หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

23
ววววววววววววววววววววววววว วววววววววววววว (2105-2004) วววววววววววววววววววววววววว หหหหหหหห 1 หหหหหหหหหหหหหหหหหห หหห หหหหหหหหหห หหหหหห หหหหหหหหหหห

Transcript of หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

Page 1: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

วิ�ชาเครื่องมือวิ�ดไฟฟ�าและอ�เล�กทรื่อนิ�กส์� (2105-2004) วิ�ทยาล�ยส์ารื่พั�ดช�างกาฬส์�นิธ์�

หน่�วยที่�� 1 โครงสร�างมิ�เตอร�ไฟตรง

น่�าเสน่อโดยน่ายชน่ะ ส�พะน่ามิน่�อย

Page 2: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

หนิ�วิยท" 1 โครื่งส์รื่$างมื�เตอรื่�ไฟตรื่ง1.1 ปรื่�มืาณทางไฟฟ�า

ปร�มิาณไฟฟ าต�างๆ ที่��ถู#กน่�ามิาใช�งาน่มิ�ด�วยก&น่หลายชน่�ด หลายร#ปแบบ และหลายค�าปร�มิาณไฟฟ าเหล�าน่�*ไมิ�สามิารถูส&มิผั&ส จั&บต�อง หร-อให�ประสาที่ส&มิผั&สต�างๆ ว&ดค�าปร�มิาณไฟฟ าได�โดยตรง เพราะปร�มิาณไฟฟ าบางชน่�ดอาจัที่�าให�เก�ดอ&น่ตรายถู.งพ�การ หร-อร/น่แรงจัน่ถู.งเส�ยช�ว�ตได� และบางปร�มิาณไฟฟ าประสาที่ส&มิผั&สต�างๆ ไมิ�สามิารถูร&บร# �ได�โดยตรง การร&บร# �ต�องอาศั&ยอ/ปกรณ�หร-อ เคร-�องมิ-อช�วยใน่การว&ดค�า หร-อแสดงค�าออกมิา โดยจัะมิ�การเปล��ยน่ค�าปร�มิาณไฟฟ าเหล�าน่&*น่ไปอย#�ใน่ร#ปปร�มิาณใน่ร#ปอ-�น่ๆ เช�น่ การเคล-�อน่ที่�� ความิร�อน่ แสง เส�ยง หร-อ การส&�น่สะเที่-อน่เป1น่ต�น่

Page 3: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.2 โครื่งส์รื่$างเบื้)องต$นิของมื�เตอรื่�ชนิ�ดเข�มืช") มิ�เตอร� (Meter) ถู-อเป1น่เคร-�องมิ-อว&ดไฟฟ าแบบพ-*น่ฐาน่ที่��ถู#ก

สร�างขึ้.*น่มิาใช�งาน่อย�างแพร�หลายที่&�วไป มิ�เตอร� ชน่�ดน่�*จัะมิ�ส�วน่แสดงผัลอย#�ใน่ร#ปขึ้องเขึ้4มิช�*บ�ายเบน่ไป เร�ยกส�วน่น่�*ว�าส�วน่เคล-�อน่ไหวขึ้องมิ�เตอร�  (Meter Movement)   ซึ่.�งจัะเป1น่ชน่�ดมิ�เตอร�กระแสไฟตรง

  (Direct – Current Meters)     เขึ้4มิช�*ขึ้องมิ�เตอร� (Pointer) ที่��บ�ายเบน่ไปได�อาศั&ยหล&กการหมิ/น่ต&วขึ้องขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่�� (Moving Coil) ถู#กวาง อย#�ใน่สน่ามิแมิ�เหล4ก (Magnetic Field) ขึ้องแมิ�เหล4กถูาวร (Permanent Magnet) ใน่ขึ้ณะที่��มิ�กระแสไฟตรงไหลผั�าน่ ขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่�� มิ�เตอร�ชน่�ดน่�*เร�ยกว�า มิ�เตอร�ชน่�ดขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่�� (Moving Coil Type Meter) มิ�เตอร�ชน่�ดน่�*เป1น่ มิ�เตอร�ใช�ว&ดไฟกระแสตรง (DC) เมิ-�อมิ�ไฟกระแสตรงไหลผั�าน่มิ�เตอร� มิ�เตอร�จั.งสามิารถู บ�ายเบน่ไปแสดงค�าการว&ด ออกมิาได�

Page 4: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

เมิ-�อจั�ายกระแสให�ไหลผั�าน่ขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่�� ส�งผัลให�ขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่��เก�ดสน่ามิแมิ�เหล4กไฟฟ าขึ้.*น่มิา ขึ้&*วขึ้อง สน่ามิแมิ�เหล4กไฟฟ าที่��เก�ด ขึ้.*น่อย#�ก&บล&กษณะการพ&น่ขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่�� โดยจัะต�องพ&น่ขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่��ให�ได�ขึ้& *วขึ้อง สน่ามิแมิ�เหล4กไฟฟ าออกมิา เหมิ-อน่ก&บขึ้&*วขึ้องแมิ�เหล4กถูาวรที่��วางอย#�ใกล�ๆ เป1น่ผัลให�สน่ามิแมิ�เหล4กที่&*งสองเก�ดการ ผัล&กก&น่ขึ้.*น่

รื่+ปท" 1.1 โครื่งส์รื่$างเข�มืมื�เตอรื่�เบื้)องต$นิ

Page 5: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

ที่�ศัที่างการบ�ายเบน่ขึ้องแมิ�เหล4กไฟฟ า  หาได�จัากกฎมิ-อซึ่�ายขึ้องเฟรมิมิ��ง  ซึ่.�งกล�าวไว�ด&งน่�*  ให�กางน่�*วห&วแมิ�มิ-อ น่�*วช�* และน่�*วกลาง ขึ้องมิ-อซึ่�ายออก โดยให�น่�*วที่&*งสามิต&*งฉากซึ่.�งก&น่และก&น่ น่�*วห&วแมิ�มิ-อจัะช�*ไปใน่ที่�ศัที่างการเคล-�อน่ที่��ขึ้อง แมิ�เหล4กไฟฟ า น่�*วช�*จัะช�*ไปใน่ที่�ศัที่างการเคล-�อน่ที่��ขึ้องเส�น่แรงแมิ�เหล4ก น่�*วกลางจัะช�*ไปใน่ที่�ศัที่างการเคล-�อน่ที่��ขึ้อง กระแสอ�เล4กตรอน่ เมิ-�อใช�น่�*วที่&*งสามิวางใน่ที่�ศัที่างที่��ถู#กต�อง จัะสามิารถูหาที่�ศัที่างการเคล-�อน่ที่��ขึ้องแมิ�เหล4กไฟฟ าได� กฎมิ-อซึ่�ายขึ้องเฟรมิมิ��ง

Page 6: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

รื่+ปท"1.2 กฎมือซ้$ายของเฟรื่มืมื�ง

Page 7: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.3 ส�วน่ประกอบขึ้องดาร�ส&น่วาล�มิ�เตอร�

มิ�เตอร�ชน่�ดขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่��ที่��สร�างมิาใช�งาน่ เป1น่มิ�เตอร�ชน่�ดใช�ว&ดไฟฟ ากระแสตรง มิ�ช-�อเร�ยกเฉพาะว�า ดาร�ส&น่วาล�มิ�เตอร� (D’Arsonval Meter) ค-อ การที่��มิ�เตอร�จัะสามิารถูที่�างาน่ได� แรงด&น่และกระแสที่��ป อน่ให�ขึ้ดลวด เคล-�อน่ที่��ต�องเป1น่ไฟกระแสตรง (DC) เที่�าน่&*น่ และต�องจั�ายขึ้&*วแรงด&น่ให�มิ�เตอร� ถู#กต�องตามิขึ้&*วที่��ก�าหน่ดไว� โครงสร�าง และส�วน่ประกอบขึ้องดาร�ส&น่วาล�มิ�เตอร� แสดงด&งร#ปที่��1.3

Page 8: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

รื่+ปท"1.3 โครื่งส์รื่$างและส์�วินิปรื่ะกอบื้ของดารื่�ส์�นิวิาล�มื�เตอรื่�

Page 9: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.4 การื่ท.างานิของมื�เตอรื่�ไฟตรื่งชนิ�ดเข�มืช")

มิ�เตอร�ไฟตรงชน่�ดเขึ้4มิช�*หร-อมิ�เตอร�ดาร�ส&น่วาล� ถู-อเป1น่มิ�เตอร�เบ-*องต�น่ที่��สามิารถูน่�าไปใช�ว&ดค�าปร�มิาณไฟฟ า โดยอาศั&ยสน่ามิแมิ�เหล4กผัล&กด&น่ก&น่ ที่�าให�เขึ้4มิช�*บ�ายเบน่ไปช�*ค�าปร�มิาณไฟฟ าบน่สเกลมิ�เตอร�ออกมิา ส��งส�าค&ญใน่การใช�มิ�เตอร�ดาร� ส&น่วาล� ค-อไฟที่��จั�ายให�ขึ้& *วมิ�เตอร�ด�องถู#กต�องที่&*งขึ้น่าดแรงด&น่ หร-อกระแส และขึ้&*วแรงด&น่หร-อกระแส ล&กษณะการที่�างาน่ขึ้องดาร�ส&น่วาล�มิ�เตอร�

Page 10: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

รื่+ปท"1.4 การื่บื้�ายเบื้นิของอารื่�เมืเจอรื่�เมือมื"กรื่ะแส์ไหลเข$าขดลวิดเคลอนิท"

Page 11: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.5 อารื่�เมืเจอรื่�ชนิ�ดห$อยแขวินิด$วิยแถบื้ต1ง อาร�เมิเจัอร�ขึ้องดาร�ส&น่วาล�

มิ�เตอร�  ชน่�ดห�อยแขึ้วน่ด�วยแถูบต.ง  (Taut – Band Suspension) หร-อเร�ยกส&*น่ๆ ว�าชน่�ดห�อยแขึ้วน่ (Suspension Type) เป1น่การพ&ฒน่ามิ�เตอร�ชน่�ดเขึ้4มิช�*ให�มิ�ความิที่&น่สมิ&ยและที่น่ที่าน่ แขึ้4งแรงย��งขึ้.*น่โครงสร�างขึ้องอาร�เมิเจัอร�ชน่�ดห�อยแขึ้วน่ด�วยแถูบถู.ง แสดงด&งร#ปที่��1.5

Page 12: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

รื่+ปท"1.5 โครื่งส์รื่$างของอารื่�เมืเจอรื่�ชนิ�ดห$อยแขวินิด$วิยแถบื้ต1ง

Page 13: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

จัากร#ปที่��1.5 แสดงโครงสร�างขึ้องอาร�เมิเจัอร�ชน่�ดห�อยแขึ้วน่ด�วยแถูบต.ง ส�วน่ประกอบต�างๆ คล�ายก&บมิ�เตอร� ชน่�ดเด-อยและรองเด-อย ค-อ มิ�แมิ�เหล4กถูาวร มิ�ขึ้ดลวดเคล-�อน่ที่�� มิ�แกน่เหล4กที่รงกระบอก มิ�เขึ้4มิช�* เช�น่เด�ยวก&น่ ใน่ส�วน่ที่�� แตกต�างก&น่ออกไปค-อ ไมิ�มิ�สปร�ง ไมิ�มิ�เด-อยและรองเด-อย ใช�แถูบต.งและแหวน่สปร�งย.ดอาร�เมิเจัอร�แที่น่

Page 14: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.5.1 ข$อด"ของมื�เตอรื่�ชนิ�ดห$อยแขวินิด$วิยแถบื้ต1ง 1. มิ�ความิที่น่ที่าน่มิากขึ้.*น่ต�อการกระที่บกระเที่-อน่แรงๆ 2. ไมิ�เก�ดแรงเส�ยดที่าน่เหมิ-อน่แบบเด-อยและรองเด-อย 3. ใช�ว&ดค�าได�ด�ใน่ที่��ที่��มิ�การส&�น่สะเที่-อน่ โดยเก�ดความิ ผั�ดพลาดต��า 4. น่�าไปใช�สร�างเป1น่เคร-�องมิ-อว&ดชน่�ดพกต�ดต&วได� 5. น่�าไปสร�างใช�งาน่ได�ด�ก&บเคร-�องมิ-อว&ดชน่�ดความิเที่��ยงตรง 6. น่�าไปใช�งาน่ร�วมิก&บเคร-�องมิ-อว&ดชน่�ดอ-�น่ๆ ได�     

Page 15: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.5.2 ข$อเส์"ยของมื�เตอรื่�ชนิ�ดห$อยแขวินิด$วิยแถบื้ต1ง

1. โครงสร�างมิ�ความิสล&บซึ่&บซึ่�อน่มิากกว�าแบบเด-อยและรองเด-อย

2. ต�น่ที่/น่การผัล�ตส#งที่�าให�มิ�ราคาแพงมิากกว�าแบบเด-อยและรองเด-อย 3. ไมิ�สามิารถูสร�างได�ก&บมิ�เตอร�ชน่�ดอาร�เมิเจัอร�มิ�น่�*าหน่&กมิากๆ

Page 16: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.6 ดารื่�ส์�นิวิาล�มื�เตอรื่�แบื้บื้แกนิเป2นิแมื�เหล�ก

จัากการพ&ฒน่าการผัล�ตแมิ�เหล4กถูาวร และจัาการใช�เที่คโน่โลย�ที่��ที่&น่สมิ&ย ที่�าให�สามิารถูผัล�ตโลหะพวกสารเฟอร�โรแมิกเน่ต�ก (Ferromagnetic) เป1น่สารที่��ช�วยเพ��มิอ�าน่าจัแมิ�เหล4กและอ�าน่าจัแมิ�เหล4กสามิารถูด.งด#ดได�แรงมิากขึ้.*น่ ที่�ามิาจัากโลหะผัสมิ น่�ยมิน่�ามิาใช�ใน่การผัล�ตแมิ�เหล4กถูาวรค/ณภาพส#ง สารที่��น่�ยมิใช�ค-อ อ&ลน่�โค (Alnico) ให�ความิเขึ้�มิขึ้องสน่ามิแมิ�เหล4กส#ง และมิ�ขึ้น่าดเล4ก

Page 17: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

จัากการพ&ฒน่าเที่คโน่โลย�ด&งกล�าว จั.งได�มิ�การ ผัล�ตดาร�ส&น่วาล�มิ�เตอร�อ�กชน่�ดขึ้.*น่มิา เป1น่ชน่�ดแกน่แมิ�เหล4ก (Core Magnet) ค-อ แกน่ที่รงกระบอกที่��อย#�ตอน่กลางอาร�เมิเจัอร� ถู#กผัล�ตขึ้.*น่มิาให�เป1น่แมิ�เหล4ก แที่น่ที่��จัะเป1น่แกน่เหล4กอ�อน่ มิ�โยค (Yoke) เป1น่วงแหวน่ที่รงกระบอกล�อมิรอบด�าน่น่อกอาร�เมิเจัอร� อ�กช&*น่

Page 18: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

1.7 ส์าเหต3ควิามืผิ�ดพัลาดในิการื่ใช$มื�เตอรื่�

   ความิผั�ดพลาดใน่การใช�มิ�เตอร� เก�ดขึ้.*น่ได�จัากสาเหต/หลายประการ ด&งน่&*น่การใช�มิ�เตอร�ด�วยความิระมิ&ดระว&ง และหล�กเล��ยงความิผั�ดพลาดต�างๆ แล�ว ย�อมิที่�าให�มิ�เตอร�เก�ดความิผั�ดพลาดน่�อยลง และช�วยย-ดอาย/การใช�งาน่มิ�เตอร� ได�มิากขึ้.*น่ สาเหต/คามิผั�ดพลาดเก�ดได�ด&งน่�*    1. การื่เส์"ยดส์"ของส์�วินิเคลอนิไหวิ มิ�เตอร�ชน่�ดเด-อยและรองเด-อย มิ�ส�วน่เส�ยดส�ก&น่ขึ้องเด-อยและรองเด-อย รวมิถู.งการช�าร/ดขึ้องส�วน่เด-อยและรองเด-อย ที่�าให�การบ�ายเบน่ไปขึ้องส�วน่อาร�เมิเจัอร�ผั�ดพลาดไปได�

Page 19: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

        2. การื่เส์อมือาย3 ส�วน่ประกอบขึ้องมิ�เตอร�เมิ-�อใช�งาน่ไปน่าน่ๆ ย�อมิเก�ดการส.กหรอหร-อเส-�อมิโที่รมิตามิอาย/ ไปด�วย ที่�าให�เก�ดความิผั�ดพลาดขึ้.*น่ได�      3. ควิามืรื่$อนิในิต�วิมื�เตอรื่� เมิ-�อมิ�กระแสไหลผั�าน่มิ�เตอร�ใน่ระยะแรก อ/ณหภ#มิ�ขึ้องส�วน่ต�างๆ ใน่มิ�เตอร� จัะเพ��มิขึ้.*น่ ที่�าให�ค�าการว&ดที่��แสดงออกมิาเปล��ยน่แปลงไป เขึ้4มิช�*ขึ้องมิ�เตอร�ไมิ�คงที่�� ต�องรอช&�วขึ้ณะหน่.�ง  เพ-�อให� อ/ณหภ#มิ�ภายใน่มิ�เตอร�ปร&บต&วจัน่คงที่��ก�อน่  ค�าการว&ดที่��ได�จั.งมิ�ความิถู#กต�องมิากขึ้.*น่ ช�วยลดความิผั�ดพลาดลง

Page 20: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

        4. สน่ามิแมิ�เหล4กภายน่อก เมิ-�อน่�ามิ�เตอร�ไปว&ดปร�มิาณไฟฟ าใกล�สายไฟฟ าที่��มิ�กระแสไหลส#ง  หร-อใกล�ก&บ สน่ามิแมิ�เหล4กแรงๆ  สน่ามิแมิ�เหล4กและสน่ามิไฟฟ าด&งกล�าวจัะมิ�ผัลต�อสภาวะการบ�ายเบน่ขึ้องเขึ้4มิมิ�เตอร�เปล��ยน่แปลง ไปจัากค�าปกต�    5. อ/ณหภ#มิ�บร�เวณโดยรอบมิ�เตอร� มิาตรฐาน่ขึ้องมิ�เตอร�ใน่การปร&บแต�งสเกลและการแสดงค�า มิ&กก�าหน่ดค�า ใน่ห�องที่ดลองที่��มิ�อ/ณหภ#มิ�คงที่�� หากน่�ามิ�เตอร�ไปใช�งาน่ใน่บร�เวณที่��มิ�อ/ณหภ#มิ�ส#งมิากหร-อต��ามิากกว�าค�าอ/ณหภ#มิ�ปกต� ที่��ก�าหน่ดไว� ก4ย�อมิมิ�ผัลต�อการแสดงค�าที่��ผั�ดพลาดออกมิาได�

Page 21: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

6. เข�มืช")เคลอนิจากศู+นิย� ปกต�ขึ้องมิ�เตอร�ขึ้ณะไมิ�ได�ใช�งาน่ เขึ้4มิช�*ขึ้องมิ�เตอร�มิ&กช�*ค�าที่��เลขึ้ศั#น่ย�เสมิอ เมิ-�อมิ� การใช�งาน่ไปน่าน่ว&น่อาจัมิ�ผัลให�อ/ปกรณ�ส�วน่ประกอบเส-�อมิลงตามิไปด�วย เช�น่ สปร�งบ&งค&บใน่ส�วน่เคล-�อน่ไหวอาจั เก�ดการล�าขึ้.*น่ได� ที่�าให�เขึ้4มิช�*เคล-�อน่จัากศั#น่ย� ด&งน่&*น่ก�อน่การใช�มิ�เตอร�ต�องหมิ&�น่ตรวจัสอบต�าแหน่�งเขึ้4มิช�*ให�อย#�ที่�� เลขึ้ศั#น่ย�เสมิอ หากเก�ดคลาดเคล-�อน่ไปต�องที่�าการปร&บแต�งสกร#ที่��หน่�าป=ดมิ�เตอร�ก�อน่การใช�งาน่    7. การื่เปล"ยนิแปลงของปรื่�มืาณไฟฟ�า ปร�มิาณไฟฟ าที่��ว&ดออกมิาเป1น่แรงด&น่ กระแส ความิต�าน่ที่าน่ และก�าล&งไฟฟ า หากขึ้ณะที่�าการว&ดปร�มิาณไฟฟ ามิ�การเปล��ยน่แปลงอย#�ตลอดเวลา การแสดงค�าขึ้องมิ�เตอร�ย�อมิเปล��ยน่แปลง การอ�าน่ค�าที่��ถู#กต�องที่�าได�ล�าบาก

Page 22: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

          8. ล�กษณะการื่ใช$งานิ ขึ้ณะใช�มิ�เตอร�ว&ดปร�มิาณไฟฟ า ต�องจั&ดวางมิ�เตอร�ให�อย#�ใน่ต�าแหน่�งที่��แน่�น่อน่มิ&�น่คง ไมิ�เก�ดการเอ�ยงหร-อตะแคง ไมิ�เก�ดการส&�น่คลอน่หร-อเคล-�อน่ไหว เพราะส��งเหล�าน่�*มิ�ผัลต�อการว&ดค�าที่��ผั�ดพลาดได�          9. ต�วิผิ+$วิ�ด การใช�งาน่ การว&ดค�า การอ�าน่ค�า เป1น่ส�วน่ส�าค&ญมิาก หากผั#�ว&ดไมิ�มิ�ความิช�าน่าญหร-อขึ้าดความิระมิ&ดระว&งที่��ด�พอ ที่�าให�เก�ดความิผั�ดพลาดขึ้.*น่ได�เสมิอ

Page 23: หน่วยที่ 1 โครงสร้างมิเตอร์ไฟตรง

จบื้การื่นิ.าเส์นิอ