วันจันทร์ที่ 24 มีนาคม พ.ศ. 2551

ใบความรู้ที่ 7

มัลติมิเตอร์


สารบัญเนื้อหา
7.1 การสร้างมัลติมิเตอร์
7.2 การเลือกมัลติมิเตอร์ที่เหมาะสมมาใช้งาน
7.3 ความไวของมัลติมิเตอร์
7.4 ส่วนประกอบมัลติมิเตอร์
7.5 สเกลหน้าปัดมัลติมิเตอร์
7.6 ข้อควรระวังในการใช้มัลติมิเตอร


7.1การสร้างมัลติมิเตอร์

มิเตอร์ไฟตรงชนิดต่างๆ ที่กล่าวมา จะพบว่าใช้ส่วนเคลื่อนไหวของมิเตอร์เป็นดาร์สันวาล์มิเตอร์เหมือนกัน ใช้คุณสมบัติการทำงานด้วยกระแสไหลผ่านเข้าดาร์สันวาล์มิเตอร์เหมือนกัน แตกต่างเพียงวงจรส่วนประกอบที่จะสร้างขึ้นเป็น แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ หรือโอห์มมิเตอร์ มีวงจรส่วนประกอบร่วมใช้งานแตกต่างกันไป ดังนั้นหากนำมิเตอร์ไฟตรง แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ และโอห์มมิเตอร์ มาสร้างรวมกันไว้ในมิเตอร์ตัวเดียว และใช้ส่วนเคลื่อนไหวของดาร์สันวาล์มิเตอร์ร่วมกันย่อมสามารถทำได้ ซึ่งเรียกมิเตอร์ชนิดนี้ว่า VOM มิเตอร์ (Volt - Ohm - Milliammeter) การเลือกใช้งานมิเตอร์ชนิดไหนทำได้โดยใช้สวิตช์เลือกย่านวัด (Selector Switch) เลือกใช้ชนิดมิเตอร์ตามต้องการ
VOM มิเตอร์ได้ถูกพัฒนาเพิ่มขึ้น โดยการเพิ่มความสามารถให้มิเตอร์มากขึ้น เช่น เพิ่มให้สามารถวัดแรงดันไฟสลับได้ เพิ่มให้วัดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ (ถ่านไฟฉาย) ได้ เพิ่มให้วัดความดังของสัญญาณเสียงได้ และเพิ่มให้วัดอัตราขยายกระแสของทรานซิสเตอร์ได้ เป็นต้น จึงได้เปลี่ยนชื่อมิเตอร์จาก VOM มิเตอร์ มาเป็นชื่อใหม่ว่า มัลติมิเตอร์ (Multimeter) หรืออาจเรียกว่า มัลติเทสเตอร์ (Multitester) ซึ่งสามารถใช้งานได้กว้างขวางมากขึ้น

7.2 การเลือกมัลติมิเตอร์ที่เหมาะสมมาใช้งาน

มัลติมิเตอร์ที่มีจำหน่ายมีหลายรุ่น หลายแบบ และหลายยี่ห้อ แต่ละรุ่นแต่ละแบบมีรายละเอียดปลีกย่อยแตกต่างกันไป มีคุณสมบัติในการนำไปใช้งานแตกต่างกันบ้าง ในบางรุ่นถูกสร้างให้สามารถวัดค่าปริมาณไฟฟ้าบางชนิดได้เป็นพิเศษกว่าปกติ เช่น วัดแรงดันไฟตรง และแรงดันไฟสลับได้ต่ำเป็นพิเศษ บางรุ่นสามารถวัดกระแสไฟตรงและกระแสไฟสลับได้สูงเป็นพิเศษ บางรุ่นสามารถวัดอุณหภูมิได้ บางรุ่นสามารถตรวจสอบสภาพของแบตเตอรี่ (ถ่านไฟฉาย 1.5V และ 9V) ได้ และบางรุ่นสามารถวัดหาขาและชนิดของทรานซิสเตอร์ได้ เป็นต้น รุ่นแตกต่างกันย่อมมีผลต่อราคาที่แตกต่างกันไปด้วย ต้องพิจารณาให้เหมาะสมกับงานที่จะนำมัลติมิเตอร์ไปใช้ การศึกษารายละเอียดของมัลติมิเตอร์รุ่นต่างๆ ก่อนการเลือกซื้อหรือก่อนการใช้งาน นับได้ว่าเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็น
มัลติมิเตอร์แต่ละรุ่น แต่ละแบบ ตำแหน่งต่างๆ ของส่วนประกอบจะถูกวางแตกต่างกันไปบ้าง เช่น ขั้วเสียบสายวัดของมิเตอร์ ตำแหน่งสเกลของย่านวัด ตำแหน่งสเกลบอกค่าการวัด ตลอดจนตัวเลขที่กำกับไว้บนสเกลมิเตอร์ เป็นต้น แต่มัลติมิเตอร์ทุกรุ่นทุกแบบสามารถวัดปริมาณไฟฟ้าต่างๆ ได้เหมือนกัน เช่น วัดแรงดันไฟตรง (DCV) วัดแรงดันไฟสลับ (ACV) วัดกระแสไฟตรง (DCmA) และวัดความต้านทาน () เป็นต้น การนำมัลติมิเตอร์ไฟวัดปริมาณไฟฟ้า มีวิธีตั้งย่านวัด วิธีการปรับแต่ง วิธีการอ่านสเกล ทำได้ในหลักการเดียวกัน ลักษณะมัลติมิเตอร์แบบต่างๆ แสดงดังรูปที่7.1

รูปที่7.1 มัลติมิเตอร์แบบต่างๆ

7.3 ความไวของมัลติมิเตอร์

ความไว (Sensitivity) ในการทำงานของมัลติมิเตอร์ เป็นตัวแสดงให้ทราบถึงคุณภาพและประสิทธิภาพของมัลติมิเตอร์ตัวนั้น เมื่อนำมัลติมิเตอร์ไปใช้เป็นโวลต์มิเตอร์วัดค่าแรงดันออกมา เกิดความผิดพลาดในการวัดค่าออกมามากน้อยเพียงไร มัลติมิเตอร์ที่มีค่าความไวสูง แสดงให้ทราบว่ามัลติมิเตอร์ตัวนั้นมีคุณภาพและประสิทธิภาพสูง และมัลติมิเตอร์มีค่าความไวต่ำ แสดงให้ทราบว่ามัลติมิเตอร์ตัวนั้นมีคุณภาพและประสิทธิภาพต่ำ
มัลติมิเตอร์ที่มีค่าความไวสูง เมื่อนำไปวัดค่าแรงดัน เกิดความผิดพลาดในการวัดค่าต่ำ ส่วนมัลติมิเตอร์ที่มีค่าความไวต่ำ เมื่อนำไปวัดค่าแรงดัน เกิดความผิดพลาดในการวัดค่าสูง ค่าความไวของมัลติมิเตอร์จะถูกแสดงไว้ที่หน้าปัดมัลติมิเตอร์ทุกตัว แสดงค่าไว้ 2 ค่า คือค่าของการวัดแรงดันไฟตรง บอกค่าไว้ เช่น 20k/VDC เป็นต้น และค่าของการวัดแรงดันไฟสลับ บอกค่าไว้เช่น 9k/VAC เป็นต้น ค่าความไวของมัลติมิเตอร์ที่ใช้งานมีด้วยกันหลายค่า แล้วแต่รุ่นของมัลติมิเตอร์
ความผิดพลาดที่เกิดขึ้น มาจากสาเหตุที่ขณะนำมัลติมิเตอร์ตั้งย่านวัดแรงดันไปวัดคร่อมขนานกับวงจรหรืออุปกรณ์ที่จะวัด เกิดผลให้ค่าความต้านทานรวมที่จุดวัดเปลี่ยนแปลง ผลของค่าความต้านทานรวมที่จุดวัดเปลี่ยนแปลงไปนี้คือสาเหตุของความผิดพลาด ถ้าวงจรที่วัดมีค่าความต้านทานสูง ส่วนมัลติมิเตอร์ตั้งย่านวัดแรงดันมีค่าความต้านทานต่ำ เมื่อวัดค่าแล้วได้ค่าออกมาผิดพลาดมาก ในทางตรงข้ามถ้าวงจรที่วัดมีค่าความต้านต่ำ ส่วนมัลติมิเตอร์ตั้งย่านวัดแรงดันมีค่าความต้านทานสูง เมื่อวัดค่าแล้วได้ค่าออกมาผิดพลาดน้อย
มัลติมิเตอร์ที่ดี ต้องมีความไวสูงๆ ความไวสูง หมายถึง ค่าความต้านทานภายในมัลติมิเตอร์สูงนั่นเอง ดังนั้นการเลือกซื้อมัลติมิเตอร์มาใช้งาน ต้องคำนึงถึงความไวของมัลติมิเตอร์ด้วย ซึ่งมีผลโดยตรงต่อการวัดค่าการแสดงค่าที่ถูกต้องออกมา ความไวของมัลติมิเตอร์บอกหน่วยออกมาเป็นโอห์มต่อโวลต์ (/V)

7.4 ส่วนประกอบมัลติมิเตอร์

มัลติมิเตอร์แต่ละรุ่น แต่ละแบบ และแต่ละยี่ห้อ มีความแตกต่างกันไปบ้างในส่วนของรายละเอียดของเครื่อง ตำแหน่งปุ่มปรับ และสเกลหน้าปัด แต่การใช้งาน การวัดค่า และการอ่านค่าจะไม่แตกต่างกัน ดังนั้นการทำความเข้าใจในการใช้งานเพียงรุ่นใดรุ่นหนึ่ง ก็สามารถนำหลักการไปใช้งานได้กับมัลติมิเตอร์รุ่นอื่นๆ ได้เช่นเดียวกัน
มัลติมิเตอร์ของซันวารุ่น yx-361TR ถือได้ว่าเป็นมัลติมิเตอร์รุ่นหนึ่งและยี่ห้อหนึ่งที่นิยมใช้งาน ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ในมัลติมิเตอร์เครื่องเดียวสามารถนำไปวัดค่าปริมาณต่างๆ ทางไฟฟ้าที่สำคัญๆ ได้ทั้งหมด นับว่ามีประโยชน์ต่อการใช้งานอย่างมาก รูปร่างและส่วนประกอบของมัลติมิเตอร์ซันวารุ่น yx-361TR แสดงดังรูปที่7.2

รูปที่7.2 มัลติมิเตอร์ซันวารุ่น yx-361TR

จากรูปที่7.2 แสดงมัลติมิเตอร์ซันวารุ่น yx-361TR และส่วนประกอบต่างๆ แสดงกำกับด้วยตัวเลข มีชื่อและหน้าที่ดังนี้
หมายเลข 1 คือ สกรูเพื่อปรับแต่งเข็มชี้ให้ชี้ที่ตำแหน่งด้านซ้ายมือสุดของสเกลพอดี (0V, 0A,) ช่วยให้การแสดงค่าออกมาถูกต้อง
หมายเลข 2 คือ เข็มชี้ของมิเตอร์
หมายเลข 3 คือ แผ่นสเกลหน้าปัดของมิเตอร์
หมายเลข 4 คือ ไดโอดเปล่งแสง (LED) จะติดสว่างขึ้น แสดงการต่อวงจรขณะตั้งย่านวัด W ที่ย่าน x1 (CONT’Y)
หมายเลข 5 คือ สวิตช์เลือกย่านวัด สามารถหมุนได้รอบตัว
หมายเลข 6 คือ ปุ่มปรับให้เข็มชี้ของมิเตอร์ชี้ที่ 0 พอดี ในขณะช็อตสายวัดของโอห์มมิเตอร์เข้าด้วยกัน และปรับให้เข็มชี้ของมิเตอร์ชี้ที่ตำแหน่งกึ่งกลางสเกล (0) พอดี ในขณะใช้เป็นกัลวานอมิเตอร์ (DCV NULL)
หมายเลข 7 คือ ขั้วต่อขั้วบวก (+) ของมิเตอร์ สำหรับต่อสายวัดสีแดง
หมายเลข 8 คือ ขั้วต่อขั้วลบ (-COM) ของมิเตอร์ สำหรับต่อสายวัดสีดำ
หมายเลข 9 คือ ขั้วต่อเอาต์พุต (OUTPUT) เป็นขั้วต่อที่มีตัวเก็บประจุต่ออนุกรมอยู่ภายในมิเตอร์ ใช้ร่วมกับขั้วลบ (-COM) สำหรับวัดความดัง (dB) ของสัญญาณเสียงในเครื่องขยายเสียง วัดสัญญาณไฟสลับในเครื่องรับโทรทัศน์ หรือวัดสัญญาณเสียงที่ต้องการตัดแรงดันไฟตรงทิ้ง
หมายเลข 10 คือ ฝาครอบสเกลหน้าปัด
หมายเลข 11 คือ ตัวถังของมิเตอร์

7.5 สเกลหน้าปัดมัลติมิเตอร์

สเกลหน้าปัดของมัลติมิเตอร์ แต่ละรุ่น แต่ละแบบ และแต่ละยี่ห้อ มีความแตกต่างกันทั้งส่วนตำแหน่งสเกล ตัวเลขกำกับค่าบนสเกล ระยะความห่างของช่องสเกล และปริมาณไฟฟ้าที่แสดงค่าไว้บนสเกล แต่การวัดค่า การอ่านค่าต้องปฏิบัติในลักษณะเดียวกัน ดังนั้นการศึกษาทำความเข้าใจลักษณะสเกลหน้าปัดของมัลติมิเตอร์เพียงรุ่นเดียว ก็สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้กับสเกลหน้าปัดของมัลติมิเตอร์ทุกรุ่นได้ สเกลหน้าปัดของมัลติมิเตอร์ซันวารุ่น yx-361TR แสดงดังรูปที่7.3

รูปที่7.3 สเกลหน้าปัดของมัลติมิเตอร์ซันวารุ่น yx-361TR

จากรูปที่7.3 แสดงสเกลหน้าปัดของมัลติมิเตอร์ซันวารุ่น yx-361TR แต่ละสเกลกำกับไว้ด้วยตัวเลขเป็นลำดับ มีชื่อและหน้าที่ดังนี้
หมายเลข 1 คือ สเกล เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าความต้านทาน เมื่อตั้งย่านวัดความต้านทาน () สเกลเป็นสีดำ
หมายเลข 2 คือ สเกล DCV, A & ACV เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าแรงดันไฟตรง เมื่อตั้งย่านวัดแรงดันไฟตรง (DCV) เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่ากระแสไฟตรง เมื่อตั้งย่านวัดกระแสไฟตรง (DCmA) และเป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าแรงดันไฟสลับ เมื่อตั้งย่านวัดแรงดันไฟสลับ (ACV) สเกลเป็นสีดำ
หมายเลข 3 คือ สเกลนัลมิเตอร์ (NULL METER) เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าแรงดันไฟตรงแบบค่าบวก-ลบ (±DCV) เมื่อตั้งย่านวัดแรงดันไฟตรงนัล (DCV NULL) สเกลเป็นสีน้ำเงิน
หมายเลข 4 คือ สเกล AC 2.5V เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าแรงดันไฟสลับเฉพาะย่านวัด 2.5V เมื่อตั้งย่านวัดแรงดันไฟสลับย่าน 2.5V (ACV2.5V) สเกลเป็นสีแดง
หมายเลข 5 คือ สเกล hfe เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าอัตราการขยายกระแสไฟตรงของตัวทรานซิสเตอร์ เมื่อตั้งย่านวัดโอห์ม () ที่ x10 (hfe) สเกลเป็นสีน้ำเงิน
หมายเลข 6 คือ สเกล BATT 1.5V เป็นสเกลใช้เฉพาะทดสอบแบตเตอรี่ 1.5V เมื่อตั้งย่านวัด 1.5V BATT สเกลเป็นสีแดงและสีน้ำเงิน
หมายเลข 7 คือ สเกล LI (µA, mA) เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่ากระแสภาระ (Load Current) หรือ LI ของอุปกรณ์ที่วัดค่า เมื่อตั้งย่านวัดโอห์ม () โดยต่อวัดอย่างขนาน และยังสามารถใช้วัดค่ากระแสรั่วไหลระหว่างขา C และขา E ของทรานซิสเตอร์ (Iceo) ได้ สเกลเป็นสีน้ำเงิน
หมายเลข 8 คือ สเกล LV (V) เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าแรงดันภาระ (Load Voltage) หรือ LV ของอุปกรณ์ที่ทำการวัดเมื่อตั้งย่านวัดโอห์ม () และวัดในเวลาเดียวกันกับการวัด LI สเกลเป็นสีดำ
หมายเลข 9 คือ สเกล dB เป็นสเกลใช้สำหรับอ่านค่าความดังของเสียง เมื่อตั้งย่านวัด ACV สเกลเป็นสีแดง
หมายเลข 10 คือ ไดโอดเปล่งแสง (LED) จะเปล่งแสงสว่างขึ้นแสดงการต่อของวงจร หรือการต่อถึงกันของอุปกรณ์
หมายเลข 11 คือ กระจกเงา เพื่อช่วยทำให้การอ่านค่าบนสเกลที่ชี้ค่าด้วยเข็มชี้ถูกต้องที่สุด โดยอ่านค่าตำแหน่งเข็มชี้จริงกับเข็มชี้ในกระจกเงาซ้อนกันพอด

7.6 ข้อควรระวังในการใช้มัลติมิเตอร์

มัลติมิเตอร์เป็นมิเตอร์ที่มีส่วนประกอบของอุปกรณ์หลายชนิด แต่ละชนิดมีขนาดเล็กและบอบบาง ยิ่งในส่วนเคลื่อนไหวของมิเตอร์ยิ่งต้องระมัดระวังอย่างมาก ตลอดจนการนำไปใช้งานก็ต้องระมัดระวังในเรื่องของปริมาณไฟฟ้าที่จะวัด และอีกหลายสิ่งหลายอย่าง สามารถกล่าวโดยสรุปเป็นข้อๆ ได้ดังนี้
1. ส่วนเคลื่อนไหวของมิเตอร์ ประกอบด้วยขดลวดเส้นเล็กมาก และมีส่วนของเดือยและรองเดือยมีขนาดเล็ก มีความบอบบาง อาจชำรุดเสียหายได้ง่ายหากได้รับกระแสมากเกินไป หรือหากได้รับการกระทบกระเทือนแรงๆ ที่เกิดจากการตกหล่น ตลอดจนการตั้งย่านวัดผิด
2. การวัดปริมาณไฟฟ้าต่างๆ ที่ไม่ทราบค่า ครั้งแรกควรตั้งย่านวัดในย่านสูงสุดไว้ก่อน แล้วจึงค่อยๆ ลดย่านวัดลงมาให้ถูกต้องกับปริมาณไฟฟ้าที่ทำการวัดค่า และต่อขั้ววัดให้ถูกต้อง
3. การตั้งย่านวัดโอห์มหรือย่านวัดกระแส และนำไปวัดค่าแรงดันจะมีผลให้ตัวต้านทานในวงจรมัลติมิเตอร์เสียหายได้ เมื่อแรงดันที่วัดมีค่าสูงประมาณ 100V ขึ้นไป
4. ห้ามวัดค่าความต้านทานในวงจรที่มีกำลังไฟฟ้าจ่ายอยู่ เพราะจะทำให้ย่านวัดโอห์มของมัลติมิเตอร์ชำรุดได้ ต้องตัดไฟออกจากวงจรก่อนและปลดขาตัวต้านทานหรือขาอุปกรณ์ตัวที่ต้องการวัดออกจากวงจรเสียก่อน
5. ขณะพักการใช้มิเตอร์ทุกครั้งควรปรับสวิตช์เลือกย่านวัดไปที่ย่าน 1,000VDC หรือ1,000VAC เพราะเป็นย่านวัดที่มีค่าความต้านทานภายในมิเตอร์สูงสุด หรือในมัลติมิเตอร์รุ่นที่มีตำแหน่ง OFF บนสวิตช์เลือกย่านวัด ให้ปรับสวิตช์เลือกย่านวัดไปที่ตำแหน่ง OFF เสมอ เพราะเป็นการตัดวงจรมิเตอร์ออกจากขั้วต่อวัด
6. เมื่อหยุดการใช้งานมัลติมิเตอร์เป็นเวลานานๆ ควรปลดแบตเตอรี่ที่ใส่ไว้ในมัลติมิเตอร์ออกจากมัลติมิเตอร์ให้หมด เพื่อป้องกันการเสื่อมของแบตเตอรี่ และเกิดสารเคมีไหลออกมาจากแบตเตอรี่ อาจกัดกร่อนอุปกรณ์ต่างๆ ภายในมิเตอร์จนชำรุดเสียหายได้ การเก็บมัลติมิเตอร์ไม่ควรเก็บไว้ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง และมีความชื้นสูง
7. ในกรณีการตั้งย่านวัดผิดพลาด จนทำให้มัลติมิเตอร์วัดค่าปริมาณไฟฟ้าอื่นๆ ไม่ขึ้นให้ตรวจสอบฟิวส์ที่อยู่ภายในมัลติมิเตอร์ ทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันไฟเกิน ว่าขาดหรือไม่ หากฟิวส์ขาดให้ใช้ฟิวส์สำรองที่มีอยู่ใส่แทน และทดลองใช้มัลติมิเตอร์อีกครั้ง

ไม่มีความคิดเห็น: