Analog Meter คืออะไร ใช้งานอย่างไร ?
Analog Meter หรือ มิเตอร์อนาล็อก คือเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่แสดงผลการวัดด้วยเข็มชี้บนหน้าปัดแบบสเกล ซึ่งแตกต่างจาก Digital Meter ที่แสดงผลเป็นตัวเลขแบบดิจิทัล มิเตอร์ประเภทนี้มีบทบาทสำคัญในงานช่างไฟฟ้าและวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าในปัจจุบันเครื่องมือวัดแบบดิจิทัลจะได้รับความนิยมมากขึ้น แต่ Analog Meter ยังคงมีความสำคัญในหลายงานวัดที่ต้องการความต่อเนื่องของสัญญาณ เครื่องมือวัดชนิดนี้ใช้สำหรับวัดปริมาณทางไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น
- แรงดันไฟฟ้า (Voltage): โวลต์ (V)
- กระแสไฟฟ้า (Current): แอมแปร์ (A)
- ความต้านทาน (Resistance): โอห์ม (Ω)
นอกจากนี้ยังมีมิเตอร์บางรุ่นที่สามารถวัดความถี่ (Frequency), ความจุไฟฟ้า (Capacitance) หรือแม้แต่การทดสอบไดโอดได้
ประเภทของมิเตอร์อนาล็อก
มิเตอร์อนาล็อก (Analog Meter) สามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามลักษณะการทำงานและวัตถุประสงค์การใช้งาน วันนี้จะมาแนะนำประเภทของ มิเตอร์ 2 รูปแบบ คือ
Moving Coil Meter (D’Arsonval Meter)
หลักการทำงาน: อาศัยการเคลื่อนที่ของขดลวดที่วางในสนามแม่เหล็กถาวร เมื่อนำกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด จะเกิดแรงกระทำตามกฎของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า (กฎของมือซ้ายของเฟลมมิง) ทำให้ขดลวดหมุนและชี้ไปที่มาตรวัด
การใช้งาน:
- ใช้วัด กระแสตรง (DC) และ แรงดันไฟฟ้าตรง (DC Voltage)
- หากต้องการวัด AC ต้องมีวงจรแปลงกระแส (Rectifier)
จุดเด่น: แม่นยำสำหรับไฟฟ้ากระแสตรง
ข้อจำกัด: ใช้งานกับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไม่ได้
Moving Iron Meter
หลักการทำงาน: ใช้หลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อมีกระแสไหลผ่านขดลวด จะเกิดสนามแม่เหล็กและดูดหรือผลักแกนเหล็กที่เคลื่อนที่ได้ ทำให้เข็มวัดเคลื่อนที่ไปตามมาตรวัด
การใช้งาน:
- ใช้วัดได้ทั้ง AC และ DC
จุดเด่น:
- โครงสร้างเรียบง่าย แข็งแรงทนทาน
- ใช้กับไฟ AC ได้โดยตรง
ข้อจำกัด:
- ความแม่นยำน้อยกว่า Moving Coil Meter
- สเกลไม่เป็นเส้นตรง (Non-Linear Scale)
- การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณช้ากว่า
เปรียบเทียบ Analog Meter กับ Digital Meter
สรุป: Analog Meter เหมาะกับงานที่ต้องสังเกตแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ส่วน Digital Meter เหมาะกับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง
Analog Meter | Digital Meter | |
---|---|---|
การแสดงผล | เป็นรูปแบบเข็มชี้บนหน้าปัด | เป็นรูปแบบตัวเลขดิจิทัล |
ความแม่นยำ | ต่ำกว่า (มี Parallax Error) | ความแม่นยำสูง |
การตอบสนอง | การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงได้ไวกว่า | แสดงค่า ค่อยๆขึ้นไปเป็นระดับ |
ความซับซ้อน | กลไกภายในซับซ้อน | รูปแบบ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ |
ความทนทาน | ทนต่อสัญญาณรบกวน | อาจเสื่อมสภาพเร็วหากไม่ได้คุณภาพ หรือ มีสัญญานอื่นๆแทรก |
การใช้งานแบตเตอรี่ | ไม่ต้องใช้ (ยกเว้นวัดความต้านทาน) | ต้องใช้แบตเตอรี่ |
หลักการทำงานของมิเตอร์อนาล็อก
มิเตอร์อนาล็อก เป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่ใช้หลักการของขดลวดเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet Moving Coil – PMMC) เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก ขดลวดจะเกิดแรงบิดและหมุนไปตามมุมที่สอดคล้องกับปริมาณไฟฟ้าที่วัดได้ โดยเข็มชี้ (Pointer) ที่ติดอยู่กับขดลวดจะแสดงค่าบนมาตราส่วน
การวัดค่าทางไฟฟ้าด้วยมิเตอร์อนาล็อก
การวัดกระแสไฟฟ้า (Ammeter)
- หากต้องการวัดกระแสไฟฟ้าต่ำ มิเตอร์อนาล็อกจะถูกต่อเข้ากับความต้านทานอนุกรมต่ำ
- สำหรับกระแสสูง จะใช้ ความต้านทานแบบชันท์ (Shunt Resistor) ต่อขนานกับกัลวาโนมิเตอร์ เพื่อให้มิเตอร์สามารถวัดค่ากระแสไฟฟ้าในระดับแอมแปร์ (A) หรือมิลลิแอมแปร์ (mA) ได้
การวัดแรงดันไฟฟ้า (Voltmeter)
- เมื่อเชื่อมต่อมิเตอร์อนาล็อกกับ ตัวต้านทานตัวคูณ (Multiplier Resistor) จะสามารถวัดแรงดันไฟฟ้า (Voltage) ได้ในระดับมิลลิโวลต์ (mV) ถึงกิโลโวลต์ (kV)
การวัดความต้านทาน (Ohmmeter)
- หากต่อร่วมกับ แบตเตอรี่และเครือข่ายตัวต้านทาน มิเตอร์อนาล็อกสามารถทำหน้าที่เป็นโอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) ได้
- ค่าความต้านทานสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการใช้ตัวต้านทานแบบชันท์เพื่อให้สามารถวัดค่าความต้านทานที่แตกต่างกันได้
การอ่านค่ามิเตอร์อนาล็อกอย่างถูกต้อง
มิเตอร์อนาล็อกเป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่แสดงค่าผลลัพธ์ผ่านการเคลื่อนที่ของเข็มบนมาตราส่วนที่กำหนดไว้ การอ่านค่ามิเตอร์ประเภทนี้อาจดูซับซ้อนในครั้งแรก แต่เมื่อเข้าใจหลักการแล้ว จะพบว่ามันเป็นกระบวนการที่ง่ายและแม่นยำ
การอ่านค่ามิเตอร์อนาล็อกเริ่มต้นจากการทำความเข้าใจหน้าปัด ซึ่งมักประกอบด้วยสเกลหลายชุดที่ซ้อนกันอยู่ โดยแต่ละสเกลถูกออกแบบมาให้สอดคล้องกับประเภทของการวัด ไม่ว่าจะเป็นกระแสไฟฟ้า (แอมป์) แรงดันไฟฟ้า (โวลต์) หรือความต้านทานไฟฟ้า (โอห์ม) ก่อนจะอ่านค่า ต้องตรวจสอบก่อนว่ามิเตอร์ถูกตั้งค่าไว้ที่ช่วงการวัดที่เหมาะสม เช่น หากต้องการวัดแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์ ควรตั้งช่วงการวัดไว้ที่ 50 โวลต์เพื่อป้องกันความเสียหายของมิเตอร์และการอ่านค่าที่ผิดพลาด
เมื่อเข็มบนหน้าปัดหยุดนิ่ง ให้สังเกตว่ามันชี้ไปที่ตำแหน่งใดบนสเกล ตัวเลขบนสเกลอาจมีหลายชุด ดังนั้นต้องเลือกสเกลที่ตรงกับช่วงการวัดที่ตั้งไว้ เช่น หากตั้งช่วงการวัดไว้ที่ 50 โวลต์ ให้ใช้สเกลที่มีตัวเลขสูงสุด 50 การอ่านค่านั้นควรทำในระดับสายตาเพื่อหลีกเลี่ยงความคลาดเคลื่อนที่เรียกว่า “Parallax Error” ซึ่งเกิดจากการมองเข็มจากมุมเอียง
ในกรณีของการวัดความต้านทานไฟฟ้า ซึ่งมักใช้สเกลที่ไม่เป็นเส้นตรง การอ่านค่ายิ่งต้องใช้ความระมัดระวังมากขึ้น หลังจากหมุนปุ่มปรับศูนย์ (Zero Adjust) เพื่อให้เข็มชี้ที่ศูนย์ก่อนวัดแล้ว จึงนำปลายสายวัดไปแตะกับตัวต้านทานที่ต้องการวัด และอ่านค่าบนสเกลโอห์ม ซึ่งค่าที่อ่านได้จะต้องนำไปคูณกับค่าตัวคูณที่เลือกไว้ เช่น x10, x100 หรือ x1k
เทคนิคสำคัญในการอ่านมิเตอร์อนาล็อก คือ การเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสเกลกับช่วงการวัด และมองเข็มอย่างรอบคอบ มิเตอร์อนาล็อกอาจจะดูคลาสสิกในยุคที่เครื่องมือวัดดิจิทัลได้รับความนิยมมากขึ้น แต่ความแม่นยำและความเข้าใจในพื้นฐานของมัน ยังคงเป็นทักษะสำคัญสำหรับผู้ที่ทำงานกับระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทุกคน
ลูกค้าของเรา
เทคโนโลยีคุณภาพ เพื่อลูกค้าของเรา
ติดต่อสอบถาม
Amptron Thailand ยินดีให้บริการ
Email : sales03@amptron.th.com
Line : @amptron