การทดลองที่ 2
การเปรียบเทียบคุณลักษณะของเครื่องวัดและการวัดค่าทางไฟฟ้า
วัตถุประสงค์
1. เพื่อให้นักศึกษารู้จักคุณลักษณะของเครื่องวัดแต่ละประเภท
2. เพื่อให้นักศึกษาได้สังเกตความแตกต่างในการวัดสัญญาณ Sine and Non-Sine
3. เพื่อให้นักศึกษาได้ทดสอบความรู้เรื่อง true RMS โดยการวัดแรงดันสัญญาณหลายชนิด เปรียบเทียบผลการวัดแบบทฤษฎี
4. เพื่อให้นักศึกษาได้สัมผัสการใช้งาน Function Generator
5. เพื่อให้นักศึกษาได้สัมผัสการใช้งาน Digital Oscilloscope
อุปกรณ์ 
1. Digital meter 1 เครื่อง
2. Analog meter 1 เครื่อง
3. True RMS meter ยี่ห้อ Metrix 1 เครื่อง
4. True RMS meter ยี่ห้อ Fluke 1 เครื่อง
5. Digital Oscilloscope แบบ 4 channel 1 เครื่อง
6. Junction Box 1 กล่อง
7. Function Generator 1 เครื่อง
8. สาย Prop 2 เส้น
ทฤษฎี
มัลติมิเตอร์แบบอนาลอก มัลติมิเตอร์แบบอนาลอกจะกินกำลังเล็กน้อยจากวงจรที่ทดสอบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความไวอย่างน้อย 20kΩ/V ไม่เช่นนั้นแล้วความต้านทานในพิสัยการวัดแรงดันกระแสตรงจะต่ำเกินไป อาจทำให้มีผลต่อวงจรที่ทดสอบและค่าที่อ่านได้ผิดพลาด ดังนั้นเพื่อให้อ่านค่าได้ถูกต้องค่าความต้านทานมิเตอร์ต้องสูงกว่าความต้านทานของวงจรอย่างน้อย 10 เท่า (ค่าความต้านทานสูงสุดของวงจรตรงจุดที่ต่อมิเตอร์ทดสอบ) เราสามารถเพิ่มความต้านทานของมิเตอร์ได้โดย การเลือกพิสัยแรงดันที่สูงกว่า แต่อาจจะทำให้การอ่านค่าน้อยๆได้ไม่เที่ยงนัก ที่พิสัยการวัดแรงดันกระแสตรงใดๆ ความต้านทานของมิเตอร์แบบอนาลอก = ความไว × ค่าอ่านสูงสุดของพิสัยเช่นมิเตอร์ที่มีความไว20kΩ/V ที่พิสัย10V จะมีความต้านทาน 20kΩ/V×10V=200k
มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล คือ เครื่องวัดที่แสดงผลการวัดออกมาเป็นตัวเลข สามารถนำไปใช้วัดได้ทั้งกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน ซึ่งคือ การรวมแอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์และโอห์มมิเตอร์ในเครื่องเดียวกัน จะมีช่วงแสดงค่าความถูกต้องสูงกว่าเครื่องวัดแบบอะนาลอก
True RMS Multimeter เป็นมัลติมิเตอร์ที่วัดค่า RMSที่สัญญาณไฟรูปคลื่นใดๆก็ตามได้ถูกต้อง
True RMS AC+DC Multimeter เป็นมัลติมิเตอร์ที่วัดค่าให้ได้ค่าออกมาถูกต้องที่สุดในกรณีที่สัญญาณไฟสลับไม่ได้เป็นรูป sine wave ที่สมบูรณ์ โดยจะนำค่าที่วัดส่วนของไฟฟ้า D.C. มารวมกับค่าที่วัดได้ของส่วน A.C. จึงได้เป็นค่าที่ถูกต้องที่สุด
การทดลอง
1.
เซต Function Generator ตั้งย่านความถี่ที่ 50 Hz แล้วต่อเครื่องมือที่ใช้วัดเข้ากับ Junction Box 
2. ตั้ง Function Generator เป็นแบบ sin wave แล้วสังเกตค่าของเครื่องวัดแบบต่างๆ
|
| เครื่องมือที่ใช้วัดชนิดต่างๆ | |||
| Analog (v) | Digital (v) | True RMS (v) | True RMS AC+DC (v) | |
| แบบ DC | 0.3 | 0.347 | 0.35 | 3.72 |
| แบบ AC | 3.6 | 3.7 | 3.725 | |
3. ตั้ง Function Generator เป็นแบบ Triangular wave แล้วสังเกตค่าของเครื่องวัดแบบต่างๆ
|
| เครื่องมือที่ใช้วัดชนิดต่างๆ | |||
| Analog (v) | Digital (v) | True RMS (v) | True RMS AC+DC (v) | |
| แบบ DC | 0.32 | 0.315 | 0.312 | 2.665 |
| แบบ AC | 2.7 | 2.56 | 2.684 | |
4. ตั้ง Function Generator เป็นแบบ Triangular wave แล้วสังเกตค่าของเครื่องวัดแบบต่างๆ
|
| เครื่องมือที่ใช้วัดชนิดต่างๆ | |||
| Analog (v) | Digital (v) | True RMS (v) | True RMS AC+DC (v) | |
| แบบ DC | 0.35 | 0.422 | 0.43 | 5.642 |
| แบบ AC | 5.5 | 5.83 | 5.78 | |
สรุปผลการทดลอง
1. แบตเตอรี่ของเครื่องวัดแบบดิจิตอลมีผลต่อการวัดค่าทางไฟฟ้าอาจทำให้ค่าที่วัดได้เกิดการผิดพลาดได้ถ้าแบตเตอรี่เริ่มอ่อน และค่าที่วัดได้จะเที่ยงตรงเมื่อเป็น Pure DC เท่านั้น
2. เครื่องวัด True RMS จะสามารถวัดได้เที่ยงตรงที่สุดเมื่อสัญญาณที่เราวัดเป็นคลื่น sine
3. เครื่องวัดแบบ True RMS AC+DC จะดีกว่าเครื่องวัดแบบ True RMS AC อย่างเดียวเพราะสัญญาณที่เราวัดโดยทั่วไปจะมีไฟกระแสตรงแฝงอยู่ด้วย ทำให้ได้ค่าที่เที่ยงตรงโดยไม่ต้องมาคำนวณอีก ความถูกต้องของเครื่องวัดสามารถพิสูจได้จากการคำนวณทางทฤษฎีของรูปคลื่นชนิดต่างๆ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น