัด (Expected Value) และค่าที่อ่านได้จากเครื่ องวัด ไฟฟ้ า (Measured Value) ความคลาดเคลื่อนอาจจาแนก เป็ นประเภทได้หลายวิธีตามวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน แต่ในที่น้ ีแบ่ง ความคลาดเคลื่อนเป็ นประเภท ได้ 3 ประเภท คือ 6.1.1 คลาดเคลือ่ นจากผู้ทาการวัด (Human Error or Gross Error) เกิดจาก อ่านค่าไม่ถูกต้อง คานวณไม่ถูกต้อง , ขาดเทคนิคการวัด
การใช้เครื่ อง วัดไฟฟ้ า ไม่เหมาะสม , จดค่าผิด ,
23 6.1.2 คลาดเคลือ่ นเชิงระบบ (Systematic Errors) อาจแบ่งออกได้เป็ น 2 ส่ วนคือ เกิดจากโครงสร้างของเครื่ องวัด ไฟฟ้ า (Instrument Errors)
เป็ นความคลาด
เคลื่อนของเครื่ องวัดไฟฟ้ า ซึ่ งเกิดจากโครงสร้างของระบบกลไกของเครื่ องวัด ไฟฟ้ าเอง ขาดการดูแล รักษา เครื่ องวัดไฟฟ้ ามีอายุการใช้งานมานาน และการใช้เครื่ องวัด ไฟฟ้ าไม่ถูกวิธี เช่นอุปกรณ์ภายใน ของเครื่ องวัด ไฟฟ้ าแบบขดลวดเคลื่อนที่ ในส่ วนของ ความฝื ดของจุดสัมผัส , ความล้าของสปริ งก้น หอย , การวางเครื่ องวัดไฟฟ้ าขณะใช้งาน และ class ของเครื่ องวัดไฟฟ้ า
N
S
ภาพที่ 1.11 โครงสร้างของเครื่ องวัด ไฟฟ้ าแบบขดลวดเคลื่อนที่ 6.1.3 เกิดจากสภาพแวดล้อมภายนอก
(Environment
Errors)
เช่น ผลการ
เปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ , ความชื้น ความกดดันของอากาศ การเปลี่ยนแปลงของแรงดัน ไฟฟ้ า ความถี่ สนามไฟฟ้ าสถิต และการรบกวนสนามแม่เหล็กภายในเครื่ องวัด ไฟฟ้ า ทาให้เข็มชี้ค่าบ่ายเบน คลาดเคลื่อน คลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นน้อยที่สุด และไม่ทราบสาเหตุการเกิด (Random Errors) เป็ นความคลาด เคลื่อนที่ไม่แน่นอนว่าเกิดความผิดพลาดจากสาเหตุใด ซึ่ งการเกิดค่าความคลาดเคลื่อนดังกล่าวนี้จะ เกิดขึ้นมีค่าน้อยมาก
24
7. เปอร์ เซ็นต์ ความคลาดเคลือ่ น ความถูกต้ อง และความเที่ยงตรง 7.1 เปอร์ เซ็นต์ ความคลาดเคลือ่ น (Percent Errors) 7.1.1 ค่าความ คลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ (AbsolutedError) คือ ค่าปริ มาณความแตกต่าง ระหว่างค่าจริ งกับค่าที่วดั ได้ กาหนดให้ Error , E = ค่าความคลาดเคลื่อนของการวัด (Absoluted value) True , T = ค่าที่แท้จริ งของตัวแปรที่วดั (True value) Measured , M = ค่าที่วดั ได้จากเครื่ องวัด (Measured value) ดังนั้น
Error = M – T
……………(1.1)
หมายเหตุ ค่า Error มีเครื่ องหมาย + แสดงว่าค่าที่วดั ได้มีค่า > ค่าที่แท้จริ ง หากค่าError มีเครื่ องหมาย – แสดงว่าค่าที่วดั ได้มีค่า <ค่าที่แท้จริ ง 7.1.2 ค่าความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ (Relative Error) คือเปอร์ เซ็นต์ของค่าความ คลาดเคลื่อน (Percent Errors,%Error) ดังนั้น
E M–T % Error = ×100% = ×100% T T
…………(1.2)
ตัวอย่างที่ 1.5 นา Voltmeter ไปวัดแรงดันไฟฟ้ ามาตรฐาน 100V ปรากฏว่าอ่านค่าได้ 98V จงหาค่า ก. ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของ Voltmeter ข. % ค่าความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ของ Voltmeter วิธีทา ก. จากสมการที่(1.1) Error = (M – T) Error = (M – T) = (98V – 100V) = –2V ดังนั้น ค่าความคลาดเคลื่อน = 2V หรื อค่าที่วดั ได้นอ้ ยกว่าค่าจริ ง 2V
ตอบ
25 ข. จากสมการที่(1.2)
E M–T % Error = ×100% = ×100% T T –2V 98V – 100V % Error = ×100% = ×100% 100V 100V % Error = –2V
ดังนั้น % ค่าความคลาดเคลื่อน = 2V หรื อค่าที่วดั ได้นอ้ ยกว่าค่าจริ ง ร้อยละ 2V ตอบ 7.2 ค่ าความถูกต้ องหรือความแม่ นยา (Accuracy) ความถูกต้อง (Accuracy) หมายถึง ค่า ที่อ่านได้จากเครื่ องมือวัดได้ ใกล้เคียงกับ ค่าจริ งมากน้อยเพียงใด M–T E ดังนั้น Accuracy(A) = 1– = 1– ……………(1.3) T T เมื่อต้องการหาค่าเปอร์ เซ็นต์ความถูกต้องสามารถหาค่าจากสมการดังนี้ %A = 100% – % Error ……………(1.4) หรื อ %A = A× 100% ……………(1.5) เมื่อ
A = ความถูกต้องของการวัด %A = เปอร์เซ็นต์ของความถูกต้อง
ตัวอย่างที่ 1.6 วงจรไฟฟ้ าวงจรหนึ่งมีค่าแรงดันไฟฟ้ าอยู่ 10 V แต่วดั แรงดันไฟฟ้ าด้วย Voltmeter อ่านค่าได้ 9.8V จงหาค่า ก. ค่าความถูกต้องของ Voltmeter ข. % ค่าความถูกต้องของ Voltmeter วิธีทา ก. จากสมการที่(1.3) M–T E Accuracy(A) = 1– = 1– T T 9.8V–10V Accuracy(A) = 1– = 0.98 10V
26 ดังนั้น ค่าความถูกต้องของ Voltmeter = 0.98
ตอบ
ข. จากสมการที่(1.4) %A = 100% – %Error 9.8V–10V %A = 100% – ×100 10V %A = 100% – 2% = 98% หรื อ %A = A×100% = 0.98 ×100% = 98% ดังนั้น ค่าเปอร์เซ็นต์ความถูกต้องของ Voltmeter = 98%
ตอบ
7.3 ความเทีย่ งตรง(Precision) ความเที่ยงตรงของการวัด (Precision) หมายถึง ความใกล้เคียงของค่าที่วดั ได้ จาก ตัวแปรเดียวกัน ในแต่ละครั้ง (จากการวัดซ้ าหลายๆครั้ง)กับค่าเฉลี่ยของการวัดทุกครั้ง Precision (P) = 1– Xn = เมื่อ
Xn –Xn Xn Xn n
∑Xn = ผลรวมของการวัดแต่ละครั้ง n = จานวนครั้งที่ทาการวัด Xn = ค่าจริ ง Xn = ค่าเฉลี่ยของการวัด
…………….....(1.6) …………….....(1.7)
27 ตัวอย่างที่ 1.7 ในการวัดแรงดันไฟฟ้ าตกคร่ อมตัวความต้านทานไฟฟ้ าตัวหนึ่ง โดยทาการวัด ทั้งหมด 5 ครั้ง ดังตารางบันทึกค่าโดยค่าแรงดัน ไฟฟ้ าตกคร่ อมตัวความต้านทานไฟฟ้ ามีค่า เท่ากับ 5 V จงหาค่าความเที่ยงตรงของโวลต์มิเตอร์ ครั้งที่วดั
ค่าที่วดั ได้ (Volt)
1
5.1
2
5.2
3
5
4
4.8
5
4.7
วิธีทา จากสมการที่(1.6) Precision (P) = 1– จากสมการที่(1.7) Xn = แทนค่าลงในสมการที่(1.6) Precision (P) = 1– หรื อ
Xn –Xn Xn Xn 5.1V+5.2V+5V+4.8V+4.7V = = 4.96V n 5V 5V–4.96V = 1–0.008 = 0.992 4.96V
%Precision (P) = 0.992 ×100% = 99.2%
ดังนั้น ค่าความเที่ยงตรงของโวลต์มิเตอร์ ตวั นี้ = 99.2 %
ตอบ
8. คลาสของเครื่องวัด (Class of instrument) คลาส (Class) หมายถึง ค่า คลาดเคลื่อน ของเครื่ องวัดที่เขียนมาเป็ นตัวเลขบนสเกล หน้าปั ด ซึ่ งบ่งบอก ความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ ซึ่ งเป็ นเปอร์ เซ็นต์ค่าความคลาดเคลื่อนของค่าเต็ม สเกล หรื อย่านวัด ซึ่ งระบุเป็ นชั้น เช่น Class 1 ,Class 1.5 ,Class 2 เป็ นต้น
28
Class
ภาพที่ 1.12 หน้าปัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระสลับ และตาแหน่งการบอกคลาส # คลาส(Class)ของครื่ องวัดถ้าคิดอยู่ในรู ปของเปอร์เซ็นต์ จะบอกถึงเปอร์เซ็นต์ ค่า ความคลาดเคลื่อนในแต่ละย่านวัด(Rang)นั้นๆ # ถ้านาค่าคลาส(Class) คูณกับย่านวัด (Range) จะได้ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ (Absoluted error) Error = (Class%) ×Range Class Error = ×Range 100
..…………..(1.8) ..…………..(1.9)
ตัวอย่างที่ 1.8 โวลต์มิเตอร์ ตวั หนึ่ง Class 1 มียา่ นวัดแรงดันไฟฟ้ า(Range) คือ 100V และ 200V นาไป วัดแรงดันไฟฟ้ าจริ ง 100V จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์และเปอร์เซ็นต์ความ คลาดเคลื่อน วิธีทา จากสมการที่(1.8) Error = (Class%) ×Range จากสมการที่(1.9) Class Error = ×Range 100 จากสมการที่(1.2) E M–T % Error = = ×100% T T
29 ก. ที่ยา่ นวัด 100V Class ×Range 100 1 Error = ×100V = 1V 100 E %Error = ×100 T 1V %Error = ×100 = 1% 100V Error =
ข. ที่ยา่ นวัด 200V Class ×Range 100 1 Error = ×200V = 2V 100 E %Error = ×100 T 2V %Error = ×100 = 2% 100V Error =
ดังนั้น ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ ของย่านวัด 100V = 1V ค่าเปอร์ เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของย่านวัด 100V = 1% ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของย่านวัด 200V = 2V ค่าเปอร์ เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของย่านวัด 200V = 2% หมายเหตุ จากตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าค่าความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจะมากหรื อน้อย ขึ้นอยูก่ บั ย่านวัด ตัวอย่างที่ 1.9 โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรง จานวน 2 ตัว มี Class 1 และ Class 2 ตามลาดับ ใช้ยา่ นวัดแรงดันไฟฟ้ า 100V นา ไปวัดแรงดันไฟฟ้ าจริ ง 100V จงหาค่าความ คลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ และเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของเครื่ องวัดแต่ละตัว วิธีทา จากสมการที่(1.8) Error = (Class%) ×Range จากสมการที่(1.9) Class Error = ×Range 100 จากสมการที่(1.2) E M–T % Error = = ×100% T T
ตอบ
30 ก.โวลต์มิเตอร์ตวั ที่ 1 Class 1
ข.โวลต์มิเตอร์ตวั ที่ 2 Class 2
Class ×Range 100 1 Error = ×100V = 1V 100 E %Error = ×100 T 1V %Error = ×100 = 1% 100V
Class ×Range 100 2 Error = ×100V = 2V 100 E %Error = ×100 T 2V %Error = ×100 = 2% 100V
Error =
Error =
ดังนั้น ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ ของโวลต์มิเตอร์ Class1 = 1V ค่าเปอร์ เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของโวลต์มิเตอร์ Class1 = 1% ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของโวลต์มิเตอร์ Class2 = 2V ค่าเปอร์ เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของโวลต์มิเตอร์ Class1 = 2%
ตอบ
หมายเหตุ จากตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าค่าความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจะมากหรื อ น้อยขึ้นอยูก่ บั คลาส(Class) ตัวอย่างที่ 1.10 โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรงตัวหนึ่ง Class 2.5 มียา่ นวัดแรงดันไฟฟ้ า(Range) คือ 100V,250V เมื่อนาโวลต์มิเตอร์ เครื่ องนี้ไปวัดแรงดันไฟฟ้ าที่มีค่า 100V จงหาค่าที่เข็มชี้ค่าแสดง และหาค่าเปอร์ เซ็นต์ความคลาดเคลื่อน วิธีทา จากสมการที่(1.8) Error = (Class%) ×Range จากสมการที่(1.9) Class Error = ×Range 100 จากสมการที่(1.2) E M–T % Error = = ×100% T T
31 ก. ที่ยา่ นวัด 100V Class ×Range 100 2.5 Error = ×100V = ±2.5V 100 E %Error = ×100 T ±2.5V %Error = ×100 =±2.5% 100V Error =
ข. ที่ยา่ นวัด 250V Class ×Range 100 2.5 Error = ×250V =±6.25 V 100 E %Error = ×100 T ±6.25V %Error = ×100 =±6.25% 100V Error =
ดังนั้น ที่ยา่ นวัด100 V ค่าที่เข็มชี้แสดงอยูร่ ะหว่าง 100 ± 2.5V คือ 97.5V……….102.5V ที่ยา่ นวัด250V ค่าที่เข็มชี้แสดงอยูร่ ะหว่าง 100 ± 6.25V คือ 93.75V……….106.25V
ตอบ
หมายเหตุ จากตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าค่าความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจะมากหรื อน้อย ขึ้นอยูก่ บั ย่านวัด (Range)
9. ความไวของเครื่องวัด (Sensitivity of instrument) ความไว (Sensitivity) คือ ความไวในการตอบสนองของเครื่ องวัดที่มีต่อ กระแสไฟฟ้ าเต็มสเกล ( Full Scale Current : Im )มีหน่วยเป็ น โอห์มต่อโวลต์ (Ω/V) เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ มีค่าความไวสู งจะมีความถูกต้อง (Accuracy) สู งตาม สมการ 1 Sdc = ………………(1.10) Im Rin Sdc = ………………(1.11) (Range V)
32 เมื่อ
Sdc = ความไวทางกระแสไฟฟ้ ากระแสตรง Im= กระแสไฟฟ้ าเต็มสเกล(Full Scale Current) Rin = ความต้านทานภายใน (Input resistance) Range V = ย่านวัดแรงดันไฟฟ้ า
ตัวอย่างที่ 1.11 โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรงตัวหนึ่ง มีกระแสไฟฟ้ าไหลเต็มสเกล 50 µA จงหาค่าความไวของโวลต์มิเตอร์ ตวั นี้ วิธีทา จากสมการที่(1.10) 1 Sdc = Im 1 1 Sdc = = =20kΩ/V Im 50μA ดังนั้น ค่าความไวของโวลต์มิเตอร์ ตวั นี้ = 20kΩ/V
ตอบ
ตัวอย่างที่ 1.12 โวลต์มิเตอร์ กระแสตรงตัวหนึ่งตั้งย่านวัด 50V มีค่าความต้านทานภายใน 1MΩ จงหาค่าความไวของโวลต์มิเตอร์ ตวั ดังกล่าว วิธีทา จากสมการที่(1.11) Rin Sdc = (Range V) Rin 1MΩ Sdc = = =20kΩ/V (Range V) 50V ดังนั้นค่าความไวของโวลต์มิเตอร์ ตวั นี้ = 20kΩ/V
ตอบ
10. ความละเอียด หรือ ความสามารถแยกแยะ (Resolution) ความละเอียด (Resolution) คือความสามารถของเครื่ องวัดไฟฟ้ าจะตอบสนองหรื อวัดค่า เปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด (Smallest Change) เช่น ระบุวา่ เครื่ องวัดไฟฟ้ ามีค่าความละเอียดเท่ากับ 10mV
33 ที่ยา่ นวัด 500V หมายความว่า เครื่ องวัด ไฟฟ้ าที่ยา่ นวัด 500V สามารถตอบสนองต่อสัญญาณ การเปลี่ยนแปลงต่าสุ ด 10mV
11. การดูแลบารุงรักษาเครื่องวัดไฟฟ้า เครื่ องวัดทางไฟฟ้ าเกือบทุกชนิดจะบอบบาง และมีความไวต่อสัญญาณอินพุทที่ป้อนให้ ดังนั้น เพื่อให้เครื่ องวัด ไฟฟ้ าสามารถวัดได้ถูกต้องและเที่ยงตรง ผูใ้ ช้จึงเป็ นบุคคลที่สาคัญที่สุด ที่ จะต้องดูแลรักษาก่อนใช้งาน ระมัดระวังขณะที่ใช้งาน ตลอดจน วิธีการเก็บรักษาเมื่อใช้งานเสร็ จแล้ว ทั้งนี้เพื่อประสิ ทธิ ภาพและยืดอายุการใช้งานของเครื่ องวัด ไฟฟ้ านัน่ เอง วิธีการดูแลบารุ งรักษาทัว่ ไ ป มีดงั นี้ 11.1 จัดเก็บเครื่ องวัดไฟฟ้ าตามประเภทของเครื่ องวัด และให้เป็ นระเบียบง่ายต่อการดูแล 11.2 จัดเก็บคู่มือการใช้งาน(Manual User) ให้ครบตามชนิดและจานวน ให้สะดวก แก่การ ค้นหา 11.3 ดูแลบารุ งรักษาเครื่ องมือวัดไฟฟ้ าให้อยูใ่ นสภาพใช้งานตลอดเวลา ได้แก่การตรวจ สภาพภายนอกทัว่ ไป เช่น ฝาครอบ สกรู ต่างๆ หลักต่อสาย สายวัด ตลอดจนจนอุปกรณ์ ประกอบ อื่นๆ ที่ตอ้ งใช้คู่กนั รวมถึงการบารุ งรักษาตามคู่มือของบริ ษทั ผูผ้ ลิต 11.4 จัดเก็บไว้ในตูท้ ี่สะอาด มีการป้ องกันฝุ่ นละออง ความร้อน แสงแดด และความชื้น ควรมีการปรับแต่ง(Calibrated) เครื่ องมือวัดไฟฟ้ าที่ผา่ นการใช้งานมานานๆ 11.5 เครื่ องวัดไฟฟ้ าที่ไม่ได้ใช้งานเป็ นระยะเวลานานๆ ควรถอดแบตเตอรี่ ออก เพื่อป้ องกัน สารเคมีจากแบตเตอรี่ ไหลออกมากัดกร่ อนอุปกรณ์ 11.6 ควรระมัดระวังอย่าให้เครื่ องวัดไฟฟ้ าได้รับการกระทบกระแทกเป็ นอันขาด 11.7 ก่อนใช้งานควรตั้งสวิตช์เลือกย่านวัดให้อยูใ่ นตาแหน่งถูกต้องทุกครั้ง 11.8 ควรตั้งสวิตช์เลือกย่านวัดให้อยูใ่ นตาแหน่งที่สามารถวัดค่าได้สูงๆ ถ้าหากยังวัดค่า ไม่ได้จึงปรับให้ต่าลง และควรให้เข็มชี้อยูร่ ะหว่าง 1/2- 3/4 ของสเกล จึงจะได้ค่าที่คลาดเคลื่อนน้อย 11.9 ในกรณี ที่ฟิวส์ของเครื่ องวัดไฟฟ้ าขาด ห้ามนาลวดทองแดงมาใส่ แทน และห้ามใส่ ฟิวส์ ที่มี ขนาดสู งกว่าพิกดั ฟิ วส์อนั เดิมเพราะจะทาให้เครื่ องวัดชารุ ดอย่างรุ นแรงได้
34
แบบฝึ กหัด 1. จงอธิ บายความหมายของสัญลักษณ์ต่างๆดังต่อไปนี้ ตัวอย่ าง ลาดับ สัญลักษณ์ ทพี่ มิ พ์ ตดิ ไว้ ความหมาย ที่ เป็ นเครื่ องวัดไฟฟ้ าแบบขดลวดเคลื่อนที่ (Moving Coil) 1. 1.5 3 วัดได้ท้ งั ไฟฟ้ ากระแสตรงและไฟฟ้ ากระแสสลับ มี ความคลาดเคลื่อน (Class) 1.5 เปอร์เซ็นต์ เมื่อนาไปใช้ งานจะต้องวางแนวนอนจึงจะอ่านค่าได้ถูกต้อง เครื่ องวัด ผ่านการทดสอบที่แรงดัน 3kVและข้อควรระวัง(ให้ศึกษา วิธีการใช้จากคู่มือ)
!
3
1.
2.
600
!
1.0 3
2. จงเปลี่ยนหน่วยการวัดต่อไปนี้ ลาดับ ที่ 1. 2. 3. 4. 5.
1.5
!
………………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………………….
………………………………………………………… ………………………………………………………… …………………………………………………………
หน่วยเดิม
หน่วยใหม่
10MW 50µA 1Ω 0.01F 0.0005kV
…………….GW …………….nA …………….mΩ …………….µF …………….V
35 3. เครื่ องวัดไฟฟ้ าแบ่งออกเป็ นกี่ชนิด อะไรบ้าง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 4. โครงสร้างของเครื่ องวัดสามารถแบ่งออกเป็ นกี่แบบ อะไรบ้างพร้อมยกตัวอย่าง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 5.ความคลาดเคลื่อนจากการวัดแบ่งออกเป็ นกี่แบบ อะไรบ้าง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 6. บอกวิธีการดูแลบารุ งรักษาเครื่ องวัดไฟฟ้ ามา 5 ข้อ ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………
36
เอกสารอ้างอิง มงคล ธุระ , 2543 , เครื่องวัดไฟฟ้ า . พิมพ์ครั้งที่ 1 , กรุ งเทพฯ สานักพิมพ์ ส.ส.ท พันธ์ศกั ดิ์ พุฒิมานิตพงศ์และคณะ , 2548 , เครื่องวัดไฟฟ้ า . กรุ งเทพฯ สานักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริ ม อาชีวะ ไวพจน์ ศรี ธญ ั , 2553 , เครื่องวัดไฟฟ้ า . พิมพ์ครั้งที่ 6 , กรุ งเทพฯ สานักพิมพ์วงั อักษร ผูช้ ่วยศาสตราจารย์ศกั ริ นทร์ โสนันทะ , 2553 , เครื่องมือวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุ งเทพฯ สานักพิมพ์ซีเอ็ดยูเคชัน่ อเนก นรสาร , 2548 , เครื่องวัดไฟฟ้ า . กรุ งเทพฯ สานักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริ มอาชีวะ
37
แบบทดสอบก่อนเรียน-หลังเรียน หน่ วยที่ 1 ความรู้ เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับเครื่องวัดไฟฟ้า วิชา เครื่องวัดไฟฟ้ า หลักสู ตรประกาศนียบัตรวิชาชี พ(ปวช.) รหัสวิชา 2104-2004 ………………………………………………………………………………………………………… คาชี้แจง 1. แบบทดสอบมี 1 ตอน จานวน 25 ข้อ ทาลงในกระดาษคาตอบ ใช้เวลาทาข้อสอบ 15 นาที 2. ให้นกั เรี ยนทาเครื่ องหมาย (⨯)ลงบนข้อที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 3. อนุญาตให้ใช้เครื่ องคานวณได้ ................................................................................................................................................................ 1. ข้อใดคือหน่วยการวัดกระแสไฟฟ้ า ก. โวลต์
ค. โอห์ม
ข. แอมแปร์
ง. วัตต์
2. ข้อใดคือหน่วยการวัดความถี่ไฟฟ้ า ก. ฟารัด
ค. เฮริ ตซ์
ข. เวเบอร์
ง. ลักซ์
3. จงเปลี่ยน 200mA ให้มีหน่วยเป็ น_A ก. 200A
ค. 20A
ข. 2A
ง. 0.2A
4. จงเปลี่ยน 10MV ให้มีหน่วยเป็ น_kV ก. 100kV
ค. 1,000kV
ข. 10,000kV ง. 100,000kV 5. สัญลักษณ์
HZ
ก. เทคโคมิเตอร์
หมายความว่าอะไร ค. ลักซ์มิเตอร์
ข. แคล้มออนมิเตอร์ ง.ฟรี เคล้นซี่มิเตอร์
38 6. สัญลักษณ์
หมายความว่าอะไร
ก. เครื่ องวัดแบบขดลวดเคลื่อนที่ ข. เครื่ องวัดแบบเหนี่ยวนา ค. เครื่ องวัดแบบอิเล็กโตรไดนามิก ง. เครื่ องวัดแบบแผ่นเหล็กเคลื่อนที่ 7. สัญลักษณ์
หมายความว่าอะไร
ก. ใช้วดั กระแสไฟฟ้ ากระแสตรง ข. ขณะใช้งานให้ต้ งั เครื่ องวัดในแนวนอน ค. ขณะใช้งานให้ต่อสายไฟฟ้ าตามรู ป ง. ขณะใช้งานให้ต้ งั เครื่ องวัดในแนวตั้งฉากกับพื้น 8. สัญลักษณ์ 2.5 บนหน้าปัดเครื่ องวัดไฟฟ้ าหมายความว่าอะไร ก. ความคลาดเคลื่อนจากการวัด 2.5% ข. ความไว 2.5 % ค. แรงดันไฟฟ้ า 2.5 V ง. ความยาว 2.5 นิ้ว 9. เครื่ องวัดแบบแอ๊บโซลูทคือข้อใด ก. แอมมิเตอร์
ค. แทนเจนต์กลั ป์ วานอมิเตอร์
ข. โวลต์มิเตอร์
ง. ดิจิตอลมัลติมิเตอร์
10. ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับเครื่ องวัดแบบเซ็กกัน่ ดารี่ ก. เครื่ องวัดที่ไม่มีการปรับแต่งมาก่อน ข. เครื่ องวัดที่มีการปรับแต่งมาเรี ยบร้อยแล้ว ค. เครื่ องวัดที่ใช้วดั ทางไฟฟ้ าได้รับมาตรฐาน ง. เครื่ องวัดที่แสดงผลเป็ นตัวเลข
39 11. ส่ วนประกอบของเครื่ องวัดที่สาคัญแบ่งออกเป็ นกี่ส่วน ก. 2 ส่ วน
ค. 3 ส่ วน
ข. 4 ส่ วน
ง. 5 ส่ วน
12. ข้อใดคือส่ วนที่เคลื่อนที่ของเครื่ องวัดทั้งหมด ก. สเกล เข็มชี้ค่า แท่งเหล็กอ่อน ข. มูฟวิง่ คอล์ย สปริ งก้นหอย เข็มชี้ค่า ค. แม่เหล็กถาวร เข็มชี้ค่า มูฟวิง่ คอล์ย ง. ที่รองรับแกนหมุน เข็มชี้ค่า มูฟวิง่ คอล์ย 13. ข้อใดไม่ใช่หน้าที่ของระบบควบคุมของเครื่ องวัด ก. เป็ นตัวควบคุมให้เข็มชี้ค่าหยุดนิ่ง(ขณะทาการวัด) ข. เป็ นตัวควบคุมให้เข็มชี้ค่ากลับสู่ ตาแหน่งเดิม(หลังหยุดใช้งาน) ค. เป็ นตัวควบคุมให้เข็มชี้ค่าหยุดนิ่งไม่แกว่งไปแกว่งมา ง. เป็ นตัวควบคุมไม่ให้เข็มชี้ค่าเกินสเกล 14. ความคลาดเคลื่อน(Errors) หมายถึงข้อใด ก. ตัวเลขแสดงความแตกต่างระหว่างค่าจริ งกับค่าที่วดั ได้ ข. ค่าตัวแปรที่ถูกวัดใกล้เคียงค่าจริ ง ค. ความใกล้เคียงของค่าที่วดั ได้จากตัวแปรเดียวกันหลายๆครั้ง กับค่าเฉลี่ยของการวัดทุก ครั้ง ง. ถูกทุกข้อ 15. ข้อใดคือความผิดพลาดจากผูท้ าการวัด ก. ใช้เครื่ องมือไม่เหมาะสม ค. อ่านค่าไม่ถูก ข. ขาดเทคนิคการวัด
ง. ถูกทุกข้อ
40 16. ข้อใดคือความหมายของความถูกต้อง(Accuracy) ก. ตัวเลขแสดงความแตกต่างระหว่างค่าจริ งกับค่าที่วดั ได้ ข. ค่าตัวแปรที่ถูกวัดใกล้เคียงค่าจริ ง ค. ความใกล้เคียงของค่าที่วดั ได้จากตัวแปรเดียวกันหลายๆครั้ง กับค่าเฉลี่ยของการวัดทุก ครั้ง ง. ค่าผิดพลาดของเครื่ องวัดที่เขียนเป็ นตัวเลข 17. ข้อใดคือความหมายของความเที่ยงตรงของกาวัด (Precision) ใช้ตวั เลือกข้อ 16 18. ข้อใดคือความหมายของคลาสส์ (Class) ใช้ตวั เลือกข้อ 16 19. ข้อใดที่กล่าวถึงความไวของเครื่ องวัด (Sensitivity of instrument) ไม่ถูกต้อง ก. เครื่ องวัดที่มีความไวสู งจะมีความถูกต้องสู งตาม ข. หน่วยของความไวคือ โอห์มต่อโวลต์ ค. เครื่ องวัดที่มีความไวสู งจะมีความคลาดเคลื่อนต่า ง. ความไวของเครื่ องวัดขึ้นอยูก่ บั คลาสของเครื่ องวัด 20. นาแอมมิเตอร์ ไปวัดกระแสไฟฟ้ ามาตรฐาน 100A ปรากฏว่าอ่านค่าได้ 90A จงหาค่า ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของแอมมิเตอร์ ก. 0.9A
ค. 0.1A
ข. 90A
ง. 10A
21. วงจรไฟฟ้ าวงจรหนึ่งมีค่าแรงดันไฟฟ้ าอยู่ 380 V แต่วดั แรงดันไฟฟ้ าด้วยโวลต์มิเตอร์ อ่านค่าได้ 360V จงหาค่าเปอร์เซ็นต์ความถูกต้องของโวลต์มิเตอร์ ก. 20%
ค. 5.263%
ข. 94.737% ง. 96.755% 22. ในการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้ าของตัวความต้านทานไฟฟ้ าตัวหนึ่ง โดยทาการวัด ทั้งหมด 5 ครั้ง ดังตารางบันทึกค่าโดยค่าความต้านทานไฟฟ้ ามีค่าเท่ากับ 100Ω จงหาค่าความ เที่ยงตรงของโอห์มมิเตอร์
41 ครั้งที่วดั
ค่าที่วดั ได้ (Ω)
1
101Ω
2
98Ω
3
95Ω
4
100Ω
5
105Ω
ก. 0.998
ค. 0.002
ข. 99.8
ง. 2
23. โวลต์มิเตอร์ ตวั หนึ่ง Class 1 มียา่ นวัดแรงดันไฟฟ้ า(Range) คือ 1000V วัดแรงดันไฟฟ้ าจริ ง 1000V จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ ก. 0.1V
ค. 1V
ข. 10V
ง. 100V
24. โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ ากระแสตรงตัวหนึ่ง มีกระแสไฟฟ้ าไหลเต็มสเกล 100 µAจงหาค่าความไว ของโวลต์มิเตอร์ ตวั นี้ ก. 0.1kΩ/V
ค. 1kΩ/V
ข. 10kΩ/V
ง. 100kΩ/V
25. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง ก. ก่อนใช้งานควรปรับตั้งสวิตช์ยา่ นวัดให้ถูกต้อง ข. การตั้งย่านวัดควรโดยตั้งย่านวัดจากค่าน้อยๆ หากยังวัดค่าไม่ได้ให้ปรับย่านวัดให้มีค่า สู งขึ้น ค. การจัดเก็บเครื่ องมือวัดจะต้องมีการป้ องกันฝุ่ น ความชื้น แสงแดด ง. ระวังอย่าให้เครื่ องวัดไฟฟ้ าได้รับการกระทบกระแทกเป็ นอันขาด
42
แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม/เจตคติ/ค่านิยม/เศรษฐกิจพอเพียง วิชา เครื่องวัดไฟฟ้า รหัสวิชา 2104-2004
เรื่อง ความรู้ พนื้ ฐานในการศึกษาเครื่องวัดไฟฟ้า หลักสู ตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ(ปวช.)
1
ความมีวนิ ยั ในการทางาน
พฤติกรรมทีแ่ สดง เข้าเรี ยนตรงเวลา
ครู
คุณธรรมจริยธรรม/เจตคติ/ ค่ านิยม/เศรษฐกิจพอเพียง
ผู้ร่วมงาน
ลาดับ
ตนเอง
ผู้ร่วมประเมิน 1. ชื่อ-นามสกุล........................................................................... เลขที่.............. (ตนเอง) 2. ชื่อ-นามสกุล........................................................................... เลขที่.............. (ผูร้ ่ วมงาน) คาชี้แจง 1. ให้ผเู ้ รี ยนประเมินตนเอง และให้ผรู ้ ่ วมงาน1 คนประเมินซึ่ งกันและกัน ตามหัวข้อในตารางจานวน 3 ข้อ โดยมีเกณฑ์การให้คะแนน ดังนี้ 3 คะแนน หมายถึง ดีมาก 2 คะแนน หมายถึง ปานกลาง 1 คะแนน หมายถึง ควรปรับปรุ ง 2. ครู ประเมินหาค่าเฉลี่ยคะแนนของผูเ้ รี ยนเป็ นรายบุคคลต่อไป ตารางประเมินคุณธรรมจริยธรรม/เจตคติ/ค่ านิยม/เศรษฐกิจพอเพียง ตาม สมรรถนะที่ พึงประสงค์ ข้ อที่ 3
มีอุปกรณ์การเรี ยนครบ ไม่ส่งเสี ยงดังรบกวน แต่งกายถูกต้องตามระเบียบ 2
ซื่อสัตย์และมีจิตสาธารณะ
ไม่คดั ลอกผลงานผูอ้ ื่น
3
ให้คาแนะนาช่วยเหลือ เสนอความคิด มีส่วนร่ วม 3
ประหยัดในการใช้ทรัพยากร ใช้พลังงาน/วัสดุอุปกรณ์อย่าง ตนเองและส่วนรวม คะแนนรวม ประหยัด คะแนนเฉลีย่ รวม ลงชื่อ.............................................................. ผูป้ ระเมิน
3