Loading effect ในโวลท ม เตอร ไฟฟ ากระแสสล บ

แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยที่ 3

วิชา เคร่ืองมือวดั ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ สอนคร้ังท่ี 4-5 รหสั วชิ า 30105-1002

ชอ่ื หน่วย มเิ ตอร์ไฟสลบั จำนวน 10 ช.ม.

1. หวั ขอ้ เรอื่ ง 1. การนำมเิ ตอรม์ ูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลทำเปน็ โวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟสลับ 2. การขยายย่านวดั โวลต์มิเตอร์ไฟสลับ 3. มิเตอร์มูฟเมนต์อิเล็กโตรไดนาโมมเิ ตอร์ 4. มเิ ตอรม์ ูฟเมนตใ์ บพัดเหล็กผสม 5. เทอร์โมคัปเปลิ มิเตอร์ 6. ผลการโหลดของโวลตม์ ิเตอร์ไฟสลบั 7. การอ่านค่าพีคทูพคี ของโวลต์มิเตอร์ไฟสลับ 8. แคลมปม์ เิ ตอร์

2. สาระสำคญั มิเตอร์มูฟเมนต์หลายชนิดจะถกู ใช้วัดกระแสหรือแรงดนั ไฟสลับ มิเตอรม์ ูฟเมนต์ถูกใช้ในเครอ่ื งมือ

วดั ไฟสลับ 5 อนั ดบั แรกดงั น้ี 1. อเิ ล็กโตรไดนาโมมเิ ตอร์ 2. ใบพัดเหล็กผสม 3. อิเลก็ โตรแสตตกิ (Electrostatic) 4. เทอรโ์ มคปั เปิล 5. ดีอารส์ นั วาล แม้ว่าจะมีการประยุกต์ใช้งานของมิเตอร์มูฟเมนต์แต่ละชนิด แต่ว่าชนิดมิเตอร์มูฟเมนต์ ดี

อาร์สันวาลถูกใช้บ่อยมากทีส่ ุด แม้ว่าจะไม่สามารถใช้วัดค่าแรงดนั หรอื กระแสไฟสลบั ได้โดยตรง ดังนัน้ จะ เร่ิมต้นกล่าวถึงของเครอื่ งมือวดั สำหรบั การวัดสัญญาณไฟสลบั โดยใช้มเิ ตอรม์ ูฟเมนต์แบบ ดีอาร์สันวาล 3. จุดประสงค์การเรยี นการสอน

1. บอกชนดิ มเิ ตอรม์ ูฟเมนต์ 5 อันดบั แรกและการใชง้ านแต่ละชนิดได้ 2. บอกจดุ ประสงคแ์ ละการทำงานของไดโอดในวงจรแปลงไฟครึง่ คล่ืนได้ 3. อธิบายจดุ ประสงค์ของไดโอดตัวที่ 2 ในวงจรแปลงไฟเครื่องมือวัดได้ 4. คำนวณหาคา่ RS ในวงจรโวลตม์ เิ ตอร์ไฟสลบั ที่ใชว้ งจรแปลงไฟเตม็ คล่นื ได้ 5. อธบิ ายบอกจดุ ประสงค์ของตัวตา้ นทานชนั ต์ ซ่ึงถูกใชบ้ อ่ ยในวงจรแปลงไฟได้ 6. บอกการใชง้ านของมิเตอร์มฟู เมนตอ์ ิเล็กโตรไดนาโมมิเตอร์ได้

แผนการจัดการเรียนรู้ หน่วยที่ 3

วิชา เคร่ืองมือวดั ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ สอนครั้งท่ี 4-5 รหสั วิชา 30105-1002

ช่ือหน่วย มเิ ตอร์ไฟสลับ จำนวน 10 ช.ม.

7. บอกข้อเสยี หน่งึ อยา่ งของอิเล็กโตรไดนาโมมเิ ตอร์สำหรับการวดั แรงดนั เปรียบเทียบกบั มเิ ตอร์ มฟู เมนต์ดีอารส์ ันวาลได้

8. บอกย่านความถ่ีของมิเตอร์มูฟเมนต์ใบพัดเหล็กผสมได้ 9. คำนวณหาความไวไฟสลบั และตัวตา้ นทานขยายยา่ นวัดของวงจรแปลงไฟครง่ึ คลืน่ และเต็ม คลน่ื ได้ 10. บอกวธิ กี ารใช้งานแคลมป์มิเตอร์ได้ 11. มกี ารพฒั นาคณุ ธรรม จริยธรรม คา่ นยิ ม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ท่ผี ู้สอน สามารถสังเกตเห็นได้ ในดา้ นความมมี นุษยสมั พนั ธ์ ความมีวนิ ยั ความรบั ผดิ ชอบ ความเชื่อมัน่ ในตนเอง ความสนใจใฝ่รู้ ความรักสามัคคี ความกตัญญกู ตเวที 4. สาระการเรยี นรู้ 1. การนำมิเตอรม์ ูฟเมนต์ดีอารส์ ันวาลทำเป็นโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟสลบั

1.1 การนำมเิ ตอรม์ ูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลทำเป็นโวลต์มเิ ตอร์ไฟสลบั โดยใช้วงจรแปลง ไฟคร่ึงคลืน่

1.2 การนำมิเตอรม์ ูฟเมนต์ดีอารส์ ันวาลทำเป็นโวลต์มเิ ตอรไ์ ฟสลบั โดยใช้วงจรแปลง ไฟเตม็ คล่นื

2. การขยายยา่ นวดั โวลต์มเิ ตอร์ไฟสลับ 2.1 แบบแยกอิสระ 2.2 แบบสากล

3. มเิ ตอร์มูฟเมนต์อิเล็กโตรไดนาโมมิเตอร์ 4. มเิ ตอรม์ ูฟเมนต์ใบพดั เหลก็ ผสม 5. เทอร์โมคัปเปลิ มเิ ตอร์ 6. ผลการโหลดของโวลต์มิเตอร์ไฟสลบั 7. การอ่านค่าพีคทูพีคของโวลต์มิเตอร์ไฟสลบั

8. แคลมปม์ ิเตอร์ 8. เมกโอหม์ มเิ ตอร์

แผนการจดั การเรียนรู้ หน่วยท่ี 3

วิชา เคร่ืองมือวดั ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ สอนครงั้ ที่ 4-5 รหสั วชิ า 30105-1002

ชอ่ื หน่วย มิเตอร์ไฟสลบั จำนวน 10 ช.ม.

5. กิจกรรมการเรยี นการสอน

1 การนำเข้าสู่บทเรียน

กิจกรรมครู กจิ กรรมนักเรยี น

ขั้นนำเขา้ ส่บู ทเรยี น

1. ครูนำเข้าสู่บทเรียน หน่วยที่ 3 เรื่อง 1. นักเรยี นฟงั ครอู ธิบาย และซกั ถามตอบ

มิเตอร์ไฟตรง โดยมีคำถามมาถามเกี่ยวกับมิเตอร์ 2. นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรยี น

ไฟสลับ เช่น นักเรียนรู้จักการขยายย่านวัดโวลต์

มเิ ตอร์ไฟสลับหรอื ไม่

2. ครูใหน้ กั เรยี นทำแบบทดสอบก่อนเรยี น

2 การเรยี นรู้

กจิ กรรมครู กิจกรรมนกั เรยี น

1. ครูอธิบายสาระการเรียนรู้โดยใช้สื่อการสอน 1.นักเรียนฟงั ครูสรุปและจดบันทกึ เรยี นรู้เกี่ยวกบั

Power Point ประกอบการสอน และนักเรียนใช้ การนำมเิ ตอร์มูฟเมนตด์ ีอาร์สันวาล ทำเปน็ โวลต์

หนังสือเรียนควบคูก่ ับการสอนของครู โดยครูใช้วิธี มิเตอร์ไฟสลับ การขยายยา่ นวัดโวลตม์ ิเตอร์ไฟสลบั

บรรยาย ยกตัวอย่าง และถาม – ตอบ เพื่อให้ มิเตอรม์ ูฟเมนต์ อิเลก็ โตรไดนาโมมิเตอร์

นักเรียนมีส่วนรว่ มในการเรียนตามสาระการเรียนรู้ มิเตอรม์ ูฟเมนต์ใบพดั เหล็กผสม เทอร์โม- คัปเปลิ

ที่กำหนด ดงั นี้ มเิ ตอร์ ผลการโหลดของโวลต์มเิ ตอร์ไฟสลบั การ

1.1 การนำมิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลทำเป็น อ่านคา่ พคี ทพู ีคของโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟสลบั แคลมป์

โวลต์มเิ ตอรไ์ ฟสลบั มิเตอร์

1.2 การขยายยา่ นวดั โวลต์มิเตอร์ไฟสลบั 2.นกั เรยี นทำแบบฝกึ หดั ทา้ ยบทที่ 3

1.3 มิเตอร์มูฟเมนตอ์ ิเลก็ โตรไดนาโมมิเตอร์ 3.นักศกึ ษาทำแบบทดสอบหลังเรียน หน่วยท่ี 3

1.4 มิเตอรม์ ฟู เมนตใ์ บพดั เหล็กผสม

1.5 เทอร์โมคปั เปิลมเิ ตอร์

1.6 ผลการโหลดของโวลต์มเิ ตอร์ไฟสลับ

1.7 การอา่ นค่าพีคทพู คี ของโวลต์มิเตอร์ไฟสลับ

1.8 แคลมปม์ ิเตอร์

แผนการจดั การเรียนรู้ หนว่ ยที่ 3 สอนครั้งท่ี 4-5 วิชา เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ จำนวน 10 ช.ม. รหสั วิชา 30105-1002 ช่ือหน่วย มเิ ตอร์ไฟสลบั

กิจกรรมครู กจิ กรรมนกั เรียน

2. ครูให้นกั เรยี นทำแบบฝึกหัดท้ายหน่วยที่ 3

3. ครูให้นักศึกษาทำแบบทดสอบหลังเรียน หน่วย

ท่ี 3

ข้นั สอนปฏบิ ัติ

1. ให้นักเรียนเตรียมเครื่องมือ อุปกรณ์และ 1. นักเรียนปฏิบัติการทดลองตา มใบ

ปฏิบัติการทดลองตามใบปฏิบัติการ ปฏิบัติการทดลอง ซักถามข้อสงสัย ให้ครู

ทดลองโดยครใู ห้คำแนะนำ ตรวจสอบความถูกต้องของผลการทดลอง

2. ให้นักเรียนเก็บเครื่องมือ อุปกรณ์เข้าที่ให้ ตอบคำถามในใบปฏบิ ตั ิ การทดลอง

เรียบร้อยและให้นักเรียนอภิปรายผลการ 2. รว่ มกันอภิปรายหาขอ้ สรปุ

ทดลองโดยสุ่มเรียกเป็นกลมุ่

3 การสรปุ

กจิ กรรมครู กจิ กรรมนักเรยี น

ขั้นสรุป

1. ครูสรุปเนื้อสาระการเรียนรู้หน่วยที่ 3 1.นักเรียนฟังครสู รุปและจดบันทึก

ออกเป็นขอ้ ๆ เพื่อสรุปให้นักเรียนเข้าใจมากยิง่ ข้ึน

4 การวัดผลและการประเมนิ ผล

1. แบบทดสอบก่อน/หลงั เรียน หน่วยท่ี 3

2. แบบฝึกหัด หน่วยท่ี 3

3. แบบประเมนิ คุณธรรม จริยธรรม คา่ นยิ ม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ โดยผ้สู อน

และนักศกึ ษารว่ มกนั ประเมนิ

6. ส่ือการเรียนร/ู้ แหลง่ การเรยี นรู้

1 สื่อสง่ิ พมิ พ์

1. ใบความรู้ 4. ใบงานการทดลอง

2. แบบฝึกหดั 5. แบบประเมนิ ผลใบงานการทดล

แผนการจดั การเรียนรู้ หนว่ ยท่ี 3

วชิ า เครื่องมือวดั ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ สอนคร้ังท่ี 4-5 รหัสวิชา 30105-1002

ช่ือหน่วย มิเตอร์ไฟสลับ จำนวน 10 ช.ม.

3. แบบทดสอบก่อนเรียนและหลงั เรียน 6. แบบประเมินคุณธรรม จรยิ ธรรม 2 ส่อื โสตทัศน์

1. ใบความรู้ 2. Power Point 7. เอกสารประกอบการจัดการเรยี นรู้ (ใบความรู้ ใบงาน ใบมอบหมายงาน ฯลฯ) 1. ใบความรู้ 2. แบบฝึกหัด 3. แบบทดสอบก่อนเรียนและหลงั เรียน 8. การบูรณาการ/ความสมั พันธ์กับวิชาอน่ื - 9. การวดั ผลและประเมนิ ผล 9.1 ก่อนเรยี น ทำแบบทดสอบกอ่ นเรยี น / ซกั ถามความรู้เดมิ กอ่ นเข้าสู่เน้อื หาท่สี อนในสปั ดาห์ 9.2 ขณะเรยี น ซกั ถามความเข้าใจระหวา่ งเรยี น / ทำแบบฝึกหดั / ใบงานการทดลอง 9.3 หลังเรยี น ทำแบบทดสอบหลงั เรยี น

ใบงานที่ 3 หนว่ ยที่ 3 วชิ าเครื่องมือวัดไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์ เวลา 3 โมง เรอ่ื ง มเิ ตอรไ์ ฟสลบั

วตั ถุประสงค์ (เพื่อใหผ้ เู้ รยี นสามารถ) 1. ตอ่ แอมมเิ ตอรก์ ระแสสลับได้ถูกตอ้ ง 2. เลือกใชย้ ่านวัดได้ถูกต้อง 3. อ่านค่าบนสเกลได้ถกู ต้อง

4. สรปุ ผลการทดลองได้ถูกตอ้ ง

5. ตอบคำถามทา้ ยการทดลองได้ถูกต้อง

ทฤษฎีเบ้ืองต้น แอมป์มเิ ตอร์กระแสสลับ (AC Ammeter) เป็นเครื่องมือวัดท่ใี ชส้ ำหรบั วดั ค่ากระแสสลับในวงจรต่าง ๆ

ที่ต้องการทราบค่ากระแสในวงจรนั้น ๆ การใช้แอมป์มิเตอร์ในการวัดกระแสสลับจะต้องนำแอมป์มิเตอร์ต่อ อนุกรมกับวงจรที่เราต้องการวัดค่ากระแสนั้น การใช้แอมป์มิเตอร์วัดกระแสในวงจรควรตั้งย่านวัดที่มีค่าสูงๆ ในกรณที เ่ี ราไมท่ ราบหรอื ประมาณคา่ กระแสในวงจรถูก แลว้ จึงค่อยปรับมายงั ย่านวดั ที่อ่านคา่ ไดส้ ะดวก

เครือ่ งมอื และอุปกรณ์ 1 เครื่อง 1. AC Power Supply 0-30 V 1 เครอ่ื ง 2. มัลตมิ ิเตอร์ 1 ตวั 3. ตัวตา้ นทาน 1 k 1 ตวั 1 ชดุ 4. ตวั ตา้ นทาน 2 k 5. แผงและสายต่อวงจร

ลำดับขนั้ การทดลอง 1. ตอ่ วงจร ดังรปู ท่ี 1

รปู ท่ี 1 วงจรตวั ต้านทานแบบขนาน

2. ตัง้ ยา่ นวัด AC Ammeter ทำการวัดค่า I1 , I2 , I3 ดงั รปู ท่ี 1.2 พร้อมทง้ั คำนวณหาค่า I1 , I2 , I3 และบนั ทกึ ผลในตาราง

ตาราง บันทกึ ผลการคำนวณและอ่านค่ากระแสไฟฟ้าโดยใช้มลั ตมิ เิ ตอร์แบบเข็ม

กระแสไฟฟ้า คา่ ที่วัดได้ (mA) ค่าทคี่ ำนวณได้ (mA)

I1

I2 I3

สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

แบบฝึกหดั วชิ าเครอื่ งมอื วดั ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ หนว่ ยที่ 3 เร่อื ง มิเตอร์ไฟสลับ

คำสั่ง จงตอบคำถามต่อไปน้ี

1. จงเปรียบเทยี บความไวระหวา่ งโวลตม์ ิเตอร์ไฟสลับกับโวลตม์ เิ ตอร์ไฟตรง ตอบ ความไวของโวลต์มเิ ตอร์ไฟสลับน้อยกว่าโวลต์มเิ ตอร์ไฟตรง 2. เครอื่ งมอื วดั สง่ ผา่ นหมายถงึ อะไร ตอบ เปน็ เคร่ืองมือวดั ท่ถี ูกใช้งานท่ถี ูกปรับแตง่ ด้วยแหลง่ จ่ายไฟตรงและถูกใช้งานโดยปราศจากการแก้ไขเพ่ือ วดั กระแสไฟสลบั 3. จงเปรียบเทยี บความไวโวลตม์ ิเตอร์ไฟสลบั ทีใ่ ชว้ งจรแปลงแบบไฟครง่ึ คล่นื กับเตม็ คล่นื ตอบ ความไวของโวลต์มเิ ตอร์ไฟสลับทใี่ ชว้ งจรแปลงไฟแบบเต็มคล่นื จะมากกว่าโวลต์มเิ ตอรไ์ ฟสลบั ท่ีใชว้ งจร แปลงไฟแบบคร่ึงคล่ืน 2 เท่า 4. มเิ ตอร์มูฟเมนต์ชนิดใดเหมาะทีจ่ ะนำไปทำเป็นเครอ่ื งมือวัดส่งผ่านมากทสี่ ดุ ตอบ อเิ ล็กโตรไดนาโมมิเตอร์มฟู เมนท์ 5. แสดงการต่อไดโอดในวงจรแปลงไฟเครอ่ื งมือวดั และอธบิ ายบอกหน้าท่ีไดโอดแต่ละตัว

ตอบ

RS c + Ein D2D1 Rsh Rm

ไดโอด D2 จะถูกไบอัสกลบั ในชว่ งครึง่ ไซเกิลบวกและไมม่ ีผลตอ่ วงจรทำให้เข็มมเิ ตอรค์ งท่ี ในครง่ึ ไซเกลิ ลบ D2 จะถูกไบอัสตรงทำให้ไมม่ ีกระแสไหลผ่านมิเตอร์มูฟเมนต์ จดุ ประสงค์ของตวั ตา้ นทานชนั ต์ (Rsh) เพื่อเพ่ิม กระแสไหลผ่านไดโอด D1 ในชว่ งไซเคิลบวกดังนน้ั ไดโอดทำงานยา่ นเชงิ เสน้ ของกราฟคุณสมบตั ิทำให้เข็มมเิ ตอร์ เบ่ียงเบนเชิงเสน้ ในย่านวดั แรงดันต่ำ

6. จงเปรียบเทียบการโหลดของวงจรเมื่อวัดค่าแรงดันโดยใช้โวลต์มิเตอร์ไฟสลับที่ใช้วงจรแปลงไฟ แบบ ครึง่ คลืน่ และวงจรแปลงไฟแบบเตม็ คลน่ื

ตอบ การโหลดของวงจรเมื่อวัดค่าแรงดันโดยใช้โวลต์มิเตอร์ไฟสลับที่ใช้วงจรแปลงไฟแบบ คร่ึงคลน่ื จะมากกวา่ โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟสลับทใี่ ช้วงจรแปลงไฟแบบเต็มคลืน่ 2 เทา่

7. จงบอกขอ้ เสียของมิเตอรม์ ฟู เมนตใ์ บพัดเหล็กผสม

ตอบ ไม่เชงิ เสน้ และก่อใหเ้ กิดการสูญเสียโดยค่ากระแสไหลวนและฮสิ เตอริซิส

8. แคลมปม์ ิเตอรใ์ ช้วดั ค่าอะไร

ตอบ คา่ กระแสไฟสลับ

9. กระแสที่ไหลผ่านมิเตอร์มูฟเมนต์ คือ 150 µAp จงหาค่าไฟฟ้ากระแสตรง ถ้าเครื่องมือวัดใช้วงจรการ แปลงไฟครง่ึ คลน่ื

ตอบ Idc = 0.318Ip = 0.318  150 µAp = 47.7 µA

10. มิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลเข็มชี้เบี่ยงเบนได้ถึง 0.8 mA จงหาค่าสูงสุดของกระแสไฟสลับ ถ้า เครื่องมือวดั ใชว้ งจรแปลงไฟเต็มคลน่ื

ตอบ Ip = 0.I6d3c 6 = 00.8.6m36A = 1.26 mA

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น/หลังเรยี น วชิ าเครอ่ื งมือวดั ไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ หนว่ ยที่ 3 เร่ือง มิเตอรไ์ ฟสลับ

1. จดุ ประสงค์ของตวั ตา้ นทานชันต์ในโวลต์มเิ ตอรไ์ ฟสลบั คือข้อใด

ก. ทำให้เข็มเบี่ยงเบนเต็มสเกล

ข. ทำให้เขม็ เบย่ี งเบนเชิงเสน้ ในย่านวัดแรงดนั ตำ่

ค. ทำใหก้ ระแสไหลผา่ นขดลวดเคลอ่ื นทลี่ ดลง

ง. ทำให้ความไวของโวลตม์ เิ ตอร์สงู ขน้ึ

จ. ทำให้เข็มเบย่ี งเบนเร็วขนึ้

2. มิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สันวาลในรูป นำมาทำเป็นโวลต์มิเตอร์ไฟสลับวัดแรงดันไฟสลับสูงสุดได้ 50 V

จะตอ้ งใชค้ า่ RS เท่าไร

+ R Ifs = 50 RmmA= 2 Efs = 50 S k V -

ก. 448 k ข. 25 k ค. 44 k ง. 50 k จ. 48 k

3. จากข้อท่ี 2 มิเตอร์มูฟเมนต์ดีอาร์สนั วาลมีความไวเท่าไร

ก. 20 k/V ข. 25 k/V ค. 10 k/V ง. 9 k/V จ. 1 k/V

4. อิเล็กโตรไดนาโมมเิ ตอรน์ ยิ มนำไฟทำเปน็ มเิ ตอรช์ นิดใด

ก. โวลตม์ เิ ตอร์ ข. แอมมิเตอร์ ค. วตั ตม์ เิ ตอร์ ง. โอห์มมเิ ตอร์ จ. ฟรีเควนซี่มิเตอร์

5. วงจรในรปู ค่าทกี่ ระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานชันตม์ คี ่าเท่าไร

RS It D1 Ish Ifs = 100 mA D2 Rsh = 200  Rm = 200  Ein = 10 Vrms

ก. 100 mA ข. 400 mA ค. 200 mA ง. 500 mA จ. 300 mA ค. 22.5 k ง. 50 k จ. 22.35 k 6. จากข้อที่ 5 ตัวตา้ นทาน RS มีคา่ เท่าไร ค. 2000 /V ง. 2235 /V จ. 5000 /V

ก. 22 k ข. 20 k

7. จากข้อท่ี 5 ความไวไฟสลบั มีค่าเทา่ ไร

ก. 2200 /V ข. 2250 /V

8. วงจรในรูป แรงดันไฟตรงมีค่าเท่าไร

Ein = 10 Vrms D1 D2 Ifs = 1 mA D3 RS Rm = 500 

It Ish D4 Rsh = 500 

ก. 15 V ข. 11 V ค. 10 V ง. 9 V จ. 7 V

9. จากข้อท่ี 8 กระแสที่ไหลผ่าน Rsh มีคา่ เท่าไร

ก. 3 mA ข. 2 mA ค. 1 mA ง. 0.5 mA จ. 1.5 mA

10. จากข้อท่ี 8 ค่า RS มีค่าเทา่ ไร

ก. 4.15 k ข. 4.4 k ค. 4.5 k ง. 4.9 k จ. 5 k

11. จากข้อที่ 8 ความไวไฟสลบั มีคา่ เท่าไร

ก. 500 /V ข. 450 /V ค. 440 /V ง. 415 /V จ. 490 /V

12. ปรมิ าณไฟฟ้าท่ีถูกวัดดว้ ยเทอร์โมคัปเปลิ มเิ ตอรจ์ ะถูกเปล่ียนเปน็ อะไรก่อนทำการวดั คา่

ก. ความจุ ข. ความตา่ งศักย์ ค. ความตา้ นทาน ง. ความรอ้ น จ. ความเหนี่ยวนำ

13. แคลมป์มิเตอร์ใช้วดั คา่ อะไร จ. กำลังไฟฟา้ ก. แรงดันไฟฟา้ ข. กระแสไฟฟ้า ค. ความตา้ นทาน ง. ความจุ

14. ขอ้ ใดไม่ใชล่ ักษณะจำเพาะของมเิ ตอร์มฟู เมนตใ์ บพดั เหลก็ ผสม ก. มีสเกลไมเ่ ชิงเสน้ ข. มีการสูญเสียเนือ่ งมาจากฮิสเตอริซิส ค. มสี เกลแบบเชิงเสน้ ง. อิมพแี ดนซ์เปลยี่ นคา่ ตามความถี่ จ. ห้ามปรับแต่งกับเคร่ืองวัดไฟตรง

15. ขอ้ ใดไม่ใชล่ กั ษณะจำเพาะของเครอ่ื งมอื วดั แบบอิเล็กโตรไดนาโมมิเตอร์ ก. สเกลเป็นแบบยกกำลงั 2 ข. ใช้วดั ค่าแรงดนั ไฟสลับ rms ค. วัดได้ทง้ั ไฟตรงและไฟสลบั ง. ต้นทนุ การผลิตสูงกวา่ ดีอารส์ ันวาล จ. ใชว้ ดั ไดเ้ ฉพาะกำลังไฟฟ้าเท่านั้น

ใบเน้อื หา วชิ าเคร่อื งมือวดั ไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ รหสั วิชา 30105-1002

หนว่ ยที่ 3 มเิ ตอร์ไฟสลับ

เครื่องวดั กระแสไฟฟ้าสลับมีหลายประเภท แต่ละ่ ประเภทมีหลักการทำงานแตกตา่ งกันออกไปในท่ีนี้ จะกล่าวถึงเฉพาะเครือ่ งวดั ท่ีใช้หลกั การต่อไปน้ี

- เครื่องวดั แบบเรียงกระแสไฟฟ้า (Rectifier Instrument ) อปุ กรณ์ที่ทำการเรียงกระแสไฟฟา้ มสี ว่ นประกอบ สำคญั เรียกวา่ ไดโอด (Diode)

- คุณลักษณะแรงดันและกระแสไฟฟ้าของไดโอด ( Diode E-I Characteristic )ไดโอดประกอบด้วยสารก่ึง ตัวนำ (เช่น ซิลิคอน , อลูมินั่ม เป็นต้น) มีขั้วแอโนด ( A ) ที่เกิดจากตัวนำแบบ P (P – Type) และขั้วแคโธด ( K ) ที่เกิดจากตัวนำแบบ N ( N-Type ) ระหว่างขั้วทั้งสองมี Depletion Region เป็นช่องกั้นตัวนำ P และ N ซ่งึ สามารถขยายให้กว้างขน้ึ หรอื ลดให้แคบลงได้

- เครื่องวดั แบบเรยี งกระแสไฟฟ้าครึง่ คล่นื ( Half - Wave Rectification ) เมื่อนำอปุ กรณ์เรียงกระแสไฟฟ้า ( ไดโอด ) มาต่อในวงจรของส่วนที่เคลื่อนไหวในเครื่องวัดแบบมูฟวิ่งคอยล์ จะทำให้เครื่องวัดนี้ใช้กับไฟฟ้า กระแสสลบั ได้ แตม่ จี ะความไวต่ำกว่าเครอื่ งวัดทีใ่ ช้วดั ไฟฟา้ กระแสตรง

Erms = 0.707 E1

Ep = 1.414 Erms

Eave = 0.636 Ep

- เครื่องวัดแบบเรียงกระแสไฟฟ้าเต็มคลื่น ( Full wave Rectification ) ส่วนใหญ่เครื่องวัดแบบเรียง กระแสไฟฟ้าเตม็ คลน่ื ได้รบั ความนิยมมากกวา่ แบบเรียงกระแสไฟฟา้ คร่งึ คลื่นเนื่องจากมีความไวสูงกว่า

- Loading Effect ในโวลท์มิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลบั โวลทม์ ิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบเรียงกระแสไฟฟ้าเต็ม คลื่นแม้ว่าจะมีความไวสูงกว่าแบบเรียงกระแสไฟฟ้าครึ่งคลื่น แต่ก็ยังน้อยกว่าโวลท์มิเตอร์กระแสไฟฟ้าชนิด ตรง

- เครื่องวัดแบบอิเล็กโตรไดนาโมมิเตอร์ ( Electrodynamometer )มีความถูกต้องสูง คือ ประมาณ 0.25 % ของคา่ ที่ทำให้เข็มเบ่ยี งเบนเตม็ สเกล ดงั นั้น เครือ่ งวดั ชนดิ นีจ้ งึ นำไปใช้เป็นอุปกรณ์ถ่ายทอดคา่ ( Transfer

Instrument ) เพื่อเปรียบเทียบเครื่องวัดไฟฟ้ากระแสสลับในรูปที่ค่ามาตรฐานของไฟฟ้ากระแสตรง นอกจากน้ยี งั นำไปใชใ้ นวัตต์มิเตอร์เพือ่ วัดกำลงั ไฟฟ้าไดอ้ ีกดว้ ย

- เครอ่ื งวดั แบบแผน่ เหลก็ เคล่ือนท่ี ( Iron Vane Meter )แบง่ ออกเปน็ 3 ประเภท คือ แบบแรง ดดู , แบบแรงผลกั และแบบแรงดดู และแรงผลักรวมกนั

- เครื่องวดั แบบแรงดดู ( Attraction Movement ) เครอื่ งวดั ชนิดนีป้ ระกอบดว้ ยสว่ นที่อยู่ กบั ท่ี ซงึ่ เรียกว่า Field Coil และสว่ นทีเ่ คล่ือนท่ีได้ซง่ึ ทำจากแผ่นเหลก็ อ่อน ( Soft Iron Plunger )

- เครื่องวดั แบบแรงผลัก ( Repulsion Movement ) การเบี่ยงเบนของเข็มในเครื่องวัดชนิดน้ีเกดิ จากแรงผลักของแผ่นเหลก็ อ่อน 2 แผ่น แผ่นหน่งึ ติดอยูก่ บั แกนเคล่ือนไหวของเคร่ืองวดั ซงึ่ เรา เรียกวา่ แผน่ เหลก็ เคล่ือนท่ี ( Moving Vane ) อีกแผน่ หน่ึงตดิ อยู่กบั ขดลวดสนามแม่เหล็กอยู่กับท่ี ซง่ึ เรียกวา่ แผน่ เหลก็ อยู่กับที่ ( Fixed Vane )

- เคร่อื งวัดแบบแรงดูดและแรงผลักรวมกัน เข็มในเครือ่ งวดั แบบแรงดงึ ดดู และแบบแรงผลักเบ่ียงเบน

ได้ประมาณ 90% เทา่ นน้ั แตเ่ ข็มในเครือ่ งวดั แบบแรงดงึ ดูดและแรงผลกั รว่ มกนั เบ่ยี งเบนได้ถึง 250 สว่ นประกอบทสี่ ำคญั ของเครื่องวดั ชนดิ น้ี คอื แผน่ เหล็กอ่อน 2 คู่ วางตวั อยู่ในสนามแมเ่ หล็ก [ เกิด จากขดลวดสนามแมเ่ หล็ก (Field Coil)] คหู่ นง่ึ จะออกแรงผลกั อีกคหู่ นึง่ จะออกแรงดดู เพอื่ ให้เกดิ การเบ่ยี งเบนของเขม็ - เครอ่ื งวัดแบบเทอร์โมคปั เปิล้ ( Thermocouple Meter ) สว่ นประกอบท่ีสำคัญของเครอื่ งวดั ชนิด นี้ คือ แผน่ เหลก็ อ่อน 2 คู่ วางตวั อยู่ในสนามแม่เหล็ก [ เกิดจากขดลวดสนามแมเ่ หล็ก (Field Coil)] คู่หนงึ่ จะออกแรงผลกั อกี คู่หนึง่ จะออกแรงดดู เพื่อใหเ้ กดิ การเบี่ยงเบนของเข็ม - เครือ่ งวัดแบบไฟฟา้ สถิต ( Electrostatic Meter ) เครือ่ งวัดชนดิ น้เี ปน็ เคร่ืองวัดท่ีอาศยั แรงจาก ไฟฟ้าสถิต ( Electrostatic Force ) ทีเ่ กิดขน้ึ เหล็กตัวนำ 2 แผ่นทมี่ ขี วั้ ตา่ งกนั เป็นตวั การทำใหเ้ ข็ม เบี่ยงเบน วตั ตม์ ิเตอร์ ( Watt - Meter ) วตั ตม์ ิเตอรเ์ ปน็ เครื่องวัดกำลังไฟฟา้ สว่ นมากวตั ตม์ เิ ตอร์แบบมีเข็มเบ่ียงเบนใช้ วัดปรมิ าณกำลังไฟฟ้าได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ วตั ต์มิเตอร์ที่เราพบมากทีส่ ุดเป็นแบบอิเล็กโตร ไดนาโมมิเตอร์