1.ความรู้เบื้ยงต้นของเครื่องมือวัดไฟฟ้า

วัตถุประสงค์

 1. บอกชนิดของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า 

 2. บอกความสําคัญของการวัดค่าพลังงานและความเที่ยงตรงของข้อมูลได้

​

พื้นฐานเครื่องมือวัดไฟฟ้า-อิเล็กทรอนิกส์

   มิเตอร์ที่ใช้สำหรับวัดปริมาณทางไฟฟ้าเรียกว่า เครื่องมือวัดไฟฟ้า เช่น แอมมิเตอร์ (Ammeter) โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) และวัตต์มิเตอร์ (Wattmeter) ต่างก็เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้าทั้งสิ้น การใช้งานของเครื่องมือวัดไฟฟ้าต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะงานที่ต้องการวัด เช่น การวัดกระแส วัดค่าความต้านทาน วัดกำลังไฟฟ้า รูปร่างของเครื่องมือวัดไฟฟ้า 

​

      เครื่องมือวัดเบื้องต้นในการวัดวงจรไฟฟ้าชนิด ดีซี หรือไฟฟ้ากระแสตรงมักจะเป็นมิเตอร์แบบมูฟวิ่งคอยล์ (Moving Coil Instrument) ประกอบด้วยขดลวดเคลื่อนที่หรือมูฟวิ่งคอยล์อยู่ในสนามแม่เหล็กถาวร เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ต้องการวัดไหลผ่านมูฟวิ่งคอยล์ จะเกิดแรงเหนี่ยวนำไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กถาวร ทำให้เข็มที่ติดอยู่กับมูฟวิ่งคอยล์เคลื่อนที่ไปได้ ปริมาณการเคลื่อนที่ของมูฟวิ่งคอยล์จะเป็นอัตราส่วนโดยตรงกับค่ากระแสที่ไหลผ่านมูฟวิ่งคอยล์ ดังนั้นสเกลที่แสดงการวัดกระแส (Linear Scale) จากหลักการนี้นักวิทยาศาสตร์ได้นำไปใช้สร้างเครื่องมือวัดปริมาณ ต่าง ๆ ทางไฟฟ้าอื่น ๆ ได้ โครงสร้างของมิเตอร์แบบมูฟวิ่งคอยล์ 

​

     ทิศทางการเบี่ยงเบนเข็มที่ติดกับมูฟวิ่งคอยล์ จะขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสที่ไหลผ่าน มูฟวิ่งคอยล์ด้วย ดังนั้น มิเตอร์แบบมูฟวิ่งคอยล์จึงต้องมีขั้ว บวก ลบ แสดงไว้ด้วย การต่อมิเตอร์ในวงจรไฟฟ้า จึงต้องระมัดระวังการต่อขั้วของมิเตอร์ให้ตรงตามกำหนดด้วยเครื่องมือวัดปริมาณไฟฟ้ากระแสตรงที่มีปริมาณน้อย ๆ สามารถแสดงทิศทางของกระแสได้ทั้งทางบวกหรือทางลบได้ เรียกว่า กัลวาโนมิเตอร์(Galvanometer) ซึ่งเป็นมิเตอร์แบบมูฟวิ่งคอยล์ที่มีเข็มชี้ที่กลางสเกลเป็นศูนย์ 

​

     เนื่องจากกัลวาโนมิเตอร์ สามารถแสดงทิศทางของกระแสไฟฟ้าได้ จึงนิยมใช้เป็น เครื่องมือวัดกระแสไฟฟ้าในการทดสอบหาทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำที่เกิดจากอำนาจ แม่เหล็กไฟฟ้าเบื้องต้น หรือใช้เป็นมิเตอร์แสดงสภาพบาลานซ์ ของวงจรบริดจ์ เป็นต้น

     โดยทั่ว ๆ ไปกัลวาโนมิเตอร์ จะใช้วัดปริมาณกระแสไฟฟ้าได้เฉพาะที่มีค่าน้อย ๆ ขนาด ไมโครแอมแปร์ การวัดกระแสไฟฟ้าที่มีค่าสูง ๆ จะต้องใช้เครื่องมือที่ดัดแปลงมาจาก กัลวาโน-มิเตอร์ เช่น ใช้วัดกระแสไฟตรงหรือดีซีแอมมิเตอร์ซึ่งมีทิศทางเดียว ก็ดัดแปลงให้กัลวาโนมิเตอร์นั้น ให้เบี่ยงเบนไปได้ทิศทางเดียว จากศูนย์ทางซ้ายมือสุดจนถึงค่าเต็มสเกลที่ต้องการวัดทางขวามือ เรียกว่า แอมมิเตอร์ (Ammeter) และนอกจากนั้น ยังสามารถดัดแปลงให้เป็นมิเตอร์วัดแรงดัน ไฟฟ้าได้ เรียกว่า โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) หรือดัดแปลงให้เป็นมิเตอร์ความต้านทานได้ เรียกว่า โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) เป็นต้น

     เครื่องวัดไฟฟ้าเบื้องต้น ดังกล่าว ถ้าสร้างขึ้นสำหรับใช้งานเฉพาะอย่าง เช่น ใช้วัดกระแสอย่างเดียว หรือใช้วัดแรงดันไฟฟ้าอย่างเดียว เรียกว่า ซิงเกิลฟังค์ชั่น (Single Function) ถ้ามีสเกลวัดสเกลเดียวหรือย่านวัดเดียว ก็เรียกรวมว่า เป็นมิเตอร์แบบซิงเกิลฟังค์ชั่นซิงเกิลเร้นจ์ (Single Function Signle Range)

การต่อเครื่องวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

     การต่อเครื่องวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง หรือดีซีโวลต์มิเตอร์ ต้องต่อขนานกับวงจร ไฟฟ้าหรือตกคร่อมแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าการต่อดีซีโวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าต้องคำนึงถึงขั้วของโวลต์มิเตอร์ที่จะวัดคร่อมวงจรด้วยโดยขั้วของแหล่งจ่ายไฟฟ้า 

การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้

     การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จะแสดงที่หน้าปัดของโวลต์มิเตอร์ สร้างขึ้นมาเพื่อบอกค่าปริมาณแรงดันไฟฟ้าได้โดยตรงทั้งปริมาณแรงดันไฟฟ้าจำนวนน้อยไปจนถึงจำนวนมาก 

​