ทฤษฎีเครื่องมือวัดโอห์มมิเตอร์

95

แบบฝกึ หัดทา้ ยบท

1. ชุดขดลวดเคลื่อนท่ีเคร่ืองหน่ึงมีค่ากระแสไฟฟาู เต็มสเกล 1 mA และมีความตา้ นทานท่ีขดลวด 100
 ถ้าต่อตัวต้านทานมัลติพลายเออร์ขนาด 150 k  จะได้โวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสตรงที่มีค่าแรงดันเต็ม
สเกลก่โี วลต์

2. ชดุ ขดลวดเคลื่อนทเ่ี ครือ่ งหน่งึ มคี ่ากระแสไฟฟูาเตม็ สเกล 0.01 mA และมีความตา้ นทานที่ขดลวด 1.2
k  จงเขียนวงจรพร้อมท้ังคํานวณหาค่าความตา้ นทานมลั ติพลายเออรเ์ พือ่ ใหโ้ วลต์มเิ ตอร์ไฟฟูากระแสตรง
สามารถวดั แรงดันไฟฟูาได้ 50 โวลต์ จงหาค่าแรงดันไฟฟูาเต็มสเกล (FSD) ครึ่งสเกล (0.5 FSD) และ เศษ
หนึ่งสว่ นส่สี เกล (0.25 FSD)
3. จงอธบิ ายข้อควรระวังการใช้โวลตม์ เิ ตอร์มาอยา่ งละเอยี ด
4. จงขยายย่านวัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสตรงเป็นย่านวัด 50 โวลต์ พร้อมท้ังเขียนวงจร โดย
กําหนดให้ขดลวดเคลื่อนที่มีค่ากระแสไฟฟูาเต็มสเกล (Ifs) 50 µA มีความต้านทานภายใน 5 k จง
คาํ นวณหา

1.1. คา่ ความต้านทานมลั ตพิ ลายเออร์
1.2 ความตา้ นทานภายในของโวลตม์ เิ ตอร์
5. จงออกแบบโวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสตรงหลายย่ายวดั วงจรแบบอนิ ดิวิดวล โดยมีย่านวัด 5 โวลต์ 150
โวลต์ และ 500 โวลต์ พร้อมทั้งเขียนวงจร โดยกําหนดให้ขดลวดเคล่ือนท่ีมีค่ากระแสไฟฟูาเตม็ สเกล (Ifs)
50 µA มีความต้านทานภายใน 5 k จงคาํ นวณหา
2.1 คา่ ความต้านทานมลั ติพลายเออร์ของแต่ละย่านวดั
2.2 ความต้านทานภายในของโวลต์มเิ ตอรเ์ ม่อื เลือกแตล่ ะยา่ นวดั
6. จงออกแบบโวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟูากระแสสลบั หลายยา่ นวดั วงจรแบบอนิ ดิวดิ วล โดยมีย่านวดั 5 โวลต์ 150
โวลต์ และ 500 โวลต์ ให้ขดลวดเคลื่อนท่ีมีค่ากระแสไฟฟูาเต็มสเกล (Ifs) 50 µA มีความตา้ นทานภายใน 5
k จงคํานวณหา
2.1 ค่าความต้านทานมลั ติพลายเออรข์ องแตล่ ะย่านวดั
2.2 ความต้านทานภายในของโวลต์มเิ ตอร์เมือ่ เลือกแต่ละย่านวดั

96

บรรณานุกรม

ธีรวัฒน์ ประกอบผล. (2549). ดิจทิ ลั อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์. กรงุ เทพฯ : สํานักพมิ พท์ ้อป.

ประยูร เชี่ยววัฒนา. (2535). เครื่องวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสริม

เทคโนโลยี (ไทย - ญปี่ ุน).

พั น ธ์ ศั ก ดิ์ พุ ฒิ ม า นิ ต พ ง ศ์ . ( 2537) . เ ค รื่ อ ง มื อ วั ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์ . ก รุ ง เ ท พ ฯ :

ซีเอด็ ยูเคช่นั .

ม า ต ร วิ ท ย า . ( 2554) . ค้ น เ ม่ื อ วั น ที่ 16 ม ก ร า ค ม 2556. จ า ก http://www.nstda.or.th/nstda-

knowledge/3070-metrology

วีระพันธ์ ติยัพเสน และ นภัทร วัจนเทพินทร์. (2546). ทฤษฎีเครื่องมือและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ :

สกายบกุ๊ ส์.

ศักรินทร์ โสนันทะ. (2545). เครอ่ื งมอื วัดและการวดั ทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : ซเี อด็ ยเู คชัน่ .
สมนึก บญุ พาไสว. (2550). การวดั และเครอื่ งมอื วดั . กรุงเทพฯ : สาํ นกั พิมพท์ อ้ ป.
อํานาจ สุขศรี. (2552). เคร่ืองวัดไฟฟูากระแสตรง ค้นเมื่อวันท่ี 26 มิถุนายน 2556. จาก

http://eestaff.kku.ac.th/~amnart/instru/4.pdf
David A. B. (2007). Electronic instrumentation and measurements. 2nd Edition. Prentice

Oxford University Press, USA
K. Lal Kishore. (2009). Electronic Measurements and Instrumentation. Pearson Education
India.

Bakshi U.A. (2011). Electronic Instrumentation & Measurements. 2nd ed. Technical
Publications

Bakshi U.A., Bakshi A.V. (2009). Measurements and Instrumentation. Technical Publications.
http://books.google.co.th/books?id=gqfF32NgDl0C

Larry D. Jones And A. Foster Chin. (1995). Electronic instruments and measurement. 2nd
ed. Singapore: Simon and Schuster Asia Pte.

Galvanomètre. (2013). Retrieved 10 January 2013. From
http://fr.wikipedia.org/wiki/Galvanom%C3%A8tre

บทท่ี 6

โอห์มมเิ ตอร์

โอห์มมิเตอร์ (Ohm-meter) เป็นเครื่องมือสําหรับวัดค่าความต้านทานของอุปกรณ์ไฟฟูาและ
อุปกรณ์สารกึ่งตัวนํา ซึ่งพัฒนาจากชุดขดลวดเคลื่อนท่ีแบบดาร์สันวัล (D'Arsonval moving coil)
เช่นเดียวกับแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ เพียงแต่เพ่ิมแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟูากระแสตรงอนุกรมเข้าไปใน
วงจรของโอห์มมิเตอร์ท่ีขั้วต่อ A (ภาพท่ี 70) ซ่ึงต่ออนุกรมกับความต้านทานท่ีต้องการวดั ค่า (Rx) ซ่ึงจะถูก
ตอ่ เพ่อื ทําการวดั ทีข่ ั้วต่อ A และ B

หากกําหนดใหแ้ หล่งจา่ ยแรงดันไฟฟาู กระแสตรงจ่ายแรงดันไฟฟาู ออกมาคงที่ เมือ่ ขั้ว A และ B ถูก
ลดั วงจรเข้าหากัน (Rx = 0) จะทําให้ขดลวดเคลื่อนท่ีได้รับกระแสไฟฟูาเตม็ สเกลทําให้เข็มเคลื่อนที่ไปสุด
สเกลทางด้านขวามือสุด ที่ครึ่งสเกลค่า Rx = Rs และท่ี ∞ จึงเสมือนขั้ว A และ B เปิดวงจรออกจากกัน
ดังน้ันสเกลของโอหม์ มิเตอร์จึงมลี ักษณะกลับดา้ นกับแอมมเิ ตอรแ์ ละโวลตม์ ิเตอร์คอื มี ศนู ยโ์ อหม์ (0 ) อยู่
ทางดา้ นขวามือสดุ ในขณะที่สเกลความตา้ นทานสูงสดุ จะอยู่ทางดา้ นซ้ายมอื (ภาพที่ 71)

Rs

Rx I
AB m
Rm

Eb
Batter
y

ภาพที่ 70 วงจรเสมือนของโอหม์ มิเตอรแ์ บบอนกุ รม

15 k
50

ภาพท่ี 71 สเกลของโอหม์ มเิ ตอร์แบบอนกุ รมเมอื่ เปรยี บเทียบกับสเกลของแอมมเิ ตอร์

จากภาพท่ี 70 หากพิจารณาด้วยกฏของโอหม์ จะพบว่าสามารถหาค่า Im ไดด้ ังสมการ

Im = (6.1)

98

และขณะเมื่อขวั้ A และ B ถกู ลัดวงจรเข้าหากัน (Rx = 0) จะพบวา่ (6.2)
Im =

ถ้า Rs และ Rm เป็นค่าความต้านทานท่ีทําให้ได้ค่ากระแสไฟฟูาเต็มสเกล (FSD) ของขดลวด

เคล่ือนที่ เมื่อขั้ว A และ B ถูกลัดวงจร คือ Rx = 0  จะทําให้ตาํ แหน่งของกระแสไฟฟูาเต็มสเกลจะ

เท่ากับศูนย์โอห์ม หรือตําแหน่งท่ีเข็มมิเตอร์แสดงคือ 0  เม่ือข้ัว A และ B เปิดวงจรซ่ึงเปรียบเสมือน Rx

มีค่าเป็นอนันต์ (∞) จะทําให้ไม่มีกระแสไฟฟูาไหลในวงจรและเข็มของมิเตอร์จึงช้ีท่ีตําแหน่ง 0 แอมแปร์

และ (∞) บนสเกลความต้านทาน

จากความสัมพันธ์ดังกล่าวจะพบว่าค่า Rs และ Rm จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงในทุกการวดั ดังน้ันถ้า

Rx เป็นค่าความต้านทานที่อยู่ระหว่าง 0  และ ∞  ถูกตอ่ เข้าท่ีข้ัว A และ B จะทําให้เกิดกระแสไฟฟูา

ไหลในวงจร ซง่ึ ค่ากระแสไฟฟูานี้จะมีค่ามากกวา่ 0 แต่น้อยกวา่ ค่ากระแสไฟฟาู เต็มสเกล (FSD) จะสามารถ

หาคา่ Rx ไดจ้ าก

Rx = () (6.3)

ตวั อยา่ งที่ 28. โอห์มมิเตอร์แบบอนุกรมเคร่ืองหนึ่ง มีแหล่งจ่ายไฟฟูากระแสตรงขนาด 3 โวลต์ มี
กระแสไฟฟูาเตม็ สเกล 100 µA และมีค่าความต้านทาน Rs + Rm = 30 k จงคํานวณหาค่าความ
ตา้ นทานท่ีตําแหน่งเตม็ สเกล (FSD) ครึ่งสเกล (0.5 FSD) เศษสามส่วนสี่สเกล (0.75 FSD) และเศษหนึ่ง
สว่ นสสี่ เกล (0.25 FSD)

วิธที ํา
ก. คาํ นวณหาคา่ ความตา้ นทานท่ีตาํ แหนง่ เต็มสเกล (FSD)

ทต่ี าํ แหนง่ เต็มสเกลคา่ ความตา้ นทาน (Rx) มคี ่า 0  ดงั นัน้ จงึ หาคา่ Im ได้จาก
Im =

Im = 

 Im = 100 A.

ข. คํานวณหาค่าความตา้ นทานทีต่ าํ แหน่งครงึ่ สเกล (0.5 FSD

ทีต่ ําแหน่งคร่งึ สเกลค่า Im = 

= 50 

ดังนนั้ จึงสามารถหาค่า Rx = ( )

= 

 Rx มคี า่ ตอบ
= 30 k

99

ค. คาํ นวณหาคา่ ความตา้ นทานทต่ี ําแหนง่ สเกล (0.25 FSD

ทต่ี ําแหนง่ สเกลค่า Im =

= 25 

ดงั นน้ั จึงสามารถหาค่า Rx = ( )

= 

 Rx มคี า่ ตอบ
= 90 k

ง. คาํ นวณหาคา่ ความตา้ นทานที่ตําแหน่งคร่ึงสเกล (0.75 FSD)

ทีต่ าํ แหนง่ สเกลค่า Im = 100 *
= 75 

ดังนั้นจงึ สามารถหาคา่ Rx = ()

= 

 Rx มคี า่ ตอบ
= 10 k

ดังนนั้ จงึ สามารถเขียนวงจรโอห์มมเิ ตอร์และสเกลของโอหม์ มเิ ตอร์นไี้ ดด้ งั ภาพที่ 72 และ ภาพที่
73

A Rx Rs + Rm = 30 k
3V B
I
m
Rm

Batter

y
ภาพที่ 72 วงจรโอห์มมเิ ตอร์แบบอนุกรม

30 k

ภาพที่ 73 สเกลของโอห์มมิเตอรแ์ บบอนุกรมท่ีคาํ นวณได้

จากตวั อย่างที่ 28 จะพบว่าท่ีตําแหน่งกึ่งกลางของสเกล (0.5 FSD : Full Scale Distance) น้ัน
ค่าความตา้ นทานของตัวต้านทานที่วดั ภายนอกจะมีค่าเท่ากับค่าความต้านทานภายในของโอห์มมิเตอร์ (Rx
= R1 + Rm) น้ันเป็นเพราะที่ตําแหน่งกระแสไฟฟูาเต็มสเกล (FSD) น้ัน ค่าความตา้ นทานของวงจรมีค่า

100

เท่ากับ R1 + Rm และเมื่อนําค่าความตา้ นทาน (Rx) ต่อเข้าไปในวงจร ซึ่งมีผลทําให้ค่าความต้านทานรวม
ท้ังหมดมีค่าเพิ่มขึ้นหน่ึงเท่าตัว (Rx + R1 + Rm = 2(R1 + Rm)) จึงทําให้กระแสไฟฟูาของวงจรลดลง
ครง่ึ หนง่ึ ตามกฏของโอห์ม

โอห์มมิเตอร์แบบปรบั ค่าศนู ย์

โอหม์ มเิ ตอร์อย่างงา่ ยที่ไดอ้ ธบิ ายไว้ข้างต้นจะยงั คงทาํ งานได้อย่างไม่มขี อ้ ผิดพลาดตราบใดท่ีแรงดัน
ของแบตเตอรีย่ งั คงที่อยทู่ ่ี 1.5 โวลต์ แต่ในความเปน็ จรงิ แรงดันของแบตเตอร่ีจะลดลงไปตามระยะเวลาการ
ใช้งานตลอดเวลา ด้วยเหตุนี้จึงเป็นผลทําให้การแสดงผลของโอห์มมิเตอร์เกิดความผิดพลาดข้ึน คือเม่ือทํา
การลัดวงจรที่จุด A - B จะทําให้เข็มไม่สามารถช้ีที่ค่า 0  ไดอ้ ีกต่อไป หรือ Rx ≠ 0  จึงทําให้ค่าความ
ต้านทานบนสเกลของโอห์มมเิ ตอรไ์ ม่เป็นความจริงอีกตอ่ ไป ดังน้ันการแกป้ ญั หาการลดลงของแบตเตอร่ีนี้จึง
ทาํ ได้โดยการต่อตัวตา้ นทานปรบั ค่าได้ (R2) ขนานเข้าไปกบั มิเตอร์น้ี (ภาพที่ 74)

Rx R1 Ib I Rm
A I2m
B

3V R2 V
Eb m
ปรบั คา่ ศูนย์

ภาพท่ี 74 โอหม์ มิเตอร์แบบอนุกรมแบบมีตัวตา้ นทานปรบั คา่ ศนู ย์โอหม์

จากภาพที่ 74 กระแสไฟฟูาท่ีจ่ายออกจากแบตเตอร่ี (Ib) จะถูกแบ่งออกเป็นกระแสไฟฟูาของ

มิเตอร์ (Im) และกระแสไฟฟูา R2 (I2) ดังนั้นเม่ือทําการลัดวงจรท่ีจุด A-B ตวั ต้านทาน R2 จะสามารถปรับ

ค่าความต้านทานได้ เพ่ือให้ค่ากระแสไฟฟูามิเตอร์ (Im) ยังคงมีค่าเท่ากับค่ากระแสไฟฟูาเต็มสเกล (FSD)

อยูเ่ สมอ ณ ท่จี ดุ น้ีคา่ ความตา้ นทานรวมทั้งหมดของวงจรจะหาได้จาก

R1 + (R2 || Rm) (6.4)

และถ้าหากค่าของ R1 มีค่ามากวา่ R2 || Rm มาก ๆ จะสามารถกล่าวได้ว่าค่าความตา้ นทานรวม

ทง้ั หมดของวงจรมคี ่าประมาณเทา่ กบั R1

เม่ือนําค่าความตา้ นทาน Rx ที่มีค่าเท่ากับค่าความต้านทาน R1 มาต่อที่จุดต่อ A-B ก็จะทําให้ค่า

ความต้านทานรวมของวงจรมีค่าเพ่มิ ข้ึนหนึ่งเท่าและเป็นผลให้ค่ากระแสไฟฟูาของวงจรลดลงคร่ึงหนึ่งและ

ส่งผลให้กระแสไฟฟูา I2 และ Im มีค่าลดลงคร่ึงหนึ่งเช่นกัน จึงทําให้ท่ีก่ึงกลางของสเกลนั้นยังคงแสดงค่า

ความตา้ นทานเทา่ กับคา่ ความตา้ นทานภายในของโอห์มมิเตอร์ (R1) ทกุ ครง้ั

101

ด้วยผลของการปรับค่าความต้านทาน R2 เพื่อให้ค่ากระแสไฟฟูาของมิเตอร์มีค่าเท่ากับ

กระแสไฟฟูาเต็มสเกล (Im) ทุกครั้งน้ัน จึงเปน็ การปรับค่าของโอห์มมิเตอร์ให้ได้เท่ากับ 0  เช่นกัน ดว้ ย

เหตนุ จ้ี งึ สามารถนําโอหม์ ิเตอร์ที่ปรบั คา่ 0  แลว้ น้ไี ปใช้วดั คา่ ความตา้ นทานได้ตามปกติ

จากภาพที่ 74 จะสามารถหาค่ากระแสไฟฟาู รวมของวงจร (Ib) ไดจ้ ากกฏของโอห์ม

Ib = (6.5)

เม่ือ Rt = Rx + R1 + (R2 || Rm)

ดงั นัน้ Ib = () (6.6)
ถ้า R2 || Rm << R1

Ib  (6.7)
ดว้ ยเหตุนี้ (6.8)

Vm = Ib × (R2 || Rm)
ซงึ่ จะทําใหก้ ระแสไฟฟูาของมิเตอร์ คอื

Im = () (6.9)

ดงั นั้น ในแต่ละคร้ังที่ใช้งานโอห์มมิเตอร์นั้น จึงมีความจําเป็นต้องลัดวงจรท่ีจุดต่อ A-B และทําการ

ปรับค่า R2 ให้เข็มของโอห์มมิเตอร์แสดงผลที่ตาํ แหน่ง 0  ทุกคร้ัง เพื่อให้สเกลของโอห์มมิเตอร์แสดงค่า
ความต้านทานไดถ้ ูกต้องทกุ ครัง้ ทีท่ ําการวดั ซ่งึ การพิสูจนน์ ้ีจะแสดงให้เห็นในตัวอย่างท่ี 28

ตวั อย่างท่ี 29. โอห์มมิเตอร์เครื่องหน่ึงมีแบตเตอร่ี 1.5 โวลต์ ค่าความต้านทาน R1 = 15 k ค่าความ

ตา้ นทาน Rm = 50  คา่ ความตา้ นทาน R2 = 50  และมีค่ากระแสไฟฟูาเตม็ สเกล (FSD) 50 µ A จง
คํานวณหาค่า Rx ที่ตําแหน่งครึ่งสเกล (0.5 FSD) และเม่ือแรงดันของแบตเตอร่ีลดลงเหลือ 1.3 โวลต์ จง
คํานวณหาค่า Rx ทตี่ ําแหน่งเต็มสเกล (FSD) และทตี่ าํ แหนง่ คร่ึงสเกล (0.5 FSD)

Rx R1 = 15 k Ib Im = 50 µA Rm = 50 
A B I2

VR2 V
3V m

Eb R2 = 50 

วิธที ํา 102
(1)
ก) คา่ Rx ท่ีตําแหน่งครง่ึ สเกล (0.5 FSD) (2)
(3)
ที่ตําแหนง่ ครงึ่ สเกล (0.5 FSD) และแรงดนั แบตเตอร่ี 1.5 โวลต์
ตอบ
สามารถหาคา่ Rx = – R1

จะพบวา่ ไมส่ ามารถหาค่า Rxได้เนอ่ื งจากไมท่ ราบค่า Ib

แตจ่ ากกฏกระแสไฟฟาู ของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchhoff's Current Law)

Ib = Im + I2

ดังน้ันกระแสไฟฟูามเิ ตอร์ Im =

กระแสไฟฟูา = 25 µA
I2 =
Vm
จากกฏของวงจรขนานจะพบว่า VR2 = Im × Rm
25 µA × 50 
ดงั น้นั จงึ หาคา่ Vm = 1.25 mV
=

 Vm =
25 µA
ดงั นนั้ จงึ แทนค่า Vm ลงในสมการ (3)
Im + I2
I2 = 25 µA + 25 µA
50 µA
 I2 =
– R1
เมอื่ แทนคา่ Im และ I2 ลงในสมการ (2) จะได้
– 15 k
Ib = 15 k

=

 Ib =
เมือ่ แทนคา่ Ib ลงในสมการ (1) จะได้

Rx =

=

 Rx =
ข) คา่ Rx = 0  และแรงดนั แบตเตอรี่ 1.3 โวลต์

จากสมการ Ib 

=



= 86.67 µA

103

ต้องหาค่า I2 สาํ หรบั ปรับค่าความต้านทาน R2 เพอ่ื ให้เข็มของมิเตอรแ์ สดงท่ตี ําแหนง่ 0 
I2 = Ib – Im (FSD)
= 86.67 µA – 50 µA

 I2 = 36.67 µA
คา่ ความต้านทาน R2 ท่ที าํ ให้เขม็ ของมเิ ตอรแ์ สดงทต่ี าํ แหนง่ 0  หาไดจ้ าก

R2 =

=

=

= 68.18  ตอบ

ดังน้ัน ต้องปรับค่าความต้านทาน R2 ให้เป็น 68.18  จึงจะทําให้เข็มของโอห์มมิเตอร์แสดงท่ี

ตาํ แหน่ง 0  ไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง

ค) ค่า Rx ทีต่ ําแหน่งคร่งึ สเกล (0.5 FSD) และแรงดันแบตเตอรี่ 1.3 โวลต์

กระแสไฟฟาู มิเตอร์ Im =

= 25 µA

หาคา่ Vm = Im × Rm

= 25 µA × 50 

 Vm = 1.25 mV

หาค่า I2 =

I2 =


 I2 = 18.33 µA

หาคา่ Ib = Im + I2

= 25 µA + 18.33 µA

 Ib = 43.33 µA

จากสมการ Rx + R1 =

=

= 30 k

Rx = 30 k - R1

= 30 k - 15 k

 Rx = 15 k ตอบ

104

ถึงแม้ว่าค่าแรงดันไฟฟูาของแบตเตอรี่จะลดลงเหลือ 1.3 โวลต์ก็ตาม หากเราปรับค่าความ
ต้านทาน R2 ให้มีคา่ 68.18  จะทําให้เข็มของมิเตอร์แสดงท่ีตาํ แหน่ง 0  และสามารถนําไปวัดค่าความ
ตา้ นทานไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ ง ซ่ึงพิสูจน์ได้จากการคํานวณในคร้ังน้ี โดยจะพบว่าค่าความตา้ นทาน Rx ท่ีตําแหน่ง
ครึง่ สเกลจะมคี า่ เทา่ กับคา่ ความตา้ นภายใน (R1 + (R2||Rm))

โอห์มมิเตอร์แบบหลายยา่ นวัด (Multi-Range Ohmmiter)

วงจรโอห์มมิเตอร์แบบอนุกรมในภาพท่ี 74 น้ัน จะพบว่ามีความไม่สะดวกที่สําคัญคือการที่มีสเกล
อ่านค่าความตา้ นทานท่ีมีขนาดใหญ่มาก (0  - ∞) แต่ค่าความต้านทานที่สามารถจะวัดได้นั้นจะแสดงบน
สเกลที่ระยะ 0.1 ถึง 0.9 FSD (Full Scale Distance) ยกตัวอย่างสเกลในภาพที่ 75 จะพบว่าค่าความ
ต้านทานท่ีสามารถวัดไดด้ ีคือ 1  ถึง 150  ส่วนท่ีระยะ 0.1 ถึง 0 FSD น้ัน จะครอบคลุมค่าความ
ตา้ นทานทั้งหมดจาก 150  ถึงอนันต์ ส่วนที่ระยะ 0.9 FSD ถึง FSD น้ัน จะครอบคลุมค่าความต้านทาน
ตัง้ แต่ 0  ถึง 1  ซ่ึงจะเห็นได้ว่าค่าความต้านทานตัง้ แต่ 0  ถึง 1  น้ันยังสามารถวัดค่าได้ แตช่ ่วง
150  ถึงน้ันไม่สามารถวัดหรือประมาณค่าได้เลย ยกตัวอย่างเช่น จะไม่พบจุดท่ีแสดงค่าความต้านทาน
10 k บนสเกลนี้

ภาพท่ี 75 สเกลของโอหม์ มเิ ตอร์
ทมี่ า (Ohm Meter, 2013)

การแก้ปญั หาน้ีทําได้โดยการพัฒนาให้โอหม์มิเตอร์มีย่านการวัดแยกออกเป็นหลาย ๆ ย่านได้ ด้วย
การใชต้ ัวตา้ นทานมาตรฐาน (R1 ในภาพที่ 74) หลาย ๆ ค่ารว่ มกบั โรตารส่ี วทิ ช์เพือ่ เลือกย่านการวัด

105

ภาพที่ 76 วงจรโอหม์ มิเตอรแ์ บบหลายยา่ นวดั
ท่มี า (วรี ะพนั ธ์ ติยพั เสน และ นภัทร วจั นเทพินทร,์ 2546)

ภาพท่ี 77 สเกลความต้านทานและสวทิ ชเ์ ลอื กยา่ นการวดั
ท่มี า (วรี ะพันธ์ ติยัพเสน และ นภัทร วจั นเทพนิ ทร์, 2546)

การอ่านค่าความต้านทานจากโอห์มมิเตอร์แบบหลายย่านวัดนั้น จะสัมพันธ์กับการตั้งย่านวัด โดย
เม่ือตั้งย่านวดั R × 1  ถ้าเข็มชที้ ่ีตําแหน่ง 50 บนสเกล ค่าความต้านทานท่ีวัดไดค้ ือ 50  แตถ่ ้าตั้งย่าน
วดั R × 100  และเข็มชท้ี ีต่ าํ แหนง่ 50 บนสเกล จะหมายความว่าความตา้ นทานท่วี ัดได้คือ 5,000  (50
× 100) เปน็ ต้น

106

สําหรับการวัดค่าความต้านทานด้วยโอห์มมิเตอร์แบบหลายย่านวัดนั้น ก่อนการวัดค่าความ
ต้านทานในแต่ละย่านวัดจะต้องทําการปรับค่าศูนย์บนสเกลก่อนเสมอ วิธีการปรับทําได้โดยการนําสาย

ข้ัวบวกและลบของมิเตอร์มาแตะเข้าหากัน จากน้ันให้ปรับตัวต้านทาน (ตัวต้านทานปรับค่าได้ 5 k)
จนกระทั่งเขม็ ชเี้ คลือ่ นไปทีต่ าํ แหนง่ ศนู ย์โอหม์

ตัวอยา่ งที่ 30. จากวงจรของโอห์มมิเตอร์อนุกรมแบบหลายย่านวัดจงคํานวณค่าความตา้ นทานปรับศูนย์ที่
ย่านวดั 1) R × 1  2) R × 100  และ 3) R × 10 k เมอื่ กระแสไฟฟูาเต็มสเกลมีคา่ 37.5 µA

วิธที า
1) ทยี่ า่ นวดั R × 1  เม่ือ Rx = 0  จะสามารถเขียนวงจรสมมลู ได้ดงั ภาพ

สว่ น R3 = 9.99 k หาไดจ้ าก 9 k + 900  + 90 

Ib R1 = 14  I R3 = 9.99 Rm = 3.82 k
k
Im 10

Rz Im = 37.5 uA

1.5+- V R2 = 10 

เมื่อพิจารณาวงจรสมมูลของโอห์มมิเตอร์ จะพบว่าค่าของ R1 และ R2 ในวงจรน้ันจะไม่
เปลีย่ นแปลงไปไมว่ า่ จะเปล่ยี นไปยงั ย่านวดั ใดกต็ าม ดังนั้นจึงสามารถแยกส่วนของวงจรออกมาไดด้ ังภาพ

R1 = 14  R3 = 9.99 Rm = 3.82 k
k
10
Im = 37.5 uA

Rz

+ R2 = 10 
-

จากวงจรจะสามารถแปลงวงจรในส่วนหนา้ ให้อยู่ในรปู ของวงจรสมมลู ของเทวนิ นิ ได้ ดังนี้
Vth =

=



107

= 0.625 V
ดงั น้นั แหล่งจา่ ยแรงดนั เทวนิ นิ มคี ่าเท่ากบั 0.625 V

Rth =

= 



= 5.833 
ดงั นั้น ค่าความตา้ นทานเทวนิ นิ มคี ่าเท่ากับ 5.833 
สามารถเขียนวงจรใหมไ่ ดด้ งั ภาพ

Rth = 5.833  R3 = 9.99 Rm = 3.82
k k
+ Rz Im = 37.5 uA
-

Vth = 0.625 V

เม่ือพิจารณาวงจรที่เขียนขึ้นใหม่จะพบว่าจะสามารถคํานวณหาค่าความต้านทาน Rz เพ่ือปรับค่า
ศูนยไ์ ดจ้ ากกฏของโอห์ม โดยคา่ ความต้านทานรวมทงั้ หมดของวงจรหาไดจ้ าก

Rt =

=

= 16.66 k
และเมื่อพจิ ารณาจากวงจรจะพบวา่ ค่าความตา้ นทานรวมของวงจรหาไดจ้ าก

Rt = Rth + R3 + Rz + Rm
16.66 k = 5.833  + 9.99 k + Rz + 3.82 k
ดงั นัน้ Rz = 16.66 k - 5.833  - 9.99 k - 3.82 k

= 2.85 k
ตอบ
ดังน้ันจึงต้องปรับค่าความตา้ นทาน Rz ไปที่ 2.85 k จงึ จะทําใหเ้ ข็มของโอห์มมิเตอร์ไปท่ีตาํ แหน่ง
ศูนย์ โอหมไ์ ด้
2) ทย่ี ่านวัด R × 100  เมอื่ Rx = 0  จะสามารถเขยี นวงจรสมมูลไดด้ งั ภาพ
สว่ น R3 = 9.99 k หาไดจ้ าก 9 k + 900  + 90 

Ib I I R3 = 9k  Rz 108
1.5+- V m
R1 = 1470  Rm = 3.82 k
R2 = 1k  10

Im = 37.5 uA

เมื่อพิจารณาจากวงจรจะพบว่า เพ่ือให้ง่ายต่อการวิเคราะห์วงจรจึงสามารถแยกส่วนของวงจร
ออกมาไดด้ ังภาพ โดยการแปลงวงจรใหอ้ ยูใ่ นรปู ของวงจรสมมูลของเทวินนิ

Ib I I Rz Rm = 3.82 k
1.+5- V m 10
R1 = 1470 
R3 = 9k  Im = 37.5 uA

R2 = 1k 

จากวงจรจะสามารถแปลงวงจรในส่วนหน้าให้อยูใ่ นรูปของวงจรสมมูลของเทวนิ นิ ได้ ดงั นี้

Vth =

=



= 0.607 V

ดงั นัน้ แหลง่ จา่ ยแรงดนั เทวินินมคี ่าเทา่ กับ 0.5 V

Rth =

= 



= 0.595k 

ดงั น้นั ค่าความตา้ นทานเทวนิ นิ มีคา่ เทา่ กับ 6.66k  Rm = 3.82
สามารถเขยี นวงจรใหมไ่ ดด้ ังภาพ k

Rth = 0.595k  R3 = 9 k Rz Im = 37.5
uA
+ 10
-

Vth = 0.607 V

109

เมื่อพิจารณาวงจรที่เขียนข้ึนใหม่จะพบว่าจะสามารถคํานวณหาค่าความตา้ นทาน Rz เพ่ือปรับค่า
ศูนยไ์ ดจ้ ากกฏของโอหม์ โดยคา่ ความต้านทานรวมท้ังหมดของวงจรหาได้จาก

Rt =

=

= 16.18 k
และเมอ่ื พิจารณาจากวงจรจะพบว่าคา่ ความตา้ นทานรวมของวงจรหาได้จาก

Rt = Rth + Rz + Rm

16.18 k = 0.595k + Rz + 9k  + 3.82 k 

ดังนั้น Rz = 13.33 k - 6.66k  - 3.82 k

= 2.765 k ตอบ

ดังน้ันจึงต้องปรับค่าความต้านทาน Rz ไปท่ี 2.765 k จึงจะทําให้เข็มของโอห์มมิเตอร์ไปที่

ตาํ แหน่ง ศนู ย์ โอหมไ์ ด้

3) ทย่ี า่ นวัด R × 1 k เมื่อ Rx = 0  จะสามารถเขียนวงจรสมมลู ได้ดงั ภาพ
สว่ น R3 = 9.99 k หาไดจ้ าก 9 k + 900  + 90 

Ib R1 = 20k  I Rm = 3.82 k
m
+ I 10
Rz
1.5 V Im = 37.5 uA

R2 = 10k 

-
เม่ือพิจารณาจากวงจรจะพบว่า เพื่อให้ง่ายต่อการวิเคราะห์วงจรจึงสามารถแยกส่วนของวงจร

ออกมาไดด้ ังภาพ โดยการแปลงวงจรให้อยูใ่ นรปู ของวงจรสมมูลของเทวินิน

R1 = 20k  Rm = 3.82

k

Rz Im = 37.5 uA

+ R2 = 10k 
-

110

จากวงจรจะสามารถแปลงวงจรในส่วนหน้าใหอ้ ย่ใู นรูปของวงจรสมมลู ของเทวินินได้ ดงั นี้

Vth =

=



= 0.5 V
ดงั นั้น แหลง่ จา่ ยแรงดนั เทวนิ ินมีค่าเทา่ กบั 0.5 V

Rth =

= 



= 6.66k 

ดังน้ัน ค่าความต้านทานเทวินนิ มีคา่ เท่ากบั 6.66k 

สามารถเขยี นวงจรใหม่ไดด้ ังภาพ

Rth = 6.66k  Rm = 3.82 k

10

Im = 37.5 uA
Rz

+
- Vth = 0.5 V

เมื่อพิจารณาวงจรท่ีเขียนขึ้นใหม่จะพบวา่ จะสามารถคํานวณหาค่าความต้านทาน Rz เพ่ือปรับค่า
ศูนย์ได้จากกฏของโอหม์ โดยคา่ ความตา้ นทานรวมท้งั หมดของวงจรหาไดจ้ าก

Rt =

=

= 13.33 k

และเมื่อพิจารณาจากวงจรจะพบวา่ ค่าความตา้ นทานรวมของวงจรหาไดจ้ าก

Rt = Rth + Rz + Rm

13.33 k = 6.66k + Rz + 3.82 k

ดงั น้นั Rz = 13.33 k - 6.66k  - 3.82 k

= 2.85 k ตอบ

ดังน้ันจงึ ตอ้ งปรับค่าความต้านทาน Rz ไปท่ี 2.85 k จงึ จะทําให้เข็มของโอห์มมิเตอร์ไปท่ีตําแหน่ง

ศูนย์ โอหม์ได้

111

จากตัวอย่างที่ยกมาจะเห็นว่าในแต่ละย่านวดั น้ันจะต้องทําการปรับค่าความต้านทานศูนย์โอห์มใน
แต่ละย่านวัดด้วยค่าความต้านทานที่แตกต่างกัน ดังนั้นในการใช้งานจึงต้องทําการปรับค่าความต้านทาน
ปรบั ศูนย์ทกุ ครง้ั ท่เี ปลีย่ นย่านวัด

สรปุ สาระสาคญั

โอห์มมิเตอร์เป็นเคร่ืองมือวัดท่ีพัฒนาข้ึนจากชุดขดลวดเคล่ือนที่แบบดาร์สันวัล (D'Arsonval
moving coil) ใช้เพื่อวัดค่าความตา้ นทานไฟฟูาของอุปกรณ์ไฟฟูา อปุ กรณ์สารกึ่งตัวนํา วัดการทํางานของ
สวิทชแ์ ละหนา้ สัมผสั ตา่ ง ๆ

วงจรของโอห์มมิเตอร์ประกอบด้วย ชุดขดลวดเคล่ือนที่แบบดาร์สันวาล์ แบตเตอรี ตัวต้านทาน
ปรับค่าได้ และปรับแต่งสเกลหน้าปัดให้แสดงค่าความต้านทาน โดยระยะการบ่ายเบนไปของเข็มมิเตอร์จะ
ขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานท่ีไม่ทราบค่าท่ีนํามาวัด ซึ่งความต้านทานน้ีจะถูกตอ่ อนั ดับกับโอห์มมิเตอร์ทําให้
กระแสไฟฟูาท่ีไหลผ่านชดุ ขดลวดเคลื่อนที่ถูกจํากัดลงตามปริมาณของความต้านทานน้ัน เช่น หากค่าความ
ต้านทานสูงจะจํากัดกระแสมากจึงทําให้เข็มมิเตอร์บ่ายเบนไปน้อย หากค่าความต้านทานน้อยก็จะจํากัด
กระแสน้อยเข็มมิเตอร์จึงบ่ายเบนไปได้มากซ่ึงเป็นไปตามกฎของโอห์ม ดังนั้นจึงสามารถเปล่ียนสเกล
หน้าปัดให้แสดงค่าความต้านทานได้ ส่วนสเกลของโอห์มมิเตอร์สามารถทําขึ้นโดยการแทนค่าความ
ตา้ นทานลงในสมการและคาํ นวณออกมาเปน็ สเกลของโอหม์ มเิ ตอรต์ ามที่ตอ้ งการ

112

แบบฝึกหดั ทา้ ยบท

7. จงออกแบบโอห์มมิเตอร์หลายย่านวดั วงจรแบบอนิ ดิวิดวล โดยมีย่านวดั × 10 , × 100  และ
× 1 k โดยให้ขดลวดเคลื่อนท่ีมีค่ากระแสไฟฟูาเต็มสเกล (Ifs) 50 µA มีความตา้ นทานภายใน 2 k
จงคํานวณหา
3. ค่าความตา้ นทานมัลตพิ ลายเออรข์ องแต่ละยา่ นวัด
4. ความตา้ นทานภายในของโวลต์มิเตอร์

.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................

113

บรรณานุกรม

ธีรวัฒน์ ประกอบผล. (2549). ดิจิทัลอเิ ล็กทรอนกิ ส์. กรุงเทพฯ : สํานกั พิมพ์ทอ้ ป.

ประยูร เช่ียววัฒนา. (2535). เครื่องวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสริม

เทคโนโลยี (ไทย - ญ่ีปนุ ).

พั น ธ์ ศั ก ดิ์ พุ ฒิ ม า นิ ต พ ง ศ์ . ( 2537) . เ ค รื่ อ ง มื อ วั ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์ . ก รุ ง เ ท พ ฯ :

ซเี อ็ดยูเคชัน่ .

ม า ต ร วิ ท ย า . ( 2554) . ค้ น เ ม่ื อ วั น ท่ี 16 ม ก ร า ค ม 2556. จ า ก http://www.nstda.or.th/nstda-

knowledge/3070-metrology

วีระพันธ์ ติยัพเสน และ นภัทร วัจนเทพินทร์. (2546). ทฤษฎีเครื่องมือและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ :

สกายบกุ๊ ส์.

ศักรนิ ทร์ โสนันทะ. (2545). เครือ่ งมอื วดั และการวดั ทางไฟฟา้ . กรงุ เทพฯ : ซีเอ็ดยเู คชั่น.
สมนึก บุญพาไสว. (2550). การวดั และเครอื่ งมือวัด. กรงุ เทพฯ : สํานักพิมพท์ อ้ ป.
อํานาจ สุขศรี. (2552). เคร่ืองวัดไฟฟูากระแสตรง ค้นเม่ือวันที่ 26 มิถุนายน 2556. จาก

http://eestaff.kku.ac.th/~amnart/instru/4.pdf
Bakshi U.A. (2011). Electronic Instrumentation & Measurements. 2nd ed. Technical

Publications
Bakshi U.A., Bakshi A.V. (2009). Measurements and Instrumentation. Technical Publications.

http://books.google.co.th/books?id=gqfF32NgDl0C
David A. B. (2007). Electronic instrumentation and measurements. 2nd Edition. Prentice

Oxford University Press, USA
K. Lal Kishore. (2009). Electronic Measurements and Instrumentation. Pearson Education

India.
Larry D. Jones And A. Foster Chin. (1995). Electronic instruments and measurement. 2nd

ed. Singapore: Simon and Schuster Asia Pte.
Ohm Meter. (2013). Retrieved 10 January 2013. From

http://www.tpub.com/doeelecscience/electricalscience2166.htm

บทท่ี 7

ดิจติ อลโวลต์มเิ ตอร์

มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อกนั้นใช้ชุดขดลวดเคล่ือนที่แม่เหล็กถาวร (Moving coil) เป็น
ส่วนประกอบสําคัญในการแสดงปริมาณของค่าท่ีต้องการวัด ไม่ว่าจะเป็น ค่าแรงดัน กระแสไฟฟูาหรือค่า
ความต้านทาน ดังน้ันการจะอ่านค่าต่าง ๆ จากสเกลมิเตอร์นั้นผู้วัดจะต้องมีความเข้าใจในการต้ังค่าตัวคูณ
การเลือกย่านการวัดและตําแหน่งของสเกลบนมิเตอร์สําหรับการอ่านค่า จึงจะทําให้ค่าที่อ่านได้น้ันถูกต้อง
และแม่นยํา แตอ่ ย่างไรก็ตามความผิดพลาดจากการอ่านค่าการวัดยังสามารถเกิดขึ้นไดแ้ ม้แตก่ ับผู้ที่มีความ
ชํานาญก็ตาม ซ่ึงเทคโนโลยีทางดิจิตอลได้พัฒนาข้ึนอย่างรวดเร็วจึงทําให้เครื่องมือวัดแบบดิจิตอลมี
ประสทิ ธภิ าพสูง การแสดงผลการวัดสะดวกรวดเรว็ มีความถูกต้องและความแมน่ ยาํ

ดจิ ติ อลโวลต์มเิ ตอร์

ดจิ ิตอลโวลต์มิเตอร์ (Digital Volt Meter : DVM) พัฒนาขึ้นเพือ่ ให้มีข้อดีท่ีเหนือกว่าแบบ
อนาล็อก คือ ความเร็วในการวัดสูง มีความเท่ียงตรง มีความละเอียดในการวัดและช่วยลดความผิดพลาด
จากการอ่านค่าของผู้ใชง้ าน อีกท้ังยังมีความตา้ นทานทางอนิ พุทสูงทําให้ไม่โหลดวงจรในการวดั ภาพที่ 78
แสดงบล็อกไดอะแกรมพน้ื ฐานของดจิ ิตอลโวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟูากระแสตรง โดยใช้หลักการการเปลี่ยนแรงดันที่
ต้องการวัดซึ่งเป็นสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลขนาด 4 บิท วงจรนับสิบจะแปลงสัญญาณ
ดิจิตอลนี้เป็นสัญญาณเลขฐานสิบ ส่งให้วงจรแลตซ์เก็บข้อมูลก่อนส่งให้วงจรถอดรหัสและวงจรแสดงผล 7
ส่วน

แรงดนั สญั ญาณนาฬกิ า

อินพุท วงจร วงจรนับ วงจร
A ข้ึน – ลง ถอดรหสั
ฐานสบิ
เปรียบเทยี บ วงจรแสดงผล

แรงดัน

B วงจรแปลง
สญั ญาณดจิ ติ อล
เป็นอนาล็อก

ภาพท่ี 78 บลอ็ กไดอะแกรมพื้นฐานของดจิ ติ อลโวลต์มเิ ตอร์ไฟฟาู กระแสตรง
ทีม่ า (ปรบั จาก วรี ะพันธ์ ติยพั เสน และ นภัทร วัจนเทพินทร์, 2546)

115

โครงสรา้ งของดจิ ติ อลโวลต์มิเตอร์

วงจรเปรียบเทยี บแรงดัน
ภาพท่ี 79 แสดงวงจรพ้ืนฐานของวงจรเปรียบเทียบแรงดัน โดยมีหลักการทํางานของวงจรคือ เม่ือ
มีแรงดันไฟฟูาเข้ามาที่ข้ัวอินพุท + ออปแอมป์จะทําการเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟูาที่ขั้ว – หาก
แรงดนั ไฟฟาู ท่ีขั้ว + มีคา่ มากกว่า จะไดส้ ญั ญาณเอาท์พทุ + V แตถ่ ้าแรงดันไฟฟาู ท่ีขว้ั + มคี ่าน้อยกว่าขั้ว –
จะได้สญั ญาณเอาท์พุทเป็น – V
สําหรับการทํางานในวงจรดจิ ิตอลโวลต์มิเตอร์นี้ วงจรเปรียบเทียบแรงดันจะทําหน้าที่เปรียบเทียบ
แรงดันอินพทุ ทตี่ อ้ งการวดั (จดุ A) กับแรงดันปอู นกลับ (จุด B) หากแรงดนั ที่ต้องการวดั มคี า่ มากกว่าแรงดัน
ท่ีปอู นกลบั จะไดเ้ อาท์พุทเป็น + V หากมีค่าเท่ากนั จะได้ 0 และหากมีคา่ นอ้ ยกว่าจะไดค้ ่า – V

+15V

Vin + RLoad Vout

- -15V

Vreferrence

ภาพท่ี 79 ตวั อย่างวงจรเปรยี บเทยี บแรงดัน
+ V สญั ญาณเอาท์พุท

สญั ญาณอินพทุ
0

สญั ญาณอินพทุ

- V สัญญาณเอาทพ์ ุท

ภาพที่ 80 กราฟแสดงสัญญาณอินพุทต่อเอาท์พุทของวงจรเปรยี บเทียบแรงดัน
วงจรกาเนดิ สญั ญาณนาฬกิ า
วงจรกําเนิดสัญญาณนาฬิกา (Clock Generator) หรือบางครั้งเรียกว่า วงจรออสซิลเลเตอร์
(Oscillator) ทําหน้าท่ีผลิดสัญญาณรูปสีเหลี่ยม (Square wave) ซึ่งมีค่าคาบเวลาคงที่ ใช้สําหรับกําหนด

116

จังหวะให้วงจรดิจิตอลทั้งหมดทํางานได้โดยพร้อมเพรียงกัน ตัวอย่างวงจรกําเนิดสัญญาณนาฬิกาที่ได้รับ
นิยมแสดงดังภาพท่ี 81 ซง่ึ ประกอบขึ้นจาก IC เบอร์ 555 ตวั ตา้ นทานและคาปาซิเตอร์

สญั ญาณนาฬิกาทีใ่ ช้มาตรฐานทีทแี อล (TTL : Transistor Transistor Logic) จะมรี ะดับ
แรงดันไฟฟาู 2 ระดบั คือ ระดับแรงดันไฟฟาู ประมาณ 0.0 – 0.8 โวลต์ แทนด้วยลอจกิ ตํ่า (Logic
low) ระดับแรงดนั ไฟฟูาประมาณ 2.0 - 5.0 โวลต์ แทนดว้ ยลอจกิ สงู (Logic high)

ภาพที่ 81 วงจรกําเนดิ สญั ญาณนาฬกิ าด้วย IC 555
ทม่ี า (สมยศ เพ็ญศรีศริ กิ ลุ , 2008)

THigh TLow
High level

Low level

ภาพท่ี 82 สัญญาณนาฬกิ า
วงจรนับขึ้น – ลง
เป็นวงจรลอจิกเชิงลําดับที่สําคัญชนิดหน่ึงซึ่งสามารถนับขึ้นและลงได้ภายในวงจรเดยี วกัน ทํางาน
โดยการใช้ฟลิบฟลอบ (Flip flop) ประกอบกับลอจิกเกตจํานวนหนึ่ง ทํางานโดยการนับจํานวนสัญญาณ
นาฬิกาที่ปูอนเข้ามาทางอินพุทและทํางานตามการกําหนดค่าของการควบคุม หากขาควบคุมถูกกําหนดให้
เปน็ การนบั ขนึ้ สัญญาณอนิ พุททเ่ี ข้ามาจะทําใหว้ งจรเกิดการเพ่ิมค่าข้ึน หนึ่ง แต่หากขาควบคุมถูกกําหนดให้
เป็นการนับลงสัญญาณอินพุทจะทําให้วงจรเกิดการลดค่าลง หน่ึง เช่นกัน โดยเอาท์พุทที่ออกมาจากวงจร
จะเป็นรหัสเลขฐานสองหรือฐานสิบและต้องนําไปถอดรหัสโดยวงจรถอดรหัสอีกครั้ง นอกจากนี้ยังสามารถ
นําวงจรถอดรหสั มาตอ่ อันดบั กันเพือ่ ใหส้ ามารถนับขึ้น – ลง ไดม้ ากกวา่ 1 หลัก
สาํ หรบั การทํางานในวงจรดิจติ อลโวลตม์ เิ ตอร์น้ีคอื เม่ือวงจรเปรยี บเทียบแรงดันส่งสัญญาณมาเปน็
1 วงจรน้ีจะทําการนับขึ้น 1 ค่า และส่งข้อมูลเอาท์พุทไปยังวงจรถอดรหัสและแสดงผลตอ่ ไป แต่หากวงจร

117

เปรียบเทียบแรงดันส่งสัญญาณมาเป็น 0 วงจรน้ีจะทําการนับลง 1 ค่า และส่งข้อมูลเอาท์พุทไปยังวงจร
ถอดรหสั และแสดงผลตอ่ ไป

ภาพท่ี 83 วงจรนับขึ้น – ลง
ท่มี า (สมยศ เพ็ญศรีศริ กิ ลุ , 2008).

อินพุท (CK) # 1 #2 #3 #4 #5 36 #7
#8 #9
1
เอาท์พุท (Q) 1 010 1 01
QA (LSB) 0 1 0 0

QB 0 0 1 00 1100

QC (MSB) 11 1100
00 0

วงจรนบั ข้ึน เริ่มนบั ใหม่

เอาทพ์ ทุ (Q)
QA (LSB)
1 01 0 1 0 1 01 0

QB 11 0 011 00 11
QC (MSB) 11
11 00 0 0 11

วงจรนบั ลง เรม่ิ นับใหม่

ภาพที่ 84 ไดอะแกรมของเวลาของวงจรนับขึ้น – ลง

118

ตารางที่ 10 ตารางความจริงของวงจรนับฐานสิบ

OUTPUT

COUNT Q0 Q1 Q2 Q3
20 = 1 21 = 2 22 = 4 23 = 8
0
1 L LL L
2 H L
3 L LL L
4 H L
5 L HL L
6 H L
7 L HL L
8 H L
9 L LH H
H H
LH

HH

HH

LL

LL

วงจรนบั หลักร้อย CK วงจรนบั หลักสิบ CK วงจรนับหลักหนว่ ย CK
QD QC QB QD QC QB QD QC QB
QA QA QA

วงจรถอดรหสั และ วงจรถอดรหัสและ วงจรถอดรหัสและ
แสดงผล แสดงผล แสดงผล

ภาพที่ 85 วงจรนับข้ึน – ลง 3 หลัก

วงจรแปลงสญั ญาณดิจติ อลเปน็ อนาลอ็ ก
วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก (Digital to analog converter : DAC) ทําหน้าที่แปลง
สญั ญาณดจิ ิตอลซงึ่ มคี า่ เป็นลอจิก 0 และ 1 ให้กลับมาเป็นสัญญาณอนาล็อก โดยวงจร (ภาพท่ี 86) จะแบง่
ออกเปน็ 2 ส่วนหลักคือ 1) โครงข่ายตัวต้านทานซึ่งประกอบดว้ ย Ra Rb Rc และ Rd ซึ่งจะมีค่าความ
ต้านทานเพิ่มขึ้นเท่าตัวในแต่ละบิท 2) วงจรขยายซึ่งจะสร้างจากออปแอมป์และจัดวงจรให้มีการขยายที่
เหมาะสม การทํางานงานของวงจรคือเมื่อมีสัญญาณดิจิตอลเข้ามาที่อินพุทลอจิกในแต่ละบทิ ของวงจร จะ
ทําใหเ้ กดิ การรวมกันของกระแสไฟฟูาในแต่ละบิทที่อนิ พุทของออปแอมปแ์ ละถูกขยายให้เกิดแรงดันค่าหนึ่ง
ท่ีเอาท์พุทของออปแอมป์ โดยค่าแรงดันเอาท์พุทของวงจรจะเปล่ียนไปตามค่าอินพทุ ลอจิกทั้ง 4 บทิ ท่ีเข้า
มา ซ่ึงจะสามารถคาํ นวณไดจ้ ากสมการ Vout = (VD + VC + VB + VA)

119

Ra = Rf = Vout
D 1k 1k +10 V

Rb = +
C 2k
-
Rc =
B 4k -10 V

Rb =
A 8k

โครงข่ายตวั ต้านทาน วงจรขยาย

ภาพที่ 86 วงจรแปลงแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาลอ็ ก

สมมุติให้ลอจิก A = 1 และลอจิกอ่ืน ๆ มีค่าเป็น 0 จะไดเ้ อาท์พุท คือ (0 + 0 + 0 + 5) =
0.625 V เปน็ ตน้ ค่าแรงดนั เอาท์พุทของวงจรนี้แสดงไว้ดงั ตารางท่ี 11

ตารางที่ 11 ค่าแรงดนั เอาท์พุทของวงจรแปลงสญั ญาณดจิ ติ อลเป็นอนาล็อก

D ดจิ ิตอลอนิ พทุ A แรงดนั เอาท์พทุ
CB

0000 0.000

0001 0.625

0010 1.250

0011 1.875

0100 2.500

0101 3.125

0110 3.750

0111 4.375

1000 5.000

1001 5.625

1010 6.250

1011 6.875

1100 7.500

1101 8.125

1110 8.750

1111 9.375

120

วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกนี้จะมีค่าการแยกชัด (Resolotion) ของการแปลง

สัญญาณหรือค่าแรงดันตํ่าท่ีสุดท่ีจะเกิดการเปล่ียนแปลงได้ในแต่ละบิทของอินพุทเท่ากับการเปล่ียนแปลง

ไปของบทิ ทมี่ ีนยั สาํ คญั ต่าํ สุด (LSB : Least Significant Bit) นน่ั คอื

LSB = VA

= 0.625 V

สําหรับในระบบของดิจิตอลโวลต์มิเตอร์นี้ วงจรน้ีจะแปลงข้อมูลดิจิตอลฐาน 10 จากวงจรนับให้

กลับไปเป็นแรงดันอนาล็อก เพ่ือปูอนกลับไปเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟูาทางอินพุท หากแรงดันไฟฟูานี้

มากกว่าแรงดนั ไฟฟูาอินพุทก็จะทําให้วงจรเปรียบเทียบแรงดันส่งเอาท์พุทเป็น –V และทําให้วงจรนับทํา

การนบั ลง แต่หากแรงดันไฟฟูานีน้ อ้ ยกว่าแรงดันไฟฟูาอินพุทก็จะทําให้วงจรเปรียบเทียบแรงดันส่งเอาท์พุท

เปน็ +V และทาํ ให้วงจรนับทาํ การนบั ขนึ้ แทน

วงจรถอดรหัสฐานสบิ
ทําหน้าที่แปลงรหัสเลขไบนารี (Binary code) จํานวน n บิทให้เป็นเลขฐานสิบ เนื่องจากเลข
ไบนารีนั้นไม่สะดวกในการจดจําและนําไปใช้งาน ดังนั้นจึงนิยมใช้วงจรถอดรหัสฐานสิบ (BCD : Binary
Coded Decimal) เพื่อแปลงรหัสเลขฐานสองให้เป็นเลขฐานสบิ เชน่ 00102 = 210 เป็นตน้
การทํางานของวงจรถอดรหัสนี้จะใช้วิธกี ารแสดงตาํ แหน่งของเลขฐานสิบด้วย LED แบบ 7 ส่วน
(7 Segment) ซึ่งวางเรียงตัวเป็นรูปเลข 8 ดังนั้นเม่ือมีรหัสเลขฐานสองเข้ามาวงจรจะแปลงเป็นรหัส
เลขฐานสบิ และสง่ เอาทพ์ ุทออกไปควบคมุ ให้ LED ติดเปน็ รปู เลขฐานสบิ ทแี่ ปลงได้ เชน่ 00102 = 210 จะทํา
ให้ LED ท่ีตาํ แหน่ง a b g e d ตดิ เป็นรูปเลข 2

ตารางท่ี 12 เปรยี บเทยี บรหัสเลขฐานสอง 4 บทิ กบั เลขฐานสบิ

รหสั ไบนารี เลขฐานสบิ

D C B A D0

00000

00011

00102

00113

01004

01015

01106

01117

10008

10019

121

A รหัส รหัส a a
B เลข เลข b f gb
C ฐาน ฐาน c ec
D สอง สิบ d
e d
gf

ภาพที่ 87 วงจรถอดรหัสเลขฐานสองแบบใช้ LED 7 Segment

ตารางที่ 13 ความสัมพนั ธข์ องรหสั เลขฐานสองเลขฐานสบิ กบั ตําแหนง่ การตดิ สวา่ งของ LED 7 Segment

รหสั เลขฐานสอง เลขฐานสบิ a ตาแหนง่ ของ LED 7 สว่ น ตัวเลข
0 1 bcde f 7 ส่วน
DCBA 11111 g
0000

0001 1 11

0010 2 11 11 1

0011 3 1111 1

0100 4 11 11

0101 5 1 11 11

0110 6 1 11111

0111 7 111

1000 8 1111111

1001 9 1111 11

122

ภาพท่ี 88 ตัวอยา่ งวงจรถอดรหัสและวงจรแสดงผล 7 ส่วน
ที่มา (วรี ะพนั ธ์ ตยิ ัพเสน และ นภัทร วจั นเทพนิ ทร,์ 2546)

สญั ญาณ Enable วงจรนบั D วงจร aa
นาฬิกา IC1 ถอดรหัส bc
CLK 4510 C de f gb
Up/Down IC2 fg e c
B 7447

A

1,3,4

อนิ พทุ +IC3 +5V A 47 k
10 k 741
B 75 k +10 V
-5V
10 k C 37.5 k +IC4
741
D 18.7 k
-- -10
V

ภาพท่ี 89 ตัวอยา่ งวงจรโวลต์มิเตอรไ์ ฟฟาู กระแสตรง
ท่มี า (ปรบั จาก วีระพนั ธ์ ติยัพเสน และ นภทั ร วจั นเทพนิ ทร์, 2546)

123

การทํางานของวงจรสามารถอธบิ ายไดด้ ังนี้
1. เม่ือเริ่มต้นการทํางานและยังไม่มีแรงดันไฟฟูาเข้ามาที่อินพุทของวงจรเปรียบเทียบแรงดัน
(IC2) เอาท์พทุ A – D ของวงจรนับฐานสิบ (IC1) จะถูกรีเซ็ทให้มีค่า 0 ทั้งหมด จึงทําให้อินพทุ ของวงจร
แปลงสญั ญาณดิจติ อลเป็นอนาลอ็ กเปน็ 0 ทงั้ หมดและไดเ้ อาทพ์ ุทมคี า่ 0 โวลตม์ ารอท่ขี า – ของ IC3
2. สมมุติให้มีแรงดันไฟฟูา 2 โวลต์เข้ามาที่อินพทุ ขา + ของ IC3 จะทําให้วงจรเปรียบเทียบ
แรงดันทํางาน โดยการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟูาท่ีอินพุทท้ังสอง ซึ่งจะพบว่าแรงดันไฟฟูาที่ขา + มีค่า 2
โวลตซ์ ่งึ มากกวา่ ขา – ซ่งึ มี 0 โวลต์ ทําให้ได้เอาทพ์ ทุ เปน็ +
3. เม่ืออินพุทของวงจรนับได้รับไฟบวกจะทําให้มีการนับสัญญาณนาฬิกา 1 ลูก วงจรนับจึงเพิ่ม
ค่าข้ึน 1 ค่า จาก 0 เป็น 1 และได้ เอาท์พุทลอจิก A – D เป็น 0 0 0 1 ส่งไปที่วงจรถอดรหัสและวงจร
แปลงสญั ญาณดิจติ อลเปน็ อนาล็อก
4. วงจรถอดรหัสจะแปลงรหัส BCD จากวงจรนับเป็นรหัสเลขฐานสิบและแสดงผลเลข 1 ท่ี
วงจรแสดงผล 7 สว่ น
5. วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกจะแปลงรหัส BCD กลับเป็นแรงดันไฟฟูาประมาณ
1 โวลตแ์ ละส่งกลับไปท่ีขา – ของ IC3 เพอื่ เปรยี บเทียบคา่ แรงดันไฟฟูาอีกครัง้
6. วงจรเปรียบเทียบแรงดันจะทําการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟูาที่อินพุทอีกครั้ง โดยจะพบว่า
แรงดนั ไฟฟูาทขี่ า + ยงั มคี า่ 2 โวลต์ และทขี่ า – เพม่ิ คา่ เป็น 1 โวลต์ แต่ยังน้อยกว่าอนิ พทุ ขา + ดงั นน้ั จงึ ทํา
ให้ได้เอาท์พทุ เป็น +
7. เม่ืออินพทุ ของวงจรนับไดร้ ับไฟบวกจะทําให้มีการนับสัญญาณนาฬิกาเพมิ่ อกี 1 ลูก วงจรนับ
จึงเพม่ิ ค่าขนึ้ อีก 1 คา่ จาก 1 เป็น 2 และได้ เอาท์พทุ ลอจิก A – D เป็น 0 0 1 0 ส่งไปท่ีวงจรถอดรหัสและ
วงจรแปลงสัญญาณดจิ ติ อลเป็นอนาลอ็ ก
8. วงจรถอดรหัสจะแปลงรหัส BCD จากวงจรนับเป็นรหัสเลขฐานสิบและแสดงผลเลข 2 ที่
วงจรแสดงผล 7 ส่วน
9. วงจรแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อกจะแปลงรหัส BCD กลับเป็นแรงดันไฟฟูาประมาณ
2 โวลตแ์ ละส่งกลับไปที่ขา – ของ IC3 เพอ่ื เปรียบเทยี บคา่ แรงดนั ไฟฟาู อกี คร้งั
10. วงจรเปรียบเทียบแรงดันจะทําการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟูาท่ีอินพุทอีกคร้ัง โดยจะพบว่า
แรงดันไฟฟาู ที่ขา + ยังมีคา่ 2 โวลต์ และทีข่ า – เพมิ่ คา่ เปน็ 2 โวลตเ์ ทา่ กนั ดงั นั้นจึงทําให้เอาทพ์ ุทเปน็ 0
11. เม่ือวงจรนับไม่มีสัญญาณมาที่อินพุท จึงไม่มีการนับสัญญาณนาฬิกาเพิ่ม จึงทําให้คงสถานะ
ของเอาท์พทุ เปน็ 0 0 1 0 และไม่มีการเปลี่ยนแปลงของตวั เลขแสดงผล 7 ส่วน
12. หากแรงดันไฟฟาู ทีอ่ ินพทุ ของวงจรเปรียบเทยี บแรงดันมีการเปลี่ยนแปลง ลดลงเหลือ 1 โวลต์
จะทําให้เกิดผลคือ แรงดันไฟฟูาที่ขา + มีค่า 1 โวลต์ และท่ีขา – มีค่า 2 โวลต์ ซ่ึงมากกว่าอินพุทขา +
ดังนนั้ จงึ ทําใหไ้ ดเ้ อาท์พุทเป็น –

124

13. เมื่ออนิ พุทของวงจรนบั ไดร้ บั ไฟลบ จะทําใหม้ ีการนบั สญั ญาณนาฬกิ า 1 ลกู แต่เป็นการนบั ลด
ค่าลง 1 ค่า จาก 2 เป็น 1 และได้ เอาท์พุทลอจิก A – D เป็น 0 0 0 1 ส่งไปที่วงจรถอดรหัสและวงจร
แปลงสญั ญาณดจิ ิตอลเปน็ อนาลอ็ ก

14. วงจรถอดรหัสจะแปลงรหัส BCD จากวงจรนับเป็นรหัสเลขฐานสิบและแสดงผลเลข 1 ท่ี
วงจรแสดงผล 7 สว่ น

15. การทํางานของวงจรนี้จะเป็นเช่นนี้ไปตลอดจนกระทั่งไม่มีแรงดันไฟฟูาเข้ามาทางอินพุทของ
วงจรเปรียบเทียบแรงดันและเอาท์พทุ ของวงจรนบั ฐานสิบ (IC1) จะถกู รีเซ็ทใหม้ คี ่า 0 ทง้ั หมด

ตารางท่ี 14 เปรยี บเทียบการเกดิ เอาทพ์ ุททีว่ งจรแต่ละสว่ นในการทํางาน 1 รอบ

Input + Input - Output Counter BCD code 7 D/A
Segment
2V 0V + Up 0001 1V
2V 1V + Up 0010 1 2V
2V 2V 0 None 0010 2 2V
1V 2V - Down 0001 2 1V
1

คาศัพท์ท่ีเกยี่ วข้องกบั ดจิ ติ อลโวลตม์ เิ ตอร์

1. จานวนหลกั (Number of digits) หมายถึง จํานวนหลักที่ DVM จะสามารถแสดงผลได้
1.1. DVM ขนาด 4 หลกั สามารถแสดงคา่ สงู สุดได้ 9,999 โวลต์ และมี 10,000หน่วยนับ
1.2. DVM ขนาด 3 ½ หลกั สามารถแสดงคา่ สูงสดุ ได้ 1,999 และมี 2,000หน่วยนับ
1.3. DMM ขนาด 3 ¾ หลกั สามารถแสดงค่าสูงสดุ ได้ 3,999 และมี 4,000หนว่ ยนับ

2. ความสามารถการแยกชัด (Resolution) คืออัตราส่วนระหว่างค่าที่น้อยที่สุดที่ DVM
สามารถแสดงผลไดต้ อ่ คา่ แสดงผลที่มากท่ีสุดบนสเกลเดียวกัน เช่น DVM ขนาด 3½ หลักซ่ึงสามารถแสดง
ผลได้จาก 0 – 1999 ค่าทแ่ี สดงไดน้ อ้ ยทส่ี ุดคอื 1 และค่าสูงสุดคือ 1999 ดังน้นั ค่าการแยกชัดคือ ส่วน
หรือ 0.05 เปอร์เซ็นต์ สมมุติ DVM 3½ หลักที่สเกล 2,000 โวลต์ จะมีค่าการแยกชดั เท่ากับ
เท่ากับ 1 โวลต์ เปน็ ต้น ปจั จุบนั ค่าการแยกชดั น้ีจะแสดงดว้ ยขนาดของสัญญาณ เช่น DVM 3½ หลักที่
สเกล 200 โวลต์ มีค่าการแยกชัด 0.1 โวลต์ เปน็ ตน้

3. ความไว (Sensitivity) หมายถึง ความสามารถในการตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงท่ีนอ้ ยทีส่ ุดท่ี
เคร่อื งมือวดั จะสามารถตรวจวัดได้ เชน่ DVM 3½ หลกั ที่สเกล 200 โวลต์ มีคา่ ความไว 0.1 โวลต์ เปน็ ตน้

4. ความเท่ียงตรง (Accuracy) หมายถึง ความสามารถในการวัดเพื่อให้ได้ค่าที่ใกล้เคียงค่าท่ี
ถกู ต้องที่สุด

125

5. อินพุตอิมพีแดนซ์ (Input impedance) คือ ค่าความต้านทานทางอินพุทภายในดิจิตอล
โวลต์มิเตอร์หรือของเคร่ืองมือวัด โดยยิ่งมีค่าสูงยิ่งดีเนื่องจากจะไม่ทําให้เกิดผลการโหลดต่อวงจรที่ตอ้ งการ
วดั โดยทั่วไปจะมคี า่ ประมาณ 1 MΩ

6. การแสดงข้ัวอัตโนมัติ (Auto polarity) คือคุณสมบัติในการแสดงขั้วของแรงดันที่วดั ไดโ้ ดย
อตั โนมัติ โดยจะแสดงผลเป็น + หรือ – หน้าตัวเลขแสดงปริมาณ เช่น – 5 V มีข้อดที ่ีผู้วดั ไม่ต้องสลับขั้ว
มเิ ตอร์เอง

7. การปรับศูนย์อัตโนมัติ (Auto zero) เป็นคุณสมบัติท่ี DVM จะพยายามปรับให้อินพุทมีค่า
เปน็ ศนู ย์ โดยอัตโนมตั ิทกุ ครัง้ ทีไ่ ม่มแี รงดันเข้ามาทางอนิ พทุ

8. การปรับสเกลอัตโนมัติ (Auto ranging) เป็นคุณสมบตั ิที่ DVM จะปรับเลือกย่านการวัดที่
เหมาะสมและแสดงผลบนยา่ นน้ันให้โดยอตั โนมัตทิ กุ คร้งั ที่ทําการวัด

9. การขจัดสัญญาณรบกวนแบบวิธีปกติ (Normal mode noise rejection : NMR) เป็น
คณุ สมบัติในการกาํ จัดสญั ญาณรบกวนทางไฟฟูากระแสสลับจากภายนอกไม่ให้เจข้ามารบกวนไฟฟูากระแส
ตรงทต่ี ้องการวัด มีหนว่ ยเปน็ เดซิเบลที่ความถีค่ ่าหน่งึ

10. การขจัดสัญญาณรบกวนแบบวิธรี ่วม (Common mode noise rejection : CMR) เปน็
คุณสมบัติในการกําจัดสัญญาณรบกวนท่ีเกิดขึ้นระหว่างอินพุททั้งสองขั้วของเคร่ืองมือวัดในขณะทําการวัด
มหี น่วยเป็น เดซเิ บลที่ความถี่คา่ หนึง่

11. เวลาตอบสนอง (Response time or setting time) คือระยะเวลาที่ DVM หรือเครอ่ื งมอื
วดั ใช้ในการแสดงผลขณะทําการวัด โดยปกตใิ นการวดั ไฟฟูากระแสตรงจะใชเ้ วลาน้อยกว่า 1 วินาที ส่วน
ไฟฟูากระแสสลับจะใช้เวลานอ้ ยกวา่ 2 วนิ าที

สรปุ สาระสาคัญ

การทํางานของโวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสตรงใช้หลักการการแปลงแรงดันไฟฟูากระแสตรงทาง
อนิ พุทซ่ึงเปน็ สัญญาณอนาล็อกให้เป็นข้อมูลดิจิตอล ซึ่งเรียกหลักการน้ีวา่ การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็น
ดจิ ิตอล (Analog to Digital Converter : ADC) จํานวนบทิ ของสัญญาณดิจิตอลมีผลตอ่ ค่าความละเอียด
ในการแสดงผล ยิ่งจํานวนบิทมากก็ย่ิงมีความละเอียดในการแสดงผลมาก เช่น จากวงจร ADC ในรูปที่ 97
จํานวน 4 บิท จะสามารถแสดงค่าแรงดันตา่ํ สุดได้ = 0.625 โวลต์ แต่ถ้าวงจรน้ีมี 8 บิท จะสามารถแสดงค่า
แรงดันตํ่าสุดได้ = 0.4 โวลต์ เป็นตน้ จากน้ันข้อมูลดจิ ิตอลท่ีแปลงได้น้ีจะถูกส่งไปวงจรถอดรหัสและ
แสดงผล 7 สว่ น เพ่ือแสดงผลข้อมูลในรูปของเลขฐานสิบต่อไป ซ่ีงหลักการน้ีสามารถใชก้ ับเครื่องมือวัดทาง
อเิ ล็กทรอนกิ ส์แบบดจิ ติ อลไดท้ ุกชนิด

การทดลอง

การวัดแรงดันไฟฟ้าดว้ ยดิจิตอลโวลต์มิเตอร์

อปุ กรณก์ ารทดลอง
1. ดิจิตอลโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟาู กระแสตรง 1 เครื่อง
2. ชุดทดลองวงจรไฟฟาู 1 ชุด

วธิ กี ารทดลอง
1. นาํ DVM วัดค่าแรงดนั ไฟฟาู จากแหลง่ จ่ายไฟฟูาโดยตรงและบันทกึ ผลลงตารางที่ 1
2. ตอ่ วงจรตามรูปท่ี 101
3. วัดคา่ แรงดนั ไฟฟาู และบันทกึ ผลลงตารางที่ 2
4. คํานวณคา่ ̅, SD, % error, % Accuracy และ % Precision ลงในตาราง
5. เปลี่ยนคา่ ความตา้ นทานไฟฟาู จาก 100 Ω เป็น 10k Ω และทาํ ตามข้อที่ 3 และ 4 และบนั ทึกผล
ลงตารางท่ี 3
6. เปลี่ยนค่าความต้านทานไฟฟาู จาก 10k Ω เปน็ 1M Ω และทําตามขอ้ ท่ี 3 และ 4 และบนั ทึกผลลง
ตารางท่ี 4

แหล่งจ่ายไฟฟูา R1 = 100
กระแสตรง 9 V
DVM

ภาพที่ 90 การต่อวงจร

ตารางบนั ทกึ ผลการทดลองที่ 1

1 2 3 4 ครง้ั ที่ 7 8 9 10 ̅ SD
56

แรงดนั

% error

% Accuracy

% Precision

127

ตารางบนั ทึกผลการทดลองที่ 2

1 2 3 4 คร้ังที่ 7 8 9 10 ̅ SD
56

แรงดัน

% error

% Accuracy

% Precision

ตารางบนั ทกึ ผลการทดลองที่ 3

1 2 3 4 ครั้งที่ 7 8 9 10 ̅ SD
56

แรงดนั

% error

% Accuracy

% Precision

ตารางบันทกึ ผลการทดลองท่ี 4

1 2 3 4 ครง้ั ที่ 7 8 9 10 ̅ SD
56

แรงดนั

% error

% Accuracy

% Precision

128

สรุปผลการทดลอง
............................................................................................................................. .................................
............................................................................................................................. .................................
................................................................................................. .............................................................
............................................................................................................................. .................................
..............................................................................................................................................................
............................................................................................................................. .................................
............................................................................................................................. .................................
...................................................................... ........................................................................................
............................................................................................................................. .................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................

คาถามทา้ ยการทดลอง
1. ผลรวมของแรงดันไฟฟาู ̅ ท่ีวัดไดจ้ ากตารางที่ 2 – 3 มคี วามแตกต่างจากค่าทว่ี ัดไดจ้ ากตารางบันทึก
ผลการทดลองที่ 1 หรอื ไม่ ถา้ มคี ดิ เป็นก่ีเปอร์เซ็นต์และอะไรเปน็ สาเหตุใหเ้ กิดความแตกตา่ งเหลา่ น้ัน จง
อธิบาย
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................

129

2. จากการวดั แรงดันไฟฟาู ทั้ง 4 ครั้งที่ผ่านมา จงให้เหตุผลวา่ การวัดคร้ังไหนมีความน่าเชื่อถือมากท่ีสุด
และจงหาข้อพิสูจน์ในเหตุผลของนักศึกษา
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................

130

แบบฝกึ หดั ท้ายบท

1. จงอธิบายความหมายของคําดังต่อไปนี้
1.1. ความสามารถการแยกชดั (Resolution)
1.2. ความไว (Sensitivity)
1.3. อนิ พุตอิมพแี ดนซ์ (Input impedance)
1.4. การแสดงขัว้ อตั โนมัติ (Auto polarity)
1.5. การปรบั ศนู ยอ์ ัตโนมัติ (Auto zero)
1.6. การปรับสเกลอตั โนมัติ (Auto ranging)
1.7. การขจัดสญั ญาณรบกวนแบบวธิ ปี กติ (Normal mode noise rejection : NMR)
1.8. การขจัดสญั ญาณรบกวนแบบวธิ รี ่วม (Common mode noise rejection : CMR)
1.9. เวลาตอบสนอง (Response time or setting time)

2. จงอธิบายหลักการแปลงสญั ญาณอนาล็อกเปน็ ดิจิตอลมาพอสงั เขป
3. จงอธบิ ายหลกั การทํางานของวงจรเปรยี บเทยี บแรงดันมาพอสังเขป
4. จงอธิบายกระบวนการแปลงสญั ญาณดจิ ิตอลเปน็ อนาล็อกมาพอสังเขป
5. จากวงจรในภาพที่ 84 ถ้าเปลี่ยนให้วงจรมีอินพุท 8 บทิ วงจรนี้จะสามารถแสดงการเปล่ียนแปลงของ

สัญญาณทางเอาท์พุทไดก้ ี่สเต็ปและจงคาํ นวณหาค่าความละเอยี ดของสญั ญาณอนาลอ็ กทแ่ี ปลงได้
6. จงปรบั ปรุงวงจรในภาพที่ 100 ให้สามารถวัดแรงดนั ไฟฟาู ได้ถงึ 199 โวลต์ พร้อมท้งั อธบิ ายวิธีการ

ปรับปรงุ วงจรน้นั

131

บรรณานกุ รม

จิระศักดิ์ สิทธิกร (2557). วงจรนับ. ค้นเม่ือวันที่ 20 ตุลาคม 2556 จาก

http://www.kmitl.ac.th/~ksjirasa/Lecture/ElectricalEng/lec06.pps

ธีรวัฒน์ ประกอบผล. (2549). ดิจิตอลอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์. กรงุ เทพฯ : สาํ นักพิมพท์ ้อป.

ประยูร เช่ียววัฒนา. (2535). เครื่องวัดและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสริม

เทคโนโลยี (ไทย - ญี่ปุน).

พั น ธ์ ศั ก ด์ิ พุ ฒิ ม า นิ ต พ ง ศ์ . ( 2537) . เ ค ร่ื อ ง มื อ วั ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์ . ก รุ ง เ ท พ ฯ :

ซเี อ็ดยเู คชน่ั .

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสวุ รรณภมู .ิ (2557). วงจรนบั . คน้ เม่อื วนั ท่ี 20 ตุลาคม 2556 จาก

http://lms.rmutsb.ac.th/elearning/claroline/backends/download.php?url=L3NsaWRlcy

9kaWdpdGFsLWxlY3R1cmVfNTEtMS0xMi5wcHQ%3D&cidReset=true&cidReq=4081301

ม า ต ร วิ ท ย า . ( 2554) . ค้ น เ ม่ื อ วั น ท่ี 16 ม ก ร า ค ม 2556. จ า ก http://www.nstda.or.th/nstda-

knowledge/3070-metrology

วีระพันธ์ ติยัพเสน และ นภัทร วัจนเทพินทร์. (2546). ทฤษฎีเคร่ืองมือและการวัดทางไฟฟ้า. กรุงเทพฯ :

สกายบกุ๊ ส์.

ศักรนิ ทร์ โสนนั ทะ. (2545). เครอื่ งมอื วดั และการวดั ทางไฟฟ้า. กรงุ เทพฯ : ซีเอ็ดยเู คชั่น.

สมนึก บุญพาไสว. (2550). การวดั และเครอื่ งมือวัด. กรงุ เทพฯ : สาํ นักพมิ พ์ท้อป.

สมยศ เพ็ญศรีศิริกุล. (2008). วงจรพื้นฐานของสัญญาณนาฬิกา. ค้นเม่ือวันท่ี 20 ตุลาคม 2556 จาก

http://somyut.krutechnic.com/unit66.html

สมยศ เพ็ญศรีศิริกุล. (2551). วงจรนับ. ค้นเม่ือวันที่ 20 ตุลาคม 2556. จาก

http://somyut.krutechnic.com/unit8.html

สุภาพรรณ สุวรรณสว่าง. (2552). วงจรนับ. ค้นเม่ือวันที่ 20 ตุลาคม 2556 จาก

http://home.npru.ac.th/sopapun/counter.ppt

Bakshi U.A. (2011). Electronic Instrumentation & Measurements. 2nd ed. Technical

Publications

Bakshi U.A., Bakshi A.V. (2009). Measurements and Instrumentation. Technical Publications.

http://books.google.co.th/books?id=gqfF32NgDl0C

David A. B. (1994). Electronic instrumentation and measurement. 2nd ed. Prentice Hall

David A. B. (2007). Electronic instrumentation and measurements. 2nd Edition. Prentice

Oxford University Press, USA

Donald P. L. (1992). Discrete and Integrated Circuit Electronics. Santa Clara University.

132

K. Lal Kishore. (2009). Electronic Measurements and Instrumentation. Pearson Education
India.
Larry D. Jones And A. Foster Chin. (1995). Electronic instruments and measurement. 2nd
ed. Singapore: Simon and Schuster Asia Pte.

133

บทท่ี 8

การใช้งานมลั ตมิ เิ ตอร์

เคร่ืองมือวัดทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นเคร่ืองมือที่สําคัญมากสําหรับนักอิเล็กทรอนิกส์ เน่ืองจากเป็น
เคร่ืองมือท่ีแสดงค่าปริมาณทางไฟฟูาของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพ่ือใช้ตรวจสอบหาจุดบกพร่องของการทํางาน
ของวงจรเมอ่ื วงจรไมส่ ามารถทาํ งานได้ หรือใช้ตรวจสอบการทาํ งานของอุปกรณอ์ ิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่าง ๆ ได้

มัลติมิเตอร์ที่นิยมใช้งานกันโดยทั่วไปประกอบดัวย มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อกและมัลติมิเตอร์แบบ
ดิจิตอล การใช้งานเครื่องมือเหล่านี้ผู้ใช้งานต้องมีความรู้ความเข้าใจจึงจะสามารถนําไปใช้งานได้อย่างถูกต้อง
ตามวตั ถุประสงคข์ องผูใ้ ช้งาน

มัลตมิ เิ ตอร์

เป็นเครื่องมือพ้ืนฐานประเภทตรวจวัดที่ได้รับความนิยมในการใช้งานมาก เน่ืองจากมีความถูกต้อง
แมน่ ยําในการใชง้ านสงู เม่อื เทยี บกบั ราคาที่ไมส่ ูงมากนัก มีความสามารถใชว้ ดั ค่าปริมาณทางไฟฟูาไดห้ ลายย่าน
วดั ประกอบดว้ ย แรงดนั ไฟฟาู กระแสตรง แรงดนั ไฟฟูากระแสสลับ กระแสไฟฟูากระแสตรง ความต้านทานฟูา
ดังนนั้ จึงนนิ มเรียกเครื่องมือวดั ประเภทนว้ี า่ “มัลติมิเตอร”์

มัลติมิเตอรใ์ นปัจจุบันแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1) มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก หรือบางครั้งนิยมเรียกว่า
มลั ตมิ เิ ตอร์แบบเข็ม 2) มัลตมิ ิเตอร์แบบดิจิตอล หรือบางครั้งนิยมเรียกวา่ ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ ซ่ึงในดา้ นการใช้
งานนั้นทั้ง 2 ชนิดมีหน้าท่ีการทํางานเหมือนกันทุกประการ ยกเว้นรูปแบบของการแสดงผลและโดยทั่วไปจะมี
ฟงั คช์ ่ันการทํางานพิเศษเพ่ิมเตมิ จากมลั ติมเิ ตอรแ์ บบเขม็ ซ่ึงแล้วแต่ยหี่ ้อและร่นุ ของมลั ตมิ ิเตอร์

มัลตมิ ิเตอร์แบบอนาล็อก

นิยมเรียกอีกชื่อว่า มัลติมิเตอร์แบบเข็ม ชนิดที่นิยมใช้งานโดยทั่วไปจะเป็นแบบลูกบิดหมุนเลือกย่าน
การวัดปริมาณทางไฟฟูา แสดงผลโดยการเคลื่อนท่ีของเข็มซึ่งติดตั้งบนขดลวดเคล่ือนที่ (Moving coil)
ประกอบด้วยย่านการวัดดังนี้ ย่านวัดแรงดันไฟฟูากระแสตรง (DC Volt meter) ย่านวัดกระแสไฟฟูา
กระแสตรง (DC Ampere meter) ย่านวดั แรงดันไฟฟูากระแสสลับ (AC Volt meter) และย่านวดั ค่าความ
ต้านทานไฟฟูา (Ohm Meter) การศึกษาและทําความเข้าใจการใช้งานมัลติมิเตอร์แบบเข็มในคร้ังน้ีจะ
ยกตัวอย่างการใชง้ านของมลั ตมิ เิ ตอร์ Sanwa รุ่น YX-360TR เปน็ ตัวอยา่ งในการศึกษาเพ่อื ใหส้ ามารถเข้าใจได้
งา่ ยข้ึน

134

9

8

10

15

2

43

ภาพท่ี 91 มลั ตมิ ิเตอร์แบบอนาลอ็ ก
สว่ นประกอบสาคัญของมลั ติมเิ ตอร์แบบเข็ม
1. ที่ปรับการชี้ศูนย์ (Zero adjustment) ใช้ปรับให้เข็มชท้ี ี่ศูนย์โอห์ม เม่ือนําปลายสายวดั ท้ังสอง
เส้นมาแตะกนั ก่อนทําการวดั คา่ ความต้านทานในแตล่ ะยา่ นการวดั ความต้านทาน
2. สวติ ชเ์ ลอื กยา่ นการวดั (Range selector switch) ใชส้ าํ หรับบิดเลือกวา่ จะวัดปริมาณใดและย่าน
การวัดเทา่ ใด ประกอบด้วย 4 ปรมิ าณ ซงึ่ แต่ละปรมิ าณมยี า่ นการวัดเลือกได้ ดงั น้ี

2.1 แรงดันไฟฟาู กระแสสลับ (ACV) ประกอบดว้ ย 4 ย่านการวัด คอื
2.1.1 0 - 10V สามารถวัดคา่ แรงดนั ไฟฟูากระแสสลบั สูงสดุ 10 โวลต์
2.1.2 0 - 50 V สามารถวดั คา่ แรงดันไฟฟาู กระแสสลับสูงสดุ 50 โวลต์
2.1.3 0 - 250 V สามารถวดั คา่ แรงดันไฟฟาู กระแสสลับสูงสดุ 250 โวลต์
2.1.4 0 - 1000 V สามารถวดั ค่าแรงดันไฟฟูากระแสสลับสงู สุด 1000 โวลต์

2.2 แรงดนั ไฟฟูากระแสตรง (DCV) ประกอบดว้ ย 7 ย่านการวัด คอื
2.2.1 0 - 0.1 V สามารถวดั คา่ แรงดนั ไฟฟาู กระแสสลบั สงู สุด 0.1 โวลต์
2.2.2 0 - 0.5 V สามารถวดั ค่าแรงดนั ไฟฟาู กระแสสลับสูงสดุ 0.5 โวลต์
2.2.3 0 - 2.5 V สามารถวัดคา่ แรงดนั ไฟฟาู กระแสสลับสงู สดุ 2.5 โวลต์
2.2.4 0 - 10 V สามารถวดั ค่าแรงดันไฟฟูากระแสสลบั สงู สดุ 10 โวลต์
2.2.5 0 - 50 V สามารถวัดคา่ แรงดนั ไฟฟูากระแสสลับสูงสดุ 50 โวลต์
2.2.6 0 - 250 V สามารถวัดคา่ แรงดันไฟฟูากระแสสลบั สงู สดุ 250 โวลต์
2.2.7 0 - 1000 V สามารถวัดคา่ แรงดันไฟฟาู กระแสสลบั สงู สุด 1000 โวลต์

2.3 กระแสไฟฟาู ตรง (DCA) ประกอบดว้ ย 4 ยา่ นการวดั คอื
2.3.1 0 - 50 A สามารถวดั ค่าแรงดนั ไฟฟูากระแสสลับสงู สุด 50 ไมโครแอมแปร์
2.3.2 0 - 2.5 mA สามารถวัดคา่ แรงดนั ไฟฟูากระแสสลบั สงู สดุ 2.5 มลิ ลิแอมแปร์

135

2.3.3 0 - 25 mA สามารถวัดค่าแรงดันไฟฟาู กระแสสลับสงู สุด 25 มลิ ลิแอมแปร์
2.3.4 0 - 0.25 A สามารถวัดค่าแรงดนั ไฟฟูากระแสสลับสูงสุด 2.5 แอมแปร์
2.4 ความต้านทาน (Resistance)
2.4.1 x 1 สามารถวดั ค่าความตา้ นทานไดส้ ูงสดุ 2 กิโลโอหม์
2.4.2 x 10 สามารถวัดคา่ ความตา้ นทานได้สูงสดุ 20 กิโลโอห์ม
2.4.3 x 100 สามารถวัดคา่ ความตา้ นทานไดส้ งู สดุ 200 กิโลโอหม์
2.4.4 x 1k สามารถวดั คา่ ความต้านทานได้สงู สดุ 2,000 กิโลโอหม์ หรอื 2 เมกะโอหม์
2.4.5 x 10k สามารถวัดค่าความต้านทานได้สูงสดุ 20,000 กิโลโอหม์ 20 เมกะโอหม์
3. ช่องเสียบสายวดั ข้วั บวกหรือสายสีแดง (Measuring terminal +)
4. ชอ่ งเสยี บสายวัดข้ัวลบหรือสายสดี า (Measuring terminal -)
5. ช่องเสียบสายวัดข้ัวบวก (สายสีแดง) สําหรับวัดกําลังออกของสัญญาณความถี่เสียง (Output
terminal)
6. เข็มชี้ (Indicator pointer) สาํ หรับอ่านค่าปรมิ าณทที่ าํ การวดั
7. สายวดั (Measure lead) ประกอบดว้ ยสายไฟ 2 เสน้ โดยสายสีแดงสําหรบั ต่อขัว้ บวกและสายสี
ดําสําหรับต่อข้ัวลบทมี่ ลั ตมิ เิ ตอร์
8. สเกลการวัด (Reading scales) ประกอบด้วย 7 สเกลการวัดเรียงลําดบั จากบนสุดลงลา่ งดงั นี้
8.1. สเกลวัดความต้านทาน ด้านหลังของสเกลน้ีจะมีกระจกเงาสําหรับแก้ความคลาดเคลื่อนใน
การอ่านค่าจากสเกล โดยการอ่านค่าที่ถูกต้องจะต้องมองให้เข็มและเงาสะท้อนดา้ นหลังซ้อนทับกันจึงเป็นการ
อา่ นคา่ ทถ่ี กู ต้อง
8.2. สเกลวัดคา่ แรงดนั ไฟฟาู กระแสตรง (DCV) และปรมิ าณกระแสตรง (DCA) มีสีดาํ
8.3. สเกลวัดคา่ แรงดันไฟฟูากระแสสลบั (ACV) มีสแี ดง
8.4. สเกลวดั อตั ราการขยายกระแสไฟฟูาตรงของทรานซสิ เตอร์ (hFE) มีสนี าํ้ เงนิ
8.5. สเกลวัดกระแสร่วั ของทรานซิสเตอร์ (LEAK, ICEO, Ll) มีสนี ํ้าเงิน
8.6. สเกลวัดความต่างศักยร์ ะหว่างปลายขณะวดั ความต้านทาน (LV) มสี นี า้ํ เงนิ
8.7. สเกลวัดกาํ ลังออกของสญั ญาณความถี่เสียง (dB) มีสแี ดง
9. กระจกเงาหรอื แถบสะท้อน ใชก้ ําหนดตําแหน่งร่วมกับเข็มมเิ ตอรส์ ําหรับการอ่านคา่ บนสเกลท่ี
ถูกต้อง โดยการอา่ นคา่ จะตอ้ งให้เข็มช้ีซอ้ นทบั กบั เงาบนกระจกพอดี
10. จุดปรบั เขม็ ชศี้ นู ย์ ใช้ปรบั เขม็ มเิ ตอรใ์ หอ้ ยตู่ ําแหนง่ ศูนย์

การเตรยี มก่อนทาการวดั
การปรับแกก้ ารช้ีศูนย์ของเขม็ ชี้ ใหด้ าํ เนนิ การดงั น้ี
1. วางมัลติมเิ ตอรล์ งบนพ้นื โตะ๊ โดยวางให้อยู่ในแนวราบ (เพื่อให้แกนหมุนของเขม็ ชีอ้ ยูใ่ นแนวดง่ิ )
2. ยังไม่ต้องตอ่ สายวัดเข้ากับมลั ติมิเตอร์

136
3. สังเกตดูท่ีเข็มชี้ว่าอยู่ตรงแนวเดียวกับขีดศูนย์บนสเกลหรือไม่ โดยให้สังเกตด้วยว่าเข็มมิเตอร์
จะตอ้ งซอ้ นทับกับเงาท่ีปรากฏในกระจกเงาเหนือสเกล ด้วย
4. ถา้ เขม็ ชอ้ี ยู่ตรงขีดศนู ยพ์ อดี แสดงว่ามัลตมิ ิเตอร์พร้อมใช้งานได้
5. แต่ถ้าเข็มช้ีไม่ตรงขีดศูนย์ ให้ใช้ไขควงปลายแบนหมุนปรับที่ตําแหน่ง ปุ่มปรับการชี้ศูนย์
จนกระทง่ั เขม็ ชี้ตรงตาํ แหนง่ ศูนย์ บนสเกล จึงจะใช้งานได้

การวัดแรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรง

โวลต์มิเตอร์ไฟฟาู กระแสตรง (DC Volte-meter) ใชส้ ําหรับการวัดค่าปริมาณแรงดันไฟฟูากระแส
ตรงท่ีเกิดข้ึนบนอุปกรณ์ไฟฟูาใด ๆ การใช้งานจะต่อมิเตอร์ในลักษณะขนานกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัดและต้อง
กําหนดขั้วของมัลติมิเตอร์ให้ถูกต้องในการวัด โดยต่อสายบวกของมิเตอร์เข้ากับข้ัวบวกของขั้วไฟฟูา และต่อ
สายลบเข้ากับข้ัวลบทุกคร้ัง หากทําการวัดแล้วเข็มมิเตอร์เบนไปทางซ้ายให้รีบกลับขั้วสายวดั ทันที ย่านการวัด
ของโวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟาู กระแสตรง ประกอบด้วย 7 ย่าน คือ 0 - 0.1 V, 0 - 0.5V, 0 - 2.5V, 0 - 10V, 0 - 50V,
0 - 250V และ 0 - 1,000V วิธีการอา่ นค่าแรงดันไฟฟูาจะสัมพันธ์กับการตงั้ ย่านวดั และสเกลแสดงผล ซึ่งมี 3
สเกล คือ 0 - 10, 0 – 50 และ 0 – 250 การอ่านค่าจากสเกลตอ้ งให้เข็มและเงาของเข็มบนกระจกเงา
ซ้อนทับกนั เสมอ

ภาพที่ 92 การต่อมเิ ตอรเ์ พ่ือวดั แรงดนั ไฟฟาู
ที่มา (วิทยาลยั สารพดั ช่างกาํ แพงเพชร, 2557)

137

ภาพท่ี 93 ยา่ นการวัดแรงดนั ไฟฟาู กระแสตรง
ลาดบั ขั้นการใช้โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
1. ตั้งย่านวดั ของโวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสตรงไปยังย่านวดั ท่ีใกล้เคียงกับค่าแรงดันไฟฟูาท่ีต้องการวัด
หากไมร่ คู้ ่าให้ตง้ั ไปยงั ย่านวัดสูงทสี่ ดุ (1,000V) กอ่ น
2. ตอ่ สายวัดของโวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟาู กระแสตรงคร่อมขนานกบั โหลดหรอื อปุ กรณไ์ ฟฟาู ทีต่ อ้ งการวัด
3. สังเกตเข็มของมิเตอร์ หากเข็มขยับเพียงเล็กน้อยให้ปรับลดย่านการวัดลงทีละย่านวัด จนกระท่ัง
เขม็ ชี้ค่าประมาณกง่ึ กลางสเกลจึงทาํ การอ่านค่า
4. หากตําแหน่งที่วัดนั้นเข็มของมิเตอร์ไม่มีการขยับเบน แต่ขณะแตะสายวัดข้ัวบวกเข้าหรือขณะดึง
สายวัดขั้วบวกออก เข็มมิเตอร์มีการขยับเล็กน้อยเสมอ แสดงว่าจุดท่ีวัดนั้นมีค่าแรงดันไฟฟูาเป็นไฟฟูา
กระแสสลับ (AC)
การอ่านสเกลของโวลต์มิเตอร์
การอา่ นค่าแรงดันไฟฟูาจากสเกลของโวลต์มิเตอร์ให้ดูว่าตั้งย่านการวัดไว้ท่ีย่านใด การอ่านค่าให้อ่าน
บนสเกล DCV.A & ACV ทมี่ ีคา่ สูงสุดซึง่ มคี วามสัมพนั ธ์กบั ย่านวดั นัน้ โดยจะสามารถอ่านได้ดังน้ี
1. ตั้งย่านวัด 0.1 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 10 วดั แรงดันไฟฟูาได้สูงสุด 0.1 V ชอ่ งละ 0.002 V
หรอื อา่ นค่าปกติและหารดว้ ย 100
2. ตั้งย่านวดั 0.5 V ใหอ้ า่ นสเกลบนแถวเลข 50 วัดแรงดันไฟฟาู ไดส้ งู สดุ 0.5 V ช่องละ 0.001 V
หรือ อา่ นค่าปกตแิ ละหารด้วย 100
3. ตง้ั ยา่ นวัด 2.5 V ใหอ้ า่ นสเกลบนแถวเลข 250 วดั แรงดนั ไฟฟาู ได้สูงสดุ 2.5 V ชอ่ งละ 0.005 V
หรือ อ่านคา่ ปกตแิ ละหารดว้ ย 100
4. ตั้งย่านวดั 10 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 10 วดั แรงดนั ไฟฟูาไดส้ ูงสดุ 10 V ชอ่ งละ 0.1 V หรอื
อา่ นคา่ ปกติและคณู ด้วย 1
5. ตั้งย่านวัด 50 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 50 วดั แรงดนั ไฟฟูาไดส้ ูงสุด 50 V ชอ่ งละ 1 V หรอื อา่ น
ค่าปกตแิ ละคูณดว้ ย 1
6. ตั้งย่านวดั 250 V ให้อา่ นสเกลบนแถวเลข 250 วัดแรงดันไฟฟูาไดส้ งู สดุ 250 V ช่องละ 5 V หรือ
อ่านค่าปกติและคูณด้วย 1

138

7. ตั้งยา่ นวัด 1,000 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 10 วัดแรงดันไฟฟูาไดส้ ูงสุด 1,000 V ช่องละ 20 V
หรือ อา่ นคา่ ปกติและคณู ดว้ ย 100

ภาพท่ี 94 สเกลแสดงผลของโวลตม์ เิ ตอร์ไฟฟูากระแสตรง 00 –– 22.550VV
00 –– 050.5VV
000 ––– 101,0.010VV0 V

ตารางท่ี 15 ความสัมพันธ์ของสเกล ย่านวดั และคา่ แรงดนั ไฟฟาู ของโวลต์มิเตอรไ์ ฟฟาู กระแสตรง

สเกล ยา่ นวดั การอ่านค่า คา่ แรงดันทีอ่ ่านได้
0 - 10 0.1 DCV 0 – 0.1 V
 100
0 - 50 10 DCV อา่ นปกติ 0 – 10 V
0 - 250 1,000 DCV × 100 0 – 1,000 V
0.5 DCV 0 – 0.5 V
 100
50 DCV อ่านปกติ 0 – 50 V
2.5 DCV 0 – 2.5 V
 100
250 DCV อ่านปกติ 0 – 250 V

ตัวอย่างที่ 31. จงอ่านค่าแรงดันไฟฟูา เมื่อตั้งย่านการวดั 0.1 DCV, 2.5 DCV, 0.5 DCV, 10 DCV, 50DCV,
250 DCV และ 1,000 V

วิธีทาํ

ยา่ นการวัด 0.1 V
อา่ นค่าที่สเกล 10 ได้ 2.7  100 = 0.027 V

139

ยา่ นการวดั 2.5 V
อา่ นค่าท่ีสเกล 250 ได้ 85  100 = 0.85 V

ย่านการวัด 0.5 V
อ่านคา่ ที่สเกล 50 ได้ 17  100 = 0.17 V

ย่านการวัด 10 V
อ่านค่าทส่ี เกล 10 ได้ 2.7 × 1 = 2.7 V

ย่านการวัด 50 V
อา่ นค่าที่สเกล 50 ได้ 17 × 1 = 17 V

ย่านการวัด 250 V
อา่ นคา่ ท่สี เกล 250 ได้ 85 × 1 = 85 V

ย่านการวดั 1,000 V
อา่ นค่าที่สเกล 10 ได้ 2.7 × 100 = 270 V

การวดั แรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลบั

โวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสสลับ (AC Volte-meter) ใช้สําหรับการวัดค่าปริมาณแรงดันไฟฟูา
กระแสสลับท่ีเกิดขึ้นบนอุปกรณ์ไฟฟูาใด ๆ การใช้งานจะต่อในลักษณะขนานกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัด
เช่นเดียวกับโวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสตรง แต่ไม่ต้องกําหนดขั้วของมิเตอร์ให้ถูกต้องในการวัด เนื่องจากไฟฟูา
กระแสสลับไม่มีข้ัวทางไฟฟูา ย่านการวัดของโวลต์มิเตอร์ไฟฟูากระแสสลับ ประกอบดว้ ย 5 ย่าน คือ 0 – 2.5
V, 0 – 10 V, 0 – 50 V, 0 – 250 V และ 0 - 1,000V วิธีการอ่านค่าแรงดันไฟฟูาจะสัมพันธก์ ับการตัง้ ย่านวัด
และสเกลแสดงผล ซ่ึงมี 4 สเกล คือ 0 – 2.5, 0 – 10, 0 – 50 และ 0 – 250 การอา่ นค่าจากสเกลต้องให้เข็ม
และเงาของเขม็ บนกระจกเงาซอ้ นทับกนั เสมอ

ภาพที่ 95 ย่านการวัดแรงดนั ไฟฟาู กระแสสลบั

140

ลาดบั ข้นั การใช้โวลต์มเิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลับ
1. ตั้งย่านวัดของโวลตม์ เิ ตอร์ไปยังย่านวดั ที่ใกล้เคียงกับค่าแรงดันไฟฟูาที่ต้องการวดั หากไม่รู้ค่าให้ต้งั
ไปยังย่านวัดสงู ทสี่ ดุ (1,000V) ก่อน
2. ต่อสายวัดของโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟาู กระแสตรงครอ่ มขนานกับโหลดหรืออุปกรณไ์ ฟฟูาทตี่ ้องการวดั
3. สังเกตเข็มของมิเตอร์ หากเข็มขยับเพียงเล็กน้อยให้ปรับลดย่านการวัดลงทีละย่านวัด จนกระทั่ง
เข็มช้ีคา่ ประมาณก่งึ กลางสเกลจึงทําการอา่ นคา่

ข้อควรระวังในการวดั
การวัดไฟฟูาแรงดันสูงทุกครั้งต้องระวังอย่าให้ร่างกายหรือส่วนใดของร่างกายสัมผัสถูกบริเวณท่ีจะวัด
และห้ามจบั สายวัดส่วนท่ีเป็นโลหะขณะวัดแรงดนั ไฟฟูา

0 – 250 V

0 – 50 V
00 –– 110,00V0 V

0 – 2.5 V

ภาพที่ 96 สเกลแสดงผลของโวลตม์ ิเตอร์ไฟฟาู กระแสสลับ

การอา่ นสเกลของโวลตม์ ิเตอร์
การอา่ นค่าแรงดันไฟฟูาจากสเกลของโวลต์มิเตอร์ให้ดูวา่ ตั้งย่านการวดั ไว้ที่ย่านใด การอ่านค่าให้อ่าน
บนสเกล DCV.A & ACV และ AC2.5V ท่ีมคี ่าสูงสุดซึง่ มคี วามสมั พันธก์ ับยา่ นวดั นนั้ โดยจะสามารถอ่านได้ดงั นี้
1. ตัง้ ย่านวัด 2.5 V ให้อา่ นสเกลบนแถว AC2.5V วัดแรงดันไฟฟูาไดส้ ูงสุด 2.5 V เป็นการอ่านค่า
ปกติ
2. ตัง้ ย่านวดั 10 V ใหอ้ า่ นสเกลบนแถวเลข 10 วัดแรงดนั ไฟฟูาไดส้ ูงสุด 10 V ช่องละ 0.1 V เป็น
การอ่านคา่ ปกติ
3. ตั้งย่านวดั 50 V ใหอ้ ่านสเกลบนแถวเลข 50 วดั แรงดันไฟฟาู ได้สูงสุด 50 V ชอ่ งละ 1 V เป็นการ
อา่ นค่าปกติ
4. ตง้ั ยา่ นวดั 250 V ใหอ้ ่านสเกลบนแถวเลข 250 วัดแรงดนั ไฟฟาู ได้สูงสุด 250 V ชอ่ งละ 5 V เปน็
การอา่ นคา่ ปกติ
ตัง้ ย่านวดั 1,000 V ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 10 วัดแรงดนั ไฟฟูาได้สงู สดุ 1,000 V ชอ่ งละ 20 V
หรือ อา่ นคา่ ปกตแิ ละคณู ดว้ ย 100

141

ตารางที่ 16 ความสมั พนั ธข์ องสเกล ยา่ นวัด และค่าแรงดนั ไฟฟาู ของโวลต์มิเตอรไ์ ฟฟูากระแสสลบั

สเกล ยา่ นวดั การอา่ นค่า คา่ แรงดนั ท่ีอา่ นได้
2.5 2.5 ACV อา่ นปกติ 0 – 2.5 V
10 ACV อ่านปกติ 0 – 10 V
0 - 10 1,000 ACV × 100 0 – 1,000 V
50 ACV อา่ นปกติ 0 – 50 V
0 - 50 250 ACV อ่านปกติ 0 – 250 V
0 - 250

ตวั อย่างท่ี 32. จงอ่านคา่ แรงดันไฟฟูา เมื่อตั้งย่านการวัด 2.5 ACV, 10 ACV, 50 ACV, 250 ACV และ 1,000
ACV

วธิ ีทาํ

ยา่ นการวัด 2.5 V
อ่านคา่ ทส่ี เกล ACV2.5V ได้ 1.5 × 1 = 1.5 V

ยา่ นการวดั 10 V
อา่ นคา่ ที่สเกล 10 ได้ 5.4 × 1 = 5.4 V

ย่านการวัด 50 V
อา่ นคา่ ที่สเกล 50 ได้ 27 × 1 = 27 V

ยา่ นการวดั 250 V
อา่ นคา่ ท่ีสเกล 250 ได้ 135 × 1 = 135 V

ยา่ นการวดั 1,000 V
อา่ นคา่ ทส่ี เกล 10 ได้ 5.4 × 100 = 540 V

142

การวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรง

แอมป์มเิ ตอร์ไฟฟูากระแสตรง (DC Current-meter) ใชส้ ําหรับการวัดค่าปริมาณกระแสไฟฟูากระแส
ตรงที่ไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟูาหรือวงจรไฟฟูา การใช้งานจะต่อในลักษณะอนุกรมกับอุปกรณ์ท่ีต้องการวัด การ
ตอ่ แอมปม์ ิเตอร์จะต้องตอ่ ให้ถกู ต้องกบั ขว้ั ไฟฟาู มฉิ ะนน้ั เขม็ มิเตอร์จะตีกลบั ด้านและทําให้แอมป์มิเตอร์เสียหาย
และกอ่ นการวัดกระแสไฟฟูาตอ้ งทาํ การตัดแหล่งจ่ายไฟฟูาออกจากวงจรกอ่ นทําการวัดทุกคร้ัง ย่านการวัดของ
แอมปม์ ิเตอร์ไฟฟูากระแสตรง ประกอบดว้ ย 5 ย่าน คือ 0 – 2.5 V, 0 – 10 V, 0 – 50 V, 0 – 250 V และ 0
- 1,000V วิธีการอ่านค่าแรงดันไฟฟูาจะสัมพนั ธก์ ับการตงั้ ย่านวัดและสเกลแสดงผล ซึ่งมี 4 สเกล คือ 0 – 2.5
mA, 0 – 25 mA และ 0 – 0.25 A การอา่ นค่าจากสเกลตอ้ งให้เข็มและเงาของเข็มบนกระจกเงาซ้อนทับกัน
เสมอ

ภาพท่ี 97 การวดั กระแสไฟฟูาในวงจร
ที่มา (วิทยาลยั สารพัดช่างกาํ แพงเพชร, 2557)

ภาพที่ 98 ย่านการวดั กระแสไฟฟูากระแสตรง

143

ลาดับข้นั การใช้แอมปม์ ิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
1. ปดิ สวทิ ช์หรอื ตดั แหลง่ จ่ายไฟฟาู ออกจากวงจรไฟฟูาที่ตอ้ งการวดั
2. ต้ังย่านวัดของแอมป์มิเตอร์ไปยังย่านวัดท่ีใกล้เคียงกับค่ากระแสไฟฟูาท่ีต้องการวัด หากไม่รู้ค่าให้
ต้ังไปยงั ย่านวัดสูงที่สดุ (0.25 A) กอ่ น
3. ตอ่ สายวดั ของแอมปม์ ิเตอร์ไฟฟูากระแสตรงอนุกรมกับโหลดหรืออุปกรณ์ไฟฟูาท่ีต้องการวัด โดย
ให้สายไฟบวกตอ่ เข้ากับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟฟาู และสายไฟลบต่อเขา้ กับขาขา้ งหนึ่งของอปุ กรณ์ไฟฟาู
4. เปดิ สวทิ ชห์ รือต่อแหลง่ จ่ายไฟฟูาออกจากวงจรไฟฟาู ทตี่ ้องการวดั
5. สังเกตุเข็มของมิเตอร์ หากเข็มขยับเพียงเล็กน้อยให้ปรับลดย่านการวัดลงทีละย่านวัด จนกระทั่ง
เขม็ ช้คี า่ ประมาณก่งึ กลางสเกลจึงทําการอ่านค่า
ข้อควรระวงั ในการวัด
1. การวัดค่ากระแสไฟฟูาทุกครั้งต้องระวังอย่าให้ร่างกายหรือส่วนใดของร่างกายสําผัสถูกบริเวณที่จะ
วัดและหา้ มจับสายวดั ส่วนท่ีเปน็ โลหะขณะวัดแรงดนั ไฟฟูา
2. การใช้งานแอมป์มิเตอร์ต้องต่อในลักษณะอนุกรมกับอุปกรณ์ไฟฟูาเท่าน้ัน ห้ามต่อขนานกับ
อปุ กรณ์ไฟฟาู หรอื แหลง่ จา่ ยไฟฟูาเดด็ ขาด
3. ห้ามใช้แอมป์มิเตอร์วัดกระแสไฟฟูาจากแหล่งจ่ายไฟฟูาโดยตรง (ต่อขนานกับแหล่งจ่ายไฟฟูา)
มฉิ ะนน้ั จะทําใหเ้ กิดการช้อตและมเิ ตอร์เสียหายได้

000 ––– 220.5.525mmAAA

ภาพที่ 99 สเกลแสดงผลของแอมป์มเิ ตอรไ์ ฟฟาู กระแสตรง
การอ่านสเกลของแอมป์มเิ ตอร์
การอา่ นค่าแรงดนั ไฟฟูาจากสเกลของแอมปม์ ิเตอร์ให้ดวู ่าตั้งย่านการวดั ไวท้ ่ีย่านใด การอา่ นค่าให้อา่ น
บนสเกล DCV.A ทม่ี ีคา่ 250 โดยจะสามารถอา่ นได้ดงั นี้
1. ต้ังย่านวัด 2.5 mA ให้อ่านสเกลบนแถวเลข 250 วัดกระแสไฟฟูาไดส้ ูงสุด 2.5 mA ช่องละ 0.05
mA หรอื อา่ นค่าปกตแิ ละหารดว้ ย 100

144

2. ตัง้ ยา่ นวัด 25 mA ใหอ้ ่านสเกลบนแถวเลข 250 วดั กระแสไฟฟาู ได้สงู สดุ 25 mA ช่องละ 0.5 mA
หรือ อา่ นคา่ ปกตแิ ละหารดว้ ย 10

3. ต้งั ย่านวัด 0.25 A หรือ 250 mA ใหอ้ ่านสเกลบนแถวเลข 250 วดั กระแสไฟฟาู ได้สงู สดุ 250 mA
ชอ่ งละ 5 mA หรือ อา่ นคา่ ปกติ

ตารางที่ 17 ความสัมพนั ธข์ องสเกล ย่านวดั และคา่ กระแสไฟฟาู ของแอมปม์ ิเตอรไ์ ฟฟูากระแสตรง

สเกล ย่านวดั การอา่ นคา่ ค่าแรงดันท่อี ่านได้
0 - 250 2.5 DC mA  100 0 – 2.5 mA
25 DC mA  10
0 – 25 mA
0.25 A อ่านปกติ
0 – 250 mA หรอื
0 – 0.25 A

ตวั อยา่ งที่ 33. จงอา่ นค่ากระแสไฟฟาู เมอ่ื ตัง้ ย่านการวดั 2.5 DC mA, 25 DC mA และ 0.25 A

ย่านการวดั 2.5 DC mA
อ่านค่าท่สี เกล 250 ได้ 135  100 = 1.35 mA

ย่านการวัด 25 DC mA
อ่านคา่ ท่ีสเกล 250 ได้ 135  10 = 13.5 mA

ย่านการวัด 0.25 A หรือ 250 mA
อา่ นคา่ ที่สเกล 250 ได้ 135 = 135mA

การวดั คา่ ความตา้ นทานไฟฟ้า

โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) พัฒนาขึ้นสําหรับวัดค่าความต้านทานไฟฟูาของอุปกรณ์ไฟฟูาหรือ
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ โดยสามารถใช้วัดเพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์เหล่านั้นยังสามารถใช้งานได้หรือไม่
การใช้งานจะต่อในลักษณะขนานกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัด โดยปกติแล้วการต่อโอห์มมิเตอร์จะไม่คํานึงถึง