หน่วยที่ 2 เครื่องวัดไฟฟ้ากระแสตรง

27

2.1 เคร่อื งวดั แบบขดลวดเคลื่อนท่ี
2.2 โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
2.3 แอมมเิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

เครื่องวัดแบบขดลวดเคล่ือนท่ีของดารส์ ันวาล มีโครงสรา้ งพืน้ ฐานประกอบดว้ ยขดลวดทองแดง
นา้ หนักเบาวางอยู่ระหว่างแม่เหล็กถาวร มีเข็มชีต้ ิดไวก้ ับขดลวด เม่ือจ่ายกระแสไฟฟ้าใหข้ ดลวดจะเกิด
สนามแม่เหล็กไฟฟา้ ขนึ้ แลว้ ถูกสนามแม่เหล็กถาวรผลกั ทาใหข้ ดลวดเคลื่อนท่ีหมนุ และเข็มชจี้ ะหมนุ ไปดว้ ย
โดยจะชคี้ ่าไดบ้ นสเกลเป็นไปตามปรมิ าณกระแสไฟฟา้ ท่ไี หลผา่ นขดลวด

โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงพัฒนามาจากเคร่ืองวัดแบบขดลวดเคล่ือนท่ีของดารส์ ันวาลใชว้ ัด
แรงดนั ไฟฟา้ มีหนว่ ยเป็นโวลต์ โดยการตอ่ ขนานกบั แหลง่ จ่าย หรอื ตอ่ ขนานกบั โหลด

แอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงพัฒนามาจากเครื่องวัดแบบขดลวดเคล่ือนท่ีของดารส์ ันวาลวัด
กระแสไฟฟา้ มีหนว่ ยเป็น แอมแปร์ โดยตอ่ อนกุ รมกบั โหลด

28

1. บอกสว่ นประกอบของเครอ่ื งวดั แบบขดลวดเคลอื่ นท่ีได้
2. อธิบายโครงสรา้ งของโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงได้
3. คานวณการขยายยา่ นวดั ของของโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงได้
4. อธิบายการวดั และการอ่านค่าแรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรงได้
5. อธิบายโครงสรา้ งของแอมมิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงได้
6. อธิบายการขยายยา่ นวดั ของแอมมเิ ตอรย์ ่านวดั เดียวแบบซงิ เกิลชนั ตไ์ ด้
7. คานวณการขยายยา่ นวดั ของแอมมเิ ตอรย์ ่านวดั เดียวแบบซิงเกิลชนั ตไ์ ด้
8. อธิบายการขยายยา่ นวดั ของแอมมิเตอรห์ ลายยา่ นวดั แบบซงิ เกิลชนั ตไ์ ด้
9. คานวณการขยายยา่ นวดั ของแอมมิเตอรห์ ลายยา่ นวดั แบบซิงเกิลชนั ตไ์ ด้
10. อธิบายการขยายยา่ นวดั ของแอมมิเตอรแ์ บบอารต์ นั ชนั ตไ์ ด้
11. คานวณการขยายยา่ นวดั ของแอมมเิ ตอรแ์ บบอารต์ นั ชนั ตไ์ ด้
12. อธิบายการวดั และการอ่านค่าแอมมเิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงได้

29

เคร่ืองวัดไฟฟ้ากระแสตรงมีหลกั การทางาน โดยการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดเคลื่อนท่ีหรือ
ขดลวดหมนุ (Moving Coil)ซง่ึ เป็นส่วนเคลื่อนท่ขี องมิเตอร์ (Meter Movement) ทาใหเ้ กิดสนามแม่เหล็กขึน้
รอบ ๆ ขดลวดระหว่างขวั้ เหนือและขวั้ ใตข้ องแม่เหล็กถาวรและสนามแม่เหล็กนีจ้ ะตัดกับสนามแม่เหล็ก
ถาวร ทาใหเ้ กิดแรงบิดขึน้ ในขดลวดทาใหห้ มนุ ไปได้ เข็มชีท้ ่ียึดติดอยู่ดว้ ยนนั้ ก็จะเบี่ยงเบนไปบนสเกล จะ
เบ่ียงเบนไปมากนอ้ ยขึน้ อย่กู บั ปริมาณกระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านขดลวด โดยมีสปรงิ กน้ หอยทาหนา้ ท่ีควบคุม
หรือตา้ นการเบี่ยงเบนขดลวดเคล่ือนท่ีมีหลายชนิดแต่ท่ีใชก้ นั มากจะเป็นขดลวดเคลื่อนท่ีแบบดารส์ นั วาล
(d’Arsonval Moving Coil) จะมีเข็มชี้ (Pointer) ติดอยู่และจะเคล่ือนท่ีหมนุ พรอ้ มกนั กบั เข็มชีเ้ พ่ือชีค้ ่าท่ีวดั
ไดจ้ ากสเกลบนหนา้ ปัด (Bell, David A., 1994: 30)

ในปี พ.ศ. 2424 (ค.ศ.1881) แจ๊คส์ดารส์ ันวาล (Jacques d’Arsonval) นักฟิ สิกส์ชาวฝร่ังเศสได้
ทดลองนาหลกั การความสมั พันธร์ ะหว่างกระแสไฟฟ้ากบั สนามแม่เหล็ก (ท่ีถูกคน้ ควา้ โดย ฮานสค์ รสิ เตียน
เออรส์ เตด (ค.ศ.1820) นกั ฟิ สิกสช์ าวเยอรมนั ) ประดิษฐ์เป็นกลั วานอมิเตอรแ์ บบขดลวดเคล่ือนท่ี (Moving
CoilGalvanometer) และถูกพัฒนาเป็นเคร่ืองวัดไฟฟ้าในปัจจุบัน เรียกว่าส่วนเคลื่อนท่ีแบบดารส์ ันวาล
โดยจะเคลอ่ื นท่ีอยรู่ ะหวา่ งสนามแม่เหล็กถาวร ดงั นนั้ จึงเรียกขดลวดแบบนีอ้ ีกอย่างหน่ึงว่า ขดลวดเคลอ่ื นท่ี
แบบแม่เหลก็ ถาวร (Permanent Magnet Moving Coil: PMMC)

2.1.1 พนื้ ฐานขดลวดเคล่ือนทแ่ี บบดารส์ นั วาล

เคร่ืองวัดไฟฟ้าชนิดขดลวดเคล่ือนท่ีแบบดารส์ ันวาลมีโครงสรา้ งพืน้ ฐานประกอบด้วยขด
ลวดทองแดงนา้ หนักเบาวางอยู่ระหว่างแม่เหล็กถาวร มีเข็มชีต้ ิดไวก้ ับขดลวด เม่ือจ่ายกระแสไฟฟ้าให้
ขดลวดจะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึน้ แลว้ ถกู สนามแม่เหล็กถาวรผลกั ทาใหข้ ดลวดเคล่ือนท่ีหมนุ และเข็มชี้
จะหมุนไปดว้ ยโดยจะชีค้ ่าท่ีไดบ้ นสเกลเป็นไปตามปริมาณกระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านขดลวด โครงสรา้ งของ
ขดลวดเคลอ่ื นท่แี บบดารส์ นั วาล ดงั รูปท่ี 2.1ประกอบดว้ ย(Bell, David A., 1994: 34)

1. ขวั้ แม่เหล็ก (Pole Shoe) เป็นขวั้ เหนอื และขวั้ ใตข้ องแม่เหลก็ ถาวรรูปเกือกมา้ (Horseshoe
Permanent Magnet)

2. ขดลวดเคลอื่ นท่ี ประกอบดว้ ย
(1) ขดลวด (Coil) เป็นลวดทองแดงนา้ หนกั เบา

30

(2) แกนขดลวด (Core) เป็นจานอะลมู เิ นยี ม
(3) สปรงิ กน้ หอย (SpiralSpring) หรือสปริงควบคมุ (Control Spring) จะมที งั้ ดา้ นบนและ
ดา้ นล่างของขดลวด สปริงกน้ หอยนีจ้ ะมีความตา้ นทานต่าทาดว้ ยฟอสเฟอรบ์ รอนซ์ และจะจ่ายกระแสไฟฟ้า
ผา่ นสปรงิ กน้ หอยไปใหข้ ดลวด
(4) แกน (PivotorShaft) จะมีปลายแหลมมาก ๆ เพ่ือปอ้ งกนั แรงเสียดทานกบั ท่รี องรบั แกน
(Jewel Bearing)
(5) เข็มชี้ (Pointer)
(6) หนา้ ปัด (Scale)
(7) ป่มุ ปรบั ศนู ย์ (Zero Position Control)
(8) นา้ หนกั ถ่วง (Counter Weight)

แม่เหลก็ ถาวร เขม็ ชี้

ป่มุ ปรบั ศนู ย์

ขว้ั แมเ่ หล็ก สปรงิ กน้ หอย ขวั้ แมเ่ หลก็

ขดลวด แกนเหลก็ อ่อน

รูปที่ 2.1โครงสรา้ งของขดลวดเคล่ือนท่แี บบดารส์ นั วาล

2.1.2 ทรี่ องรับแกน

ท่ีรองรบั แกน (Jewel Bearing) ของขดลวดเคล่ือนท่ีจะตอ้ งไม่มีแรงเสียดทานกับปลายแกน
ของขดลวด มี 2 แบบ คือ

31

1. ท่ีรองรบั แกนแบบตัววี โดยท่ีตัววี (V) จะทาดว้ ยแซฟไฟร์ (Sapphire) หรือแก้ว บางรุ่น
อาจมสี ปรงิ รองอยดู่ า้ นหลงั ดว้ ยแกน (Pivot) ของขดลวดจะตอ้ งแหลมมาก ๆ จะไดม้ ีจดุ สมั ผสั นอ้ ยท่ีสดุ เพ่ือ
ลดแรงเสียดทานกบั ตวั วดี งั รูปท่ี 2.2 (Bell, David A., 1994: 33)

เขม็ ชี้
ขดลวด

แกน แกน สปรงิ รองดา้ นหลงั
ท่รี องรบั แกน ท่รี องรบั แกน

ก) ท่รี องรบั แกนแบบตวั วี ข) ท่รี องรบั แกนแบบมสี ปรงิ รองดา้ นหลงั

รูปท่ี 2.2ท่รี องรบั แกนแบบตวั วี

2. ท่ีรองรบั แกนแบบหอ้ ยแขวนเทาตแ์ บนด์ (Taut Band Suspension) ท่ีรองรบั แกนแบบนี้
จะลดการเสียดทานดีกว่าแบบตัววีเน่ืองจากมีแถบโลหะแบน 2 อันทาด้วยฟอสเฟอรบ์ รอนซ์ หรือพลา
ตินมั อลั ลอยเพ่ือลดความเครียด (Tension) จากสปรงิ ท่ีรองรบั ขดลวดเคลื่อนท่ี โดยแถบโลหะทาใหเ้ กิดแรง
ควบคุมเพ่ือต่อตา้ นแรงเบ่ียงเบน (Deflection Force) กระแสไฟฟ้าจะจ่ายผ่านแถบโลหะแบนใหข้ ดลวด
เคลอ่ื นท่ี ดรู ูปท่ี 2.3 (Bell, David A., 1994: 33)

เขม็ ชี้

ขดลวด

สปรงิ สปรงิ
เทาตแ์ บนด์
เทาตแ์ บนด์

32

รูปที่ 2.3 ท่รี องรบั แกนแบบหอ้ ยแขวนเทาตแ์ บนด์

2.1.3 แรงทางกลของเคร่ืองมอื วดั

แรงทางกลของเคร่ืองมือวดั (Instrument Mechanical Force) เป็นแรงทางกลกระทาให้ เข็มชี้
และขดลวดเคลือ่ นท่หี มนุ ตามปรมิ าณกระแสไฟฟ้าท่จี า่ ยใหข้ ดลวดนนั้ มดี งั นี้

1. แรงเบยี่ งเบนหรือแรงขบั (Deflection or Operating Force) เป็นแรงท่ีทาใหเ้ ขม็ ชีเ้ คล่ือนท่ี
จากตาแหน่งศนู ยข์ องสเกล เม่ือนาเครือ่ งวดั ไปใชว้ ดั ค่าตวั แปรใด ๆ จะมกี ระแสไฟฟา้ ปอ้ นใหข้ ดลวดนนั้ และ
เกิดสนามแมเ่ หล็กไฟฟ้าขนึ้ แลว้ ถกู สนามแมเ่ หล็กถาวรผลกั ทาใหข้ ดลวดเคล่ือนท่หี มนุ และเขม็ ชจี้ ะแสดง
ค่าท่วี ดั ไดต้ ามสเกล เป็นไปตามปรมิ าณมากหรอื นอ้ ยของกระแสไฟฟา้ ท่ปี อ้ นใหแ้ กข่ ดลวดเคลื่อนท่แี รง
เบีย่ งเบนท่เี กิดในขดลวดเคล่ือนท่ี ดงั รูปท่ี 2.4(Bell, David A., 1994: 31)

2. แรงสปริงหรือแรงควบคุม (Springor Controlling Force)ท่ีเกิดจากสปริงกน้ หอย จะเป็น
แรงต่อตา้ นแรงเบ่ียงเบนและมีหนา้ ท่ีดึงเข็มชีก้ ลบั คืนตาแหน่งศูนยข์ องสเกลเม่ือไม่มีกระแสไฟฟ้าป้อนให้
ขดลวด ขณะมีกระแสไฟฟ้าปอ้ นใหข้ ดลวดเคล่อื นท่ีจะทาใหเ้ ข็มชีห้ มนุ พรอ้ มไปดว้ ยกนั ดว้ ยโดยจะหยดุ หมนุ
เม่ือแรงเบยี่ งเบนเทา่ กบั แรงควบคมุ ดงั รูปท่ี 2.5

N II S

NS

สนามแมเ่ หลก็ แรง สนามแมเ่ หลก็ รอบตวั นา

รูปที่ 2.4แรงเบ่ยี งเบนท่ีเกิดในขดลวดเคลอื่ นท่ี

33

สเกล
เข็มชี้

แรงเบี่ยงเบน แรงควบคมุ
ขดลวด

สปรงิ กน้ หอย

รูปที่ 2.5 แรงควบคมุ สมดลุ กบั แรงเบยี่ งเบนทาใหเ้ ข็มชีห้ ยดุ น่งิ

3. แรงหน่วง (Damping Force)เม่ือขดลวดเคลื่อนท่ีหมนุ และขณะกาลงั จะหยุดน่ิงท่ีค่าวดั ได้
บนสเกลนนั้ เขม็ ชีจ้ ะส่นั ดงั รูปท่ี 2.6ดงั นนั้ จงึ ตอ้ งสรา้ งแรงหนว่ งมาปอ้ งกนั การส่นั ของเขม็ ชดี้ ว้ ยกระแสไฟฟ้า
ไหลวน (Eddy Current) โดยการพนั ขดลวดบนจานอะลมู ิเนียม เม่ือขดลวดเคลื่อนท่ีตดั สนามแม่เหล็กของ
แม่เหล็กถาวรจะทาใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้าไหลวนในจานอะลมู ิเนียมและจะเหน่ียวนาใหเ้ กิดสนามแม่เหล็กมี
ทิศทางตรงกนั ขา้ มกบั การหมุนของขดลวด จึงเกิดแรงต่อตา้ นกบั ทิศทางการหมนุ ของขดลวดเคลื่อนท่ี แรง
ต่อตา้ นนีค้ ือแรงหน่วงเพ่ือจะทาให้เข็มชีห้ ยุดน่ิงโดยไม่มีการแกว่งหรือส่ัน ดังรูปท่ี 2.7 (Bell, David A.,
1994: 32)

การแกว่งของเขม็ ชี้

สเกล

เข็มชี้
รูปที่ 2.6การแกวง่ หรือสวงิ ของเข็มชีก้ ่อนจะหยดุ น่ิง

34

จานอะลมู เิ นียม
แรงหน่วง ทิศทางเคลือ่ นท่ี

NS

ทศิ ทาง แรงหนว่ ง
เคลอื่ นท่ี
รูปท่ี 2.7 แรงหนว่ งท่ีเกิดจากการเหน่ยี วนาดว้ ยกระแสไฟฟา้ ไหลวนในจานอะลมู ิเนียม
เพ่อื หยดุ การแกว่งของเข็มชี้

2.1.4 วงจรเทยี บเท่าของเคร่ืองวดั แบบขดลวดเคลือ่ นที่

วงจรเทียบเท่าของขดลวดเคล่ือนท่ีแบบดารส์ นั วาล จะประกอบดว้ ยค่าต่าง ๆ ท่ีเกี่ยวขอ้ งคือ

ความตา้ นทานขดลวด (Moving Coil Resistance : RM) กระแสไฟฟ้าขดลวด (Moving CoilCurrent: IM) จะ
เป็นกระแสไฟฟ้าท่ีทาใหเ้ ข็มมิเตอรเ์ บี่ยงเบนเต็มสเกล (Full Scale Deflection: FSD) โดยปกติแลว้ จะมีค่า

นอ้ ยมาก ๆ และแรงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มขดลวด (Moving CoilVoltage : VM) สามารถเขียนเป็นวงจรเทียบเท่า
ขดลวดเคล่ือนท่ไี ดห้ ลายรูปแบบดงั รูปท่ี 2.8

IM RM RM IM

VM )
) IM RM
IM RM

))
รูปท่ี 2.8วงจรเทยี บเทา่ ของขดลวดเคล่ือนท่แี บบดารส์ นั วาล

35

ดารส์ นั วาลมิเตอรส์ ามารถพัฒนาเป็นโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงโดยอาศัยคุณสมบัติการจ่าย
ไฟฟ้ากระแสตรงใหไ้ หลผ่านขดลวดเคลื่อนท่ีของดารส์ ันวาลมิเตอรเ์ หมือนกันปริมาณของแรงดันไฟฟ้า
กระแสตรงท่ีป้อนให้ดารส์ นั วาลมิเตอรม์ ีผลต่อกระแสไฟฟ้าท่ีเกิดขึน้ เม่ือป้อนแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงนอ้ ย
กระแสไฟฟ้าเกิดขึน้ น้อยและเม่ือป้อนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงมากกระแสไฟฟ้าเกิดขึน้ มากน่ันคือ
แรงดันไฟฟ้าจะมีผลโดยตรงต่อกระแสไฟฟ้าดงั นนั้ สามารถนาดารส์ นั วาลมิเตอรห์ รือแอมมิเตอรด์ ดั แปลง
วงจรเป็นโวลตม์ ิเตอรไ์ ดแ้ ละปรบั เปลี่ยนสเกลหนา้ ปัดใหเ้ ป็นสเกลโวลตพ์ ร้อมใสต่ วั เลขและหน่วยใหถ้ กู ตอ้ ง
จะไดโ้ วลตม์ เิ ตอรด์ งั รูปท่ี 2.9

รูปที่ 2.9 ตวั อย่างโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

2.2.1 โครงสร้างโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

การพฒั นาดารส์ นั วาลมิเตอรใ์ หเ้ ป็นโวลตม์ ิเตอรท์ าไดโ้ ดยเพิ่มสว่ นประกอบของอปุ กรณเ์ ขา้ ไป
ในวงจรมิเตอรใ์ หเ้ หมาะสม พรอ้ มกบั ปรบั เปลี่ยนสเกลของมิเตอรใ์ หถ้ กู ตอ้ งก็สามารถสรา้ งโวลตม์ ิเตอรว์ ดั
แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงไดก้ ารสรา้ งโวลต์มิเตอรใ์ ชว้ ัดแรงดนั ไฟฟ้าเป็นมิลลิโวลตเ์ รียกว่ามิลลิโวลตม์ ิเตอร์
(Millivoltmeter) โวลตม์ ิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟฟ้าเป็นโวลตเ์ รียกว่าโวลตม์ ิเตอร์ (Voltmeter) และ โวลตม์ ิเตอรว์ ดั
แรงดนั ไฟฟ้าเป็นกิโลโวลต์ เรียกว่ากโิ ลโวลตม์ ิเตอร์ (Kilovoltmeter)

โวลต์มิเตอรเ์ ป็นมิเตอรท์ ่ีสรา้ งขึน้ มาเพ่ือใช้วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า(แรงดันไฟฟ้าหรือ
แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม)ระหว่างจุดสองจุดในวงจรไฟฟ้าความจริงแลว้ โวลตม์ ิเตอรก์ ็คือแอมมิเตอรน์ ่ันเอง
เพราะขณะวดั แรงดนั ไฟฟ้าในวงจรหรือแหลง่ จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าจะตอ้ งมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นมิเตอรจ์ ึงทาให้
เขม็ มิเตอรบ์ ่ายเบนไปการท่กี ระแสไฟฟา้ จะไหลผา่ นเขา้ โวลตม์ เิ ตอรไ์ ดก้ ็ตอ้ งมแี รงดนั ไฟฟา้ ปอ้ นเขา้ มาน่นั คือ
กระแสไฟฟ้าและแรงดนั ไฟฟ้ามีความสมั พนั ธซ์ ่งึ กนั และกนั ถา้ จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าเขา้ มานอ้ ยกระแสไฟฟ้าไหล

36

นอ้ ยเข็มชีบ้ ่ายเบนไปนอ้ ยถา้ จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าเข้ามามากกระแสไฟฟ้าไหลมากเข็มชี้บ่ายเบนไปมากแสดง
โครงสรา้ งโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงดงั รูปท่ี 2.10

(IM)
(IM)

รูปที่ 2.10รูปเสมอื นโครงสรา้ งโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

2.2.2 การขยายย่านวดั โวลตม์ เิ ตอร์

กระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านเขา้ โวลตม์ ิเตอรจ์ ะมีขีดจากดั อยู่กับค่าการทนกระแสไฟฟ้าของโวลต์
มิเตอรต์ ัวนั้นดังนั้นเม่ือนาโวลตม์ ิเตอรไ์ ปวัดแรงดันไฟฟ้าค่ามากๆย่อมส่งผลใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่านเขา้
โวลต์มิเตอรม์ ากตามไปด้วยซ่ึงถ้ามากเกินกว่าท่ีโวลต์มิเตอรท์ นได้ก็ไม่สามารถนาโวลต์มิเตอรไ์ ปวัด
แรงดันไฟฟ้าค่านนั้ ไดก้ ารดดั แปลงใหด้ ารส์ นั วาลมิเตอรใ์ หเ้ ป็นโวลตม์ ิเตอรแ์ ละสามารถวดั แรงดันไฟฟ้าได้
สูงขึน้ ทาได้โดยใช้ตัวต้านทานท่ีเหมาะสมมาต่ออันดับหรืออนุกรมกับมิเตอรเ์ ดิมเพ่ือจากัดจานวน
กระแสไฟฟ้าท่ไี หลผา่ นเขา้ โวลตม์ ิเตอรไ์ มใ่ หเ้ กินกว่าคา่ กระแสไฟฟา้ เดิมท่ีมิเตอรเ์ ดิมทนไดท้ าใหโ้ วลตม์ เิ ตอร์
ไปวดั ค่าแรงดันไฟฟ้าไดส้ ูงขึน้ ตามตอ้ งการตวั ตา้ นทานท่ีนามาต่ออันดับกับดารส์ นั วาลม์ ิเตอรเ์ ดิม เพ่ือให้
โวลตม์ ิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟฟ้าไดม้ ากขึน้ เรยี กว่าตวั ตา้ นทานอนั ดบั (Series Resistor) หรือตวั ตา้ นทานทวีคณู
(Multiplies Resistor) แสดงดงั รูปท่ี 2.11

RS RM

IM IM IM = IFS
Rs RM

EFS

37

ก. ภาพจาลองโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง ข. วงจรเทียบเท่าโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

รูปท่ี 2.11วงจรโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงเบอื้ งตน้

จากรูปท่ี 2.11เป็นวงจรดีซีโวลต์มิเตอรเ์ บือ้ งต้นมีตัวต้านทาน RSต่ออันดับกับดารส์ ันวาล
มเิ ตอรก์ ระแสไฟฟ้าเตม็ สเกลในวงจรตอ้ งไมเ่ กินค่ากระแสไฟฟา้ เต็มสเกลเดมิ ของดารส์ นั วาลมิเตอรอ์ กั ษรย่อ

ตา่ งๆกาหนดไวด้ งั นี้

RM =ความตา้ นทานของขดลวดเคลื่อนท่หี รือความตา้ นทานเดมิ ของมิเตอรห์ น่วยโอหม์ (Ω)
RS =ความตา้ นทานอนั ดบั เพ่ือขยายย่านการวดั ของโวลตม์ เิ ตอรห์ น่วยโอหม์ (Ω)
IM = IFS = กระแสไฟฟ้าเตม็ สเกลท่ไี หลผ่านมิเตอรห์ น่วยแอมแปร์ (A)
EFS = แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงเต็มสเกลครงั้ ใหม่ท่ีวดั ไดห้ นว่ ยโวลต์ (V)
การหาสมการของวงจรรูปท่ี 2.12 หาไดโ้ ดยใชก้ ฎของโอหม์

EFS = IFS (RS + RM) (2.1)
E FS (2.2)
RS + RM = EIFFSS
RS = IFS – RM

ตัวอย่างท่ี 2.1 จากรูปท่ี 2.12มิเตอรห์ น่ึงวัดกระแสไฟฟ้าได้เต็มสเกล 10 mA มีความต้านทาน
100Ωหากตอ้ งการจะนาไปวดั แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงไดส้ ูงสุด 20 V จะตอ้ งใชต้ ัว
ตา้ นทานมาต่ออนั ดบั มีค่าเทา่ ไร

RS RM

IFS = 10 mA

EFS = 20 V

รูปท่ี 2.12
E FS
วธิ ีทา สตู ร RS = IFS – RM
เม่อื RS
=?

RM = 100 Ω
EFS = 20 V
IFS = 10 mA = 10 10–3A

38

แทนค่า RS = 20 V –100 = 1900Ω
1010 -3
ตอ้ งใชต้ วั ตา้ นทานต่ออนั ดบั มีคา่ 1900Ω ตอบ

ตัวอยา่ งท่ี 2.2 จากรูปท่ี 2.13มิเตอรต์ ัวหนึ่งวัดกระแสไฟฟ้าได้เต็มสเกล 1 mA มีความต้านทาน
ภายใน 20 Ωต่ออันดับกับตัวตา้ นทาน480 Ωโวลตม์ ิเตอรต์ ัวนีว้ ัดแรงดันไฟตรงได้
สงู สดุ เท่าไร

RS RM

480 20
IFS = 1 mA

EFS

รูปท่ี 2.13

วธิ ีทาสตู ร EFS = IFS (RS + RM)
แทนคา่ EFS = ?
IFS = 1mA = 1×10–3A
RM = 20 Ω
RS = 480 Ω
EFS = 110–3A (480Ω + 20Ω)

= 0.5 V

โวลตม์ ิเตอรว์ ดั แรงดนั ไดส้ งู สดุ 0.5V ตอบ

2.2.3 โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบหลายย่านวดั

โวลต์มิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบหลายย่านวัด (MultirangeDCvoltmeter) คือการต่อตัว
ตา้ นทานหลาย ๆ ตวั อนกุ รมกบั มิเตอร์ วธิ ีการต่อแบ่งออกเป็น 2 แบบ คอื

1. โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบอินดิวิดวล (Individual type DC voltmeter) เป็นการต่อ
โวลตม์ ิเตอร์ โดยการตวั ตา้ นทานแต่ละตวั ท่ีต่อเพ่ือขยายย่านวดั จะแยกอสิ ระจากกนั และไม่เกี่ยวขอ้ งกนั ดงั
รูปท่ี 2.14

39

IM RM

RS3 RS2 RS1
V3 V2 V1

รูปที่ 2.14 โวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงหลายย่านวดั แบบอนิ ดวิ ิดวล

ตวั อยา่ งที่ 2.3 จากรูปท่ี 2.15 มิเตอรช์ นิดขดลวดเคลื่อนท่ีมีกระแสไฟฟ้าเต็มสเกล 1 mA มีความ
ตา้ นทานภายใน 500 Ωตอ้ งการทาเป็นโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงโดยใหม้ ี 4 ย่าน
วัดดังนี้1 V, 10 V, 100 V และ1000 Vจงคานวณหาค่าความต้านทานขยายย่านวัด
แต่ละย่านวดั
IM =1 mA

RS4 RS3 RS2 RS1

1000 V 100 V 10 V
1V

รูปที่ 2.15

วธิ ที า จากสตู ร RS = V – RM
IM
– ยา่ นวดั 1V (V1)
V1
RS1 = IM – RM = 11mVA – 500Ω

= 500Ω ตอบ

– ย่านวดั 10V (V2)

40

RS2 = V2 – RM = 10V – 500 Ω
IM 1mA

= 9.5 kΩ ตอบ
ตอบ
– ย่านวดั 100V (V3) V3 ตอบ
IM
RS3 = – RM = 100V – 500 Ω
1mA

= 99.5 kΩ

–ยา่ นวดั 1000V (V4) V4
IM
RS4 = – RM = 110m00AV – 500 Ω

= 999.5 kΩ

2. โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบยูนิเวอร์แซลหรือแบบสากล (UniversaltypeDC
voltmeter) การต่อโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบนี้ ความตา้ นทานท่ีต่อขยายย่านวดั ทุกตวั จะต่ออนุกรมกนั
ทุกตวั และไปต่ออนุกรมกับมิเตอร์ ย่านท่ีขยายการวดั แต่ละย่านถูกต่อออกมาจากรอยต่อของตัวตา้ นทาน
แตล่ ะตวั แสดงดงั รูปท่ี 2.16

RS3 RS2 RS1 IM RM

V2
V3 V1

รูปที่ 2.16โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงหลายย่านวดั แบบยนู เิ วอรแ์ ซล

ในการคานวณค่าความต้านทานของวงจรมีข้อยุ่งยากกว่าแบบอินดิวิดวล เพราะตัว
ตา้ นทานของทกุ ย่านวดั ตอ่ อนกุ รมกนั ทกุ ตวั ซ่งึ ตอ้ งเร่มิ ทาการคานวณตงั้ แต่ย่านวดั ต่าเป็นตน้ ไป

ตวั อย่างท2่ี .4 จากรูปท่ี 17 มิเตอรช์ นิดขดลวดเคล่ือนท่ี มีกระแสไฟฟ้าเต็มสเกล 1 mA ความ
ตา้ นทานภายใน 500 Ωถา้ ตอ้ งการทาเป็นโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง 3ย่านวัด
คือ 1 V, 10 Vและ 100 V จงคานวณหาคา่ ความตา้ นทานขยายย่านวดั แต่ละยา่ นวดั

41

RS3 RS2 RS1 IM =1 mA RM = 500
10 V

100V 1V

รูปที่ 17

วธิ ที า การคานวณหาคา่ ความตา้ นทานขยายย่านวดั แต่ละย่านวดั
V
สตู รท่ใี ช้ RS = IM – RM

–ย่านวดั 1 V (V1) IVM11V–
1mA
RS1 = RM
= – 500
Ω

RS1 = 500 Ω ตอบ

–ย่านวดั 10 V (V2) = 1VVII1MMm220VA–––RR5MM0–0RΩ1 – 500 Ω
RS1+RS2 =
=
RS2

RS2 = 9 kΩ ตอบ

–ย่านวดั 100 V (V3) = 1VVIIMM0330 – RM R2
RS1+ RS2+ RS3 = RM– R1– – 500
= – –500 Ω
RS3 V

1mA Ω – 9 kΩ

RS3 = 90 kΩ ตอบ

42

2.2.4 การต่อโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

โวลตม์ เิ ตอรส์ รา้ งขึน้ มาเพ่ือวดั ค่าความตา้ นทานต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าของแหลง่ จา่ ยแรงดนั ไฟฟา้ หรือ
วดั ค่าแรงดันไฟฟ้าตกครอ่ มระหว่างจุดสองจุดในวงจรในตาแหน่งท่ีตอ้ งการวดั (ต่อขนานกบั จุดวดั ) เสมอ
ลกั ษณะการต่อแสดงดงั รูปท่ี 2.18

I RV
E

รูปท่ี 2.18การต่อโวลตม์ เิ ตอรว์ ดั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง

จากรูปท่ี 2.18เป็นการต่อโวลตม์ ิเตอรว์ ัดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงโดยต่อขนานกบั ส่วนท่ีจะวัด
หรือตกคร่อมการต่อโวลตม์ ิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงจะตอ้ งคานึงถึงขวั้ ของโวลตม์ ิเตอรโ์ ดยขวั้ บวก
โวลตม์ ิเตอรต์ ่อกับขวั้ บวกของแหล่งจ่ายและขวั้ ลบต่อกบั ขวั้ ลบ หากต่อสลับขวั้ จะทาใหเ้ ข็มบ่ายเบนกลับ
ทศิ ทางและยงั อาจทาใหโ้ วลตม์ เิ ตอรช์ ารุดเสียหายไดด้ ว้ ย

2.2.5 การอา่ นสเกลของโวลตม์ เิ ตอร์

โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงท่ีถูกสรา้ งขึน้ มาใชง้ านมักจะมีย่านวดั ค่าแรงดนั เต็มสเกลหลาย
ย่านและมีสเกลบอกค่าแรงดนั ไฟฟ้าหลายสเกลทงั้ นีเ้ พ่ือใหเ้ กิดความสะดวกในการใชง้ านดงั นนั้ การเปล่ียน
ย่านวัดค่าควรเลือกใช้ให้เหมาะสมการอ่านสเกลก็ต้องอ่านให้ถูกต้องกับย่านวัดท่ีตั้งวัดจึงจะได้ค่า
แรงดนั ไฟฟ้าท่วี ดั ไดม้ ีค่าถกู ตอ้ ง

ตัวอยา่ งที่ 2.5 จากรูปท่ี 2.19โวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงนาไปวัดแรงดนั ไฟตรงเข็มชีช้ ีค้ ่าออกมา
ตามรูปจงอ่านคา่ แรงดนั ไฟฟ้าท่วี ดั ไดใ้ นทกุ ย่านการวดั

รูปที่ 2.19แสดงตาแหนง่ ท่ีเขม็ ชีข้ องโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

43

วิธีอ่าน ตอบ
ย่าน 0–2.5 V อ่านค่าได้ = 1.5 V
ย่าน 0–10 V อ่านค่าได้ = 6 V
ยา่ น 0–50 V อา่ นคา่ ได้ = 30 V
ยา่ น 0–250 V อา่ นคา่ ได้ = 150 V

ตวั อยา่ งท่ี 2.10 จากรูปท่ี 2.20โวลต์มิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง นาไปวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
เข็มชชี้ คี้ า่ ออกมาตามรูปจงอ่านคา่ แรงดนั ไฟฟ้าท่วี ดั ไดใ้ นทกุ ยา่ นการวดั

รูปที่ 2.20ตาแหนง่ ท่ีเขม็ ชีข้ องโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

วธิ ีอา่ น อ่านคา่ ได้ = 1.15 V
ย่าน 0–2.5 V อ่านคา่ ได้ = 4.3 V
ย่าน 0–10 V อา่ นค่าได้ = 23 V
ยา่ น 0–50 V อ่านค่าได้ = 115 V
ยา่ น 0–250 V

แอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง (DC Ammeter) เป็นเคร่ืองวดั ไฟฟ้ากระแสตรงท่ีใชว้ ดั กระแสไฟฟ้า
ได้หลายค่าคือวัดกระแสไฟฟ้าเป็นไมโครแอมแปร์ เรียกว่า ไมโครแอมมิเตอร์ (Microammeter) ใช้วัด
กระแสไฟฟ้าเป็นมิลลิแอมแปร์ เรียกว่า มิลลิแอมมิเตอร์ (Milliammeter) และใช้วัดกระแสไฟฟ้าเป็น
แอมแปร์ เรยี กว่า แอมมิเตอรต์ วั อยา่ งแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง ดงั รูปท่ี 2.21

44

รูปที่ 2.21 ตวั อย่างแอมมิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

2.3.1 โครงสร้างของแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

โครงสรา้ งของแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง ประกอบด้วยส่วนสาคัญ 2 ส่วน คือ ขดลวด
เคลอื่ นท่แี บบแม่เหล็กถาวร และตวั ตา้ นทานชนั ต์

1. ขดลวดเคลอ่ื นท่แี บบแมเ่ หลก็ ถาวร
โครงสรา้ งของมิเตอรเ์ บือ้ งตน้ จะใชร้ ูปแบบของดารส์ นั วาลมิเตอรต์ ามท่ีกล่าวในหน่วยท่ี 1

เรื่องขดลวดเคล่ือนท่ี จะอาศยั การทางานโดยใชก้ ระแสไฟฟ้าจ่ายเขา้ มิเตอรแ์ ต่เน่ืองจากโครงสรา้ งมีขนาด
เล็กขดลวดเคลื่อนท่ีจึงรบั กระแสไฟฟ้าได้จากัดค่าหนึ่งซ่ึงน้อยมากแต่เกิดความคล่องตัวในการทางาน
ในขณะบ่ายเบนไปของอารเ์ มเจอรจ์ ะเกดิ แรงเสียดทานนอ้ ยชว่ ยใหก้ ารวดั ค่าเกิดความเท่ยี งตรงมากขึน้ ดว้ ย
ข้อจากัดของโครงสร้างจึงทาให้ดารส์ ันวาลมิเตอรถ์ ูกจากัดการใช้งานในวงแคบๆแต่ถ้าต้องการวัด
กระแสไฟฟ้าปริมาณสูงเกินค่าจากัดของกระแสไฟฟ้า จึงต้องหาตัวต้านทานมาต่อขนานเพ่ือแบ่ง
กระแสไฟฟ้าส่วนท่ีเกินคา่ จากดั มาต่อ โครงสรา้ งของดารส์ นั วาลมิเตอรจ์ ะเป็นขดลวดเคลื่อนท่ีแบบแม่เหล็ก
ถาวร (Permanent Magnet Moving Coil: PMMC) แสดงดงั รูปท่ี 2.22

รูปที่ 2.22โครงสรา้ งของดารส์ นั วาลมิเตอร์
(ท่มี า: Jones, Larry D. & Chin, Foster A. 1991: 23)

45

จากรูปท่ี 2.22 แสดงแม่เหล็กถาวรรูปเกือกม้ากับแกนเหล็กอ่อนทรงกระบอกท่ีติดกับ
แม่เหล็กถาวรระหว่างขวั้ เหนือ–ใต้ โดยมีขดลวดเล็ก ๆ พนั อย่รู อบ ๆ เรียกว่า ขดลวดอามาเจอร์(Armature)
หรือขดลวดเคลื่อนท่ี ขดลวดนีจ้ ะพันบนรอบเหล็กสี่เหล่ียมท่ีมีนา้ หนักเบามาก ๆ และติดยึดอยู่บนเดือย
เพื่อใหส้ ามารถเกิดการหมนุ ได้ เข็มชีจ้ ะถกู ยึดติดอยู่กบั ขดลวด เข็มชีจ้ ะบ่ายเบนเมื่อขดลวดเคล่ือนท่ีเกิด
การหมนุ

2. ตวั ตา้ นทานชนั ต์
การสรา้ งมิเตอรว์ ัดกระแสไฟฟ้าตรงแต่ละชนิดมีขอ้ จากดั คือขดลวดของเครื่องวัดเล็ก

มากจึงรบั กระแสไฟฟ้าไดค้ ่าจากดั ค่าหนึ่งซ่ึงน้อยมาก เม่ือตอ้ งการวดั กระแสไฟฟ้าท่ีมีปริมาณสงู เกินค่า
จากดั ของกระแสไฟฟ้า จึงตอ้ งหาตวั ตา้ นทานมาต่อขนานหรือเรียกว่า “ตวั ตา้ นทานชนั ต์ (Shunt Resistor:
RSh)” มาต่อขนานเขา้ กบั ดารส์ นั วาลมิเตอรต์ วั ตา้ นทานขนานจะทาหนา้ ท่ีแบ่งกระแสไฟฟ้าส่วนเกินท่ีดาร–์
สนั วาลมิเตอรร์ บั ไม่ไดใ้ หผ้ ่านตวั ตา้ นทานขนานนนั้ ไปลกั ษณะของตวั ตา้ นทานชนั ตท์ ่ีใชต้ อ่ ขนานกบั ดาร์
สนั วาลมิเตอรแ์ สดงดงั รูปท่ี2.23 ซ่งึ สามารถต่อเพ่ิมเขา้ ไปจากภายนอกมิเตอรไ์ ดเ้ พ่ือช่วยเพ่ิมใหแ้ อมมิเตอร์
วดั กระแสไฟฟ้าไดส้ งู มากขนึ้

ก) ความตา้ นทานชนั ตส์ าหรบั แอมมิเตอร์ 30 A ข) ความตา้ นทานชนั ตภ์ ายนอกสาหรบั แอมมเิ ตอร์ 500 A
รูปท่ี 2.23 ตวั ตา้ นทานชนั ตท์ ใ่ี ชส้ าหรบั แอมมิเตอร์

2.3.2 การขยายยา่ นวดั ของแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

การขยายย่านวัดของขดลวดเคลื่อนท่ีแบบแม่เหล็กถาวรเพ่ือทาเป็นแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้า
กระแสตรง มี 2 วิธี คือใชต้ วั ตา้ นทานชนั ตแ์ บบตวั เดียวหรอื แบบซิงเกิลชนั ต์ และใชต้ วั ตา้ นทานแบบอารต์ นั
ชนั ต์

1. การขยายย่านวดั ของแอมมิเตอรแ์ บบซิงเกลิ ชนั ต์
การขยายย่านวัดของแอมมิเตอรย์ ่านวัดเดียวแบบซิงเกิลชันต์ (Single Shunt Type of

Ammeter) ใชห้ ลักการของการขนาน โดยนาตัวตา้ นทานชันต์ (ShuntResistor: RSh) มาต่อขนานดังรูปท่ี
2.24 เพ่อื แบง่ กระแสไฟฟา้ เขา้ แอมมิเตอรไ์ มใ่ หเ้ กนิ กระแสไฟฟ้าเต็มสเกล

46

(IM) (IM)

(I) (Ish)

รูปท่ี 2.24 ภาพจาลองการต่อตวั ตา้ นทานชนั ตเ์ ขา้ กบั ขดลวดเคลือ่ นท่แี บบแมเ่ หล็กถาวร

จากรูปท่ี 2.24 เม่ือนามาเขียนเป็ นวงจรไฟฟ้าของแอมมิเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
(AmmeterCircuit) ได้ดังรูปท่ี 2.25 และเป็นพืน้ ฐานของการขยายย่านวัดของแอมมิเตอรป์ ระกอบด้วย
ขดลวดเคล่ือนท่ีแบบแม่เหล็กถาวรและตวั ตา้ นทานชันตซ์ ่ึงมีค่าความตา้ นทานต่า กระแสมิเตอร์ (IM) หรือ
กระแสไฟฟ้าขดลวดจะเป็นสัดส่วนท่ีส่งผลไปยังกระแสชันต์ (ISh) ดังนั้นกระแสไฟฟ้า I จึงเป็นย่านวัด
(Range) ของแอมมเิ ตอร์

RM

I = IM + ISh IM ISh VM I
RSh

VSh

รูปที่ 2.25 การขยายย่านวดั ของแอมมเิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

จากรูปท่ี 2.25 โดยเพ่ิม RS ต่อขนานกับดารส์ นั วาลมิเตอร์ RM เม่ือจ่ายกระแสไฟฟ้าเขา้ มาในวงจร
กระแสไฟฟ้าถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนหน่ึงผ่านดารส์ ันวาลมิเตอร์ อีกส่วนหนึ่งผ่านตัวตา้ นทานชันต์

อกั ษรย่อตา่ งๆกาหนดไวด้ งั นี้

RM = ความตา้ นทานของขดลวดเคลื่อนท่(ี ความตา้ นทานภายใน) หน่วยโอหม์ ()
RSh = ความตา้ นทานชนั ต์ หนว่ ยโอหม์ ()

47

IM = กระแสไฟฟา้ สงู สดุ เตม็ สเกลของขดลวดเคลอื่ นท่ี หน่วยแอมแปร์ (A)
ISh = กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตวั ตา้ นทานชนั ตห์ น่วยแอมแปร์ (A)
I = กระแสไฟตรงรวมท่ไี หลผ่านเขา้ วงจรไฟฟา้ ของแอมมเิ ตอร์ หนว่ ยแอมแปร์

หรือกระแสไฟฟ้าสูงสุดเต็มสเกล (Full Scale Deflection Current: FSD) ของ

แอมมเิ ตอร์ (กระแสไฟฟ้านจี้ ะไหลไปยงั โหลดท่ตี อ้ งการวดั )

เน่ืองจากตวั ตา้ นทานชันต์ (RSh) ต่อเป็นวงจรขนานกับดารส์ นั วาลมิเตอรม์ ีความตา้ นทาน RMดงั นั้น
แรงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มตวั ตา้ นทานชนั ตเ์ ท่ากับแรงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มดารส์ นั วาลมิเตอร์ ตามคณุ สมบตั ิของ

วงจรขนาน เขยี นสมการไดเ้ ป็น

VM = VSh
IM RM
ประยกุ ตใ์ ชก้ ฎของโอหม์ : = ISh  RSh
RSh
= IM RM (2.3)
ISh

RM = ISh RSh (2.4)
IM

และประยกุ ตใ์ ชก้ ฎกระแสไฟฟา้ ของเคอรช์ อฟฟ์ จะได้

IM =I – ISh
หรอื ISh =I – IM
จากสมการท่ี 2.3 เขียนใหม่จะได้

RM = IMI−IRMM (2.5)

ในการออกแบบการขยายย่านวัดแอมมิเตอรจ์ ะออกแบบใหก้ ระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านความตา้ นทาน

ชันต์ (ISh) มีค่ามากกว่ากระแสไฟฟ้าท่ีไหลเขา้ มิเตอร์ (IM) มาก ๆ เพ่ือป้องกันไม่ใหข้ ดลวดเคลื่อนท่ีแบบ
แมเ่ หลก็ ถาวรชารุด

ตัวอยา่ งท่ี 2.11 จากรูปท่ี 2.26 แอมมิเตอรเ์ ป็นแบบขดลวดเคลื่อนท่ีแบบแม่เหล็กถาวร มีความ

ต้านทานขดลวด (ภายใน) RM= 99  ท่ีเข็มชีเ้ ต็มสเกลมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
ขดลวด 0.1 mA ความตา้ นทานชันต์RSh= 1  จงหาค่าต่อไปนี(้ Bell, David A.,
1994: 41)

48

ก) กระแสไฟฟา้ รวมไหลเขา้ แอมมเิ ตอรข์ ณะเขม็ ชเี้ ต็มสเกล

ข) กระแสไฟฟา้ รวมไหลเขา้ แอมมเิ ตอรข์ ณะเข็มชที้ ่ี 0.5 ของเตม็ สเกล

RM

99  I
IM = 0.1mA RSh
I = IM + ISh
ISh 1

รูปท่ี 2.26

วิธที า ก) หากระแสไฟฟา้ รวมไหลผา่ นแอมมิเตอรข์ ณะเขม็ ชเี้ ต็มสเกล

แรงดนั ไฟฟา้ ของมเิ ตอร:์ VSh= IMRM = (0.1 mA)(99 )
= 9.9 mV

และ ISh RSh = 9VVR.S9SShhhm= A 9.9mV
ISh = 1

=

ดงั นนั้ กระแสไฟฟ้ารวม I = ISh + IM = 9.9 mA + 0.1 mA ตอบ
= 10 mA

ข) หากระแสไฟฟ้ารวมไหลผ่านแอมมเิ ตอรข์ ณะเข็มชที้ ่ี 0.5 ของเตม็ สเกล

IM = 0.50.1 mA = 0.05 mA
= (0.05 mA)(99 )
VM = IMRM

= 4.95 mV
VM 4.95mV
ISh = RSh = 1

= 4.95 mA

ดงั นนั้ กระแสไฟฟา้ รวม I = ISh + IM = 4.95 mA + 0.1 mA
= 5.05mA ตอบ

ตวั อย่างท่ี 2.12 จากรูปท่ี 2.27 แอมมิเตอรข์ นาด 1 mA มีความตา้ นทานขดลวด 100 ตอ้ งการ

ทาใหเ้ ป็นแอมมิเตอร์ ขนาด 0–100 mA จงหาค่าความตา้ นทานชนั ตท์ ่ีจะนามา

ตอ่ ขนาน

49

RM

I = IM + ISh IM ISh VM I
RSh

VSh

วธิ ที า ISh =I – IM
= 100 mA – 1 mA

= 99 mA
I(M1mIShRA)M(100  )
ดงั นนั้ RSh =
=

99 mA

= 1.01  ตอบ

2.3.3 การขยายยา่ นวัดของแอมมิเตอรห์ ลายยา่ นวัดแบบซงิ เกลิ ชนั ต์

แอมมิเตอรห์ ลายย่านวดั (Multi–Range Ammeters) แบบซิงเกิลชนั ต์ ดงั รูปท่ี 2.28ใชใ้ นกรณี
ท่ีตอ้ งการแอมมิเตอรเ์ พ่ือใหส้ ามารถวัดกระแสไฟฟ้าไดห้ ลายค่าในเครื่องเดียวกัน ตัวต้านทานชันตแ์ ต่ละ
ย่านวดั จะแยกอิสระต่อกนั และใชส้ วิตชเ์ ลือก (Selector Switch) เป็นตวั เปลี่ยนย่านวดั แต่มีขอ้ เสียคือเม่ือ
นาแอมมิเตอรไ์ ปวัดกระแสไฟฟ้าของวงจรใด ๆ แล้ว ขณะเปล่ียนย่านวัดไปยังย่านวัดต่อไปทาให้
กระแสไฟฟา้ รวมของวงจรไหลเขา้ ขดลวดเคลอ่ื นท่ี จนทาใหเ้ กดิ ความเสยี หายได้

50

RM IM

RSh1

RSh2
RSh3 C B

D
A

รูปที่ 2.28แอมมเิ ตอรแ์ บบหลายยา่ นวดั

2.3.4 การขยายยา่ นวดั ของแอมมิเตอรแ์ บบอารต์ นั ชันต์

การขยายย่านวัดของแอมมิเตอรแ์ บบอารต์ ันชันต์ (Ayrton Shunt) หรือเรียกว่ายูนิเวอรเ์ ซล
ชนั ต(์ Universal Shunt) ใชห้ ลกั การของวงจรขนานเหมือนกบั แบบซิงเกิลชันตโ์ ดยใชต้ วั ตา้ นทานชนั ตย์ ่าน
วัดต่าสุดให้ถูกแบ่งไปให้ย่านวัดถัดไปตามลาดับจนถึงย่านวัดสูงสุด ดังรูปท่ี 2.29 ทาให้ไม่มีปัญหา
เหมือนกบั การเปล่ียนย่านวัดของแอมมิเตอรห์ ลายย่านวัดแบบซิงเกิลชันต์ เน่ืองจากมีตวั ตา้ นทานชนั ตต์ ่อ
ขนานอย่กู บั ขดลวดเคลื่อนท่ีเพ่ือแบ่งกระแสไฟฟ้าส่วนท่ีเกินอยู่ตลอดเวลา จึงไม่ทาใหข้ ดลวดเคลื่อนท่ีเกิด
ความเสยี หายเน่อื งจากกระแสไฟฟา้ เกนิ (Jones, Larry D. & Chin, Foster A. 1991: 26)

RM IM
RSh3 RRShS2hT RSh1

DC B
A

รูปท่ี 2.29วงจรไฟฟา้ ของแอมมเิ ตอรแ์ บบอารต์ นั ชนั ต์

จากรูปท่ี 2.29 อารต์ นั ชันตป์ ระกอบดว้ ย RSh1, RSh2และ RSh3และอธิบายทิศทางกระแสไฟฟ้า
และแรงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มไดด้ งั รูปท่ี 2.30

51

ความตา้ นทานชนั ต:์ RShT = RSh1+ RSh2+RSh3 ........... (2.6)
RM IM RM IM

IM RVSShhTT IM IM VShT1 IM
RSh3 RSh2
RSh3 RSh2 RSh1 RSh1

ISh I3 ISh C I2 ISh I1 ISh I3 ISh C I2 IM I1
I D B I D B

AA

ก) สวิตชเ์ ลอื กอยตู่ าแหน่ง B ข) สวติ ชเ์ ลือกอย่ตู าแหน่ง C

รูปท่ี 2.30 กระแสไฟฟ้า แรงดนั ไฟฟา้ และความตา้ นทานของอารต์ นั ชนั ต์

ถา้ สวิตชเ์ ลือกอย่ตู าแหนง่ C ดงั รูปท่ี 2.30 ข) เป็นผลให้ RSh2 + RSh3 ต่อขนานกบั RM+ RSh1
แรงดนั ไฟฟา้ ตกครอ่ มสาขาท่ีขนานกนั จะเทา่ กนั ในเทอมของกระแสไฟฟา้ และความตา้ นทาน จะได้

I2 = ISh + IM

ดงั นนั้ ISh = I2 – IM

(RSh2 + RSh3)(I2 – IM) = IM(RM+ RSh1)

นา IM คณู ตลอด และเขียนสมการใหม่จะได้

RSh2 + RSh3 = I M (RSIh2RM ) (2.7)

และจากสมการท่ี 2.6 สามารถหาคา่ RSh1ไดค้ อื (2.8)
RSh1 = RShT – (RSh2 + RSh3)

กระแสไฟฟ้า I เป็นกระแสสงู สดุ ของย่านวดั เม่ือสวติ ชเ์ ลือกอยใู่ นตาแหนง่ D จะได้ RSh3

RSh3 = I M (RSIh3RM ) (2.9)

และ RSh2 = (RSh2 + RSh3) – RSh3 (2.10)

ตัวอย่างท่ี 2.13 จากรูปท่ี 2.31 แอมมิเตอรแ์ บบ PMMC จงหาความตา้ นทานชันต์(Jones, Larry

D. & Chin, Foster A. 1991: 27)

52

RM = 1k IM = 100A

IM RVSShhTT IM
RSh3 RSh2 RSh1

I ISh DC B

I3 = 1A I2 = 100 mA I1 = 10 mA

รูปที่ 2.31

วิธีทา จากสมการท่ี 2.5 และท่ียา่ นวดั I1 = 10 mA หาค่า RShT

RShT = RSh1+ RSh2+RSh3

= IM IShRM = 100A 1k
10mA−100A

= 100A 1k
10000A−100A

RST = 1k  ตอบ
= 1909.1 

ยา่ นวดั I2= 100 mA หาค่า RSh1และ RShT1 ดงั รูปท่ี 2.32

RM = 1k IM = 100A

VShT1 IM
IM RSh3 RSh2 RSh1

I ISh ISh I2 IM
DC B
I3 = 1A I2 = 100 mA I1 = 10 mA

รูปที่ 2.32 ท่ยี ่านวดั I2

จากสมการท่ี 2.7 : RShT1 = RSh2+RSh3 = I M (RMI2+ RShT)

= 100 A(1k  +10.1)
100mA

53

RShT1 = 1.01  10.1 –1.01 
RSh1 = RShT – RShT1= ตอบ
9.09 
=

ยา่ นวดั I3= 1 A หาค่า RSh3, RShT2 และRSh2 (1IkM(R+MI13+0.R1ShT))

RShT2 = RSh3 =
= 100A

1A

RShT2 = 0.101  1.01 –0.101 
RSh2= RShT1 – RShT2 = 0.101 

= 0.909  ตอบ
ตอบ
RSh3 = RShT2 =

2.3.5 การใช้งานแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

1. การวดั กระแสไฟฟ้าโดยใชแ้ อมมิเตอร์
การวดั กระแสไฟฟ้าจะใชแ้ อมมิเตอรเ์ ป็นเคร่ืองมือวัด โดยต่ออนุกรมกับโหลด อธิบายได้

ดงั รูปท่ี 2.33

A
I

ER

ก) ตวั อยา่ งการตอ่ แอมมเิ ตอรเ์ พ่อื วดั กระแสไฟฟ้า ข) วงจรการต่อแอมมิเตอรเ์ พ่อื วดั กระแสไฟฟา้
รูปที่ 2.33การวดั กระแสไฟฟา้

2. ขอ้ ควรคานึงในการใชแ้ อมมิเตอร์
(1) แอมมิเตอรจ์ ะตอ้ งตอ่ อนกุ รมกบั โหลดในวงจร

54

(2) ต่อใหถ้ กู ขวั้ ถา้ ตอ่ ผิดขวั้ จะทาใหเ้ ขม็ ตีกลบั และเกิดการเสยี หายได้
(3) การเลือกแอมมิเตอรท์ ่ีเหมาะสมในการวดั กระแสไฟฟ้า กรณีใชแ้ อมมิเตอรแ์ บบวัดได้
หลายค่าและไม่ทราบค่ากระแสไฟฟ้า ให้ใชย้ ่านวดั สงู สดุ ของมิเตอรก์ ่อนแลว้ จึงปรับหาย่านวัดท่ีเหมาะสม
เพ่อื ใหไ้ ดผ้ ลถกู ตอ้ ง ควรใหเ้ ขม็ ชีช้ ีแ้ สดงคา่ ออกมาบนสเกลอย่ปู ระมาณกลางๆสเกลไมค่ วรต่าหรือสงู เกินไป
(4) ไม่ต่อแอมมิเตอรโ์ ดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า เน่ืองจากขดลวดเคลื่อนท่ีภายใน
แอมมิเตอรม์ ีค่าความตา้ นทานต่ามาก ทาใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่านแอมมิเตอรจ์ านวนมากทาใหเ้ กิดความ
เสียหายได้ จึงควรลดทอนกระแสไฟฟา้ ลงโดยตอ่ ตวั ตา้ นทานชนั ตท์ ่เี หมาะสมกบั แอมมเิ ตอรก์ ่อนนาไปใชว้ ดั

2.3.6 การอา่ นค่ากระแสไฟฟ้าจากสเกล

การอา่ นค่ากระแสไฟฟา้ ท่เี ข็มชขี้ องแอมมิเตอรแ์ สดงคา่ ไวม้ มุ ท่มี องเข็มชีเ้ พ่อื อ่านค่ากระแสบน
สเกลมิเตอรค์ วรมองจากดา้ นหนา้ เขา้ มายงั มิเตอรไ์ มค่ วรมองในมมุ เอียงซา้ ยเอียงขวาเพราะค่าท่อี ่านไดอ้ าจ
ผิดพลาดไปทาใหอ้ า่ นคา่ ไดไ้ ม่ถกู ตอ้ ง

ตัวอยา่ งท่ี 2.14 จากรูปท่ี 2.34 จงอ่านคา่ กระแสไฟฟา้ ท่วี ดั ได้

DC
MILLIAMPERES

รูปท่ี 2.34หนา้ ปัดสเกลของมลิ ลิแอมมเิ ตอรย์ า่ นวดั 100 mA

จากรูปท่ี 2.34 อ่านคา่ ได้ 65 mA อธิบายไดค้ ือ ระหว่างเลข 60 ไป 80 แบ่งออกเป็น 4 ส่วน แต่
ละสว่ นมีคา่ เทา่ กบั 5 mA หรือขดี ละ 5 mA ดงั นนั้ จึงอ่านคา่ ได้ 60 + 5 = 65 mA

55

ตัวอยา่ งท่ี 2.15 จากรูปท่ี 2.35 จงอา่ นคา่ กระแสไฟฟา้ ท่ีวดั ได้

DC
MILLIAMPERES

รูปที่ 2.35หนา้ ปัดสเกลของมลิ ลิแอมมิเตอรย์ ่านวดั 50 mA
จากรูปท่ี 2.35 อ่านค่าได้ 18 mA อธิบายไดค้ ือ ระหว่างเลข 10 ไป 20 แบ่งออกเป็น 10 ส่วน
แตล่ ะสว่ นมีค่าเท่ากบั 1 mA หรือขดี ละ 1 mA ดงั นนั้ จงึ อ่านค่าได้ 10 + 8 = 18 mA
ตวั อยา่ งท่ี 2.15 จากรูปท่ี 2.36 จงอ่านค่ากระแสไฟฟ้าท่ีวดั ได้ เม่ือนาแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

ไปวดั กระแสไฟฟ้า

รูปที่ 2.36 แสดงตาแหน่งทเ่ี ขม็ ชขี้ องแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

วิธีอ่าน

ยา่ น 0–2.5 mA อา่ นค่าได้ = 1.10 mA ตอบ
ย่าน 0–25 mA อ่านคา่ ได้ = 11.0 mA
ย่าน 0–250 mA อ่านคา่ ได้ = 110 mA

56

ตัวอยา่ งที่ 2.16 จากรูปท่ี 2.37 จงอ่านค่ากระแสไฟฟ้าท่ีวดั ได้ เม่ือนาแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
ไปวดั กระแสไฟฟ้า

รูปที่ 2.37แสดงตาแหนง่ ท่ีเข็มชีข้ องแอมมิเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

วิธอี ่าน

ย่าน 0–2.5 mA อ่านคา่ ได้ = 1.65 mA ตอบ
ย่าน 0–25 mA อา่ นคา่ ได้ = 16.5 mA
ย่าน 0–250 mA อา่ นค่าได้ = 165 mA

1. การดดั แปลงดารส์ นั วาลมิเตอรใ์ หเ้ ป็นโวลตม์ ิเตอรท์ าไดโ้ ดยการเพ่ิมตวั ตา้ นทางอนั ดบั ต่ออันดับ
รว่ มกบั ดารส์ นั วาลมเิ ตอรห์ รือตอ้ งการดดั แปลงใหโ้ วลตม์ ิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟฟ้าไดส้ งู ขึน้ ตวั ตา้ นทานอนั ดบั ทา
หนา้ ท่ีจากดั จานวนกระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านเขา้ โวลตม์ ิเตอรไ์ ม่เกินกว่าค่ากระแสไฟฟ้าเดิมท่ีมิเตอรท์ นไดก้ าร
ปรบั เปล่ียนค่าความตา้ นทานของตัวตา้ นทานอันดบั ทาใหโ้ วลตม์ ิเตอรส์ ามารถวดั ปรมิ าณแรงดนั ไฟฟ้าได้
เปลยี่ นไปการคานวณคา่ ต่างๆของโวลตม์ เิ ตอรค์ านวณไดจ้ ากสตู ร

EFS = IFS (RS + RM)
RS = –EIFFRSSM

การต่อโวลตม์ ิเตอรว์ ัดค่าแรงดันไฟฟ้าในวงจร โวลตม์ ิเตอรต์ อ้ งต่อขนานกับวงจรไฟฟ้าเสมอการวดั
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงนนั้ ขณะต่อโวลตม์ ิเตอรค์ ร่อมจดุ วดั ตอ้ งคานึงถึงขวั้ โวลตม์ ิเตอรแ์ ละขวั้ แรงดนั ไฟฟ้า
ท่ตี กครอ่ มจดุ นนั้ การต่อวดั ขวั้ ตอ้ งตรงกนั โดยใชห้ ลกั ดงั นีบ้ วกต่อกบั บวก และลบกบั ตอ่ ลบ

57

ขนาดของโวลตม์ ิเตอรท์ ่ีสรา้ งขนึ้ มาใชง้ านมีหลายขนาดการเลือกโวลตม์ ิเตอรม์ าใชง้ านตอ้ งเลือกย่าน
วดั ค่าใหเ้ หมาะสมกับปริมาณกับกระแสไฟฟ้าท่ีทาการวดั เพ่ือใชเ้ ข็มชีช้ ีค้ ่าในย่านท่ีเหมาะสมไม่ต่าเกินไป
หรือสงู เกินไปเพราะอาจทาใหโ้ วลตม์ เิ ตอรช์ ารุดเสียหายได้

2. แอมมิเตอรม์ ีโครงสรา้ งมาจากดารส์ ันวาลมิเตอรป์ ระกอบดว้ ยส่วนสาคัญ 2 ส่วน คือ ขดลวด
เคลือ่ นท่แี บบแมเ่ หล็กถาวร และตวั ตา้ นทานชนั ต์

3. ตัวต้านทานชันต์ต่อขนานกับดารส์ ันวาลมิเตอรเ์ พ่ือขยายย่านวัดของขดลวดเคล่ือนท่ีแบบ
แม่เหล็กถาวรเพ่ือทาเป็นแอมมิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง มี 2 วิธี คือใชต้ ัวตา้ นทานชนั ตแ์ บบตวั เดียวหรือแบบ
ซงิ เกิลชนั ต์ และใชต้ วั ตา้ นทานแบบอารต์ นั ทาใหแ้ อมมเิ ตอรส์ ามารถวดั ปรมิ าณกระแสไฟฟ้าไดเ้ พิ่มขึน้

4. แอมมิเตอรจ์ ะตอ้ งตอ่ อนกุ รมกบั โหลดในวงจร และต่อใหถ้ กู ขัว้ ถา้ ตอ่ ผิดขวั้ จะทาใหเ้ ข็มตีกลบั และ
เกิดการเสยี หายได้

58

1. จากรูปท่ี 2.38 จงบอกสว่ นประกอบท่สี าคญั ของเคร่ืองวดั แบบขดลวดเคล่อื นท่ี

รูปท่ี 2.38
2. จงอธิบายโครงสรา้ งของโวลตม์ ิเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

59

3. โวลต์มิเตอรต์ ัวหนึ่งวัดแรงดันไฟฟ้าได้ 1 V มีความตา้ นทานภายในมิเตอร์ 500 Ωจะมีวิธีดัดแปลง
อยา่ งไรทาใหโ้ วลตม์ เิ ตอรต์ วั นอี้ ่านค่าแรงดนั ไฟฟา้ ไดส้ งู สดุ 250 V

4. จากรูปท่ี 2.39 โวลต์มิเตอร์ มีกระแสเต็มสเกล 1 mA มีความต้านทานภายในมิเตอร์ 200 Ωเม่ือ
ตอ้ งการขยายย่านโวลตม์ ิเตอรต์ วั นเี้ ป็น ย่านวดั 1 V, 2.5 V, 10 V และ 50 V จงหาค่า RS1, RS2, RS3และRS4
IM =1 mA RM = 200

RS4 RS3 RS2 RS1
50 V
10V 2.5V
1V

รูปท่ี 2.39

60

5. จากรูปท่ี 2.40 โวลตม์ ิเตอรต์ วั หนึ่ง มีกระแสเต็มสเกล 1 mA มีความตา้ นทานภายในมิเตอร์ 200 Ωเม่ือ
ตอ้ งการขยายยา่ นโวลตม์ เิ ตอรต์ วั นเี้ ป็น ย่านวดั 2.5 V, 10 V และ 50 V จงหาค่า RS1, RS2และRS3
RS3 RS2 RS1 IM =1 mA RM = 200
10 V
50V 2.5V
รูปที่ 2.40

6. จงอธิบายการวดั และต่อโวลตม์ เิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
7. จากรูปท่ี 2.41จงอ่านสเกลของโวลตม์ ิเตอร์ ท่เี ข็มชีต้ ามตาแหนง่ ตา่ ง ๆ และตาม ยา่ นวดั ท่กี าหนด

รูปที่ 2.41

61

ยา่ นวดั 0 – 0.1 V อ่านค่าได้ = …………………………………V
ย่านวดั 0 – 0.5 V อ่านคา่ ได้ = …………………………………V
ยา่ นวดั 0 – 10 V อา่ นคา่ ได้ = ………………………………...V
ยา่ นวดั 0 – 50V อ่านค่าได้ = …………………………………V
ยา่ นวดั 0 – 250 V อ่านค่าได้ = …………………………………V
ยา่ นวดั 0 – 1000 V อ่านค่าได้ = ………………………...……….V
8. จงอธิบายโครงสรา้ งของแอมมเิ ตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

9. จงอธิบายการวดั และต่อแอมมิเตอรก์ ระแสตรง

10. จากรูปท่ี 2.42 หากตอ้ งการขยายยา่ นวดั ของแอมมเิ ตอร์
RM = 99 

I = IM + ISh IM =1 mA I
ISh mA ผลทาใหเ้ ขม็ ชีเ้ ต็มสเกล

RSh = 1 

รูปที่ 2.42

ใหส้ ามารถวดั ค่ากระแสใหส้ งู ขึน้ ตอ้ ง

จากรูปจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นชดุ ขดลวดเคลื่อนท่ี

62

11. แอมมิเตอร์ 1 mA มีค่าความตา้ นทาน 150 Ω ตอ้ งการขยายย่านวดั ของแอมมิเตอรข์ นาด 0–500 mA
จะตอ้ งนาความตา้ นทานชนั ต์ เทา่ ไรมาตอ่ ขนานเพ่ือใชข้ ยายย่านวดั

12. จงอธิบายการขยายย่านวดั ของแอมมิเตอรห์ ลายยา่ นวดั แบบซิงเกลิ ชนั ต์

13. จงอธิบายการขยายยา่ นวดั ของแอมมิเตอรแ์ บบอารต์ นั ชนั ต์

14. จากรูปท่ี 2.43 แอมมิเตอรแ์ บบขดลวดเคล่ือนท่ีแบบชิงเกิลชนั ต์ มีย่านวดั กระแส 3 ย่านวดั 1 A, 10 A
และ 20 A ตามลาดับความต้านทานชุดขดลวดเคลื่อนท่ี มีค่า RM=1 kΩกระแสท่ีทาให้เข็มชีเ้ ต็ม
สเกล FSD = 0.1 mA จงคานวณหาค่าความตา้ นทาน RSh1,RSh2, และ RSh3 แต่ละย่านวดั

63

RM = 1 k IM = 0.1 mA

RSh1 1A

RSh2

RSh3
10 A

20 A
รูปที่ 2.43

15. จากรูปท่ี 2.44 จงอา่ นสเกลจากแอมมเิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

รูปท่ี 2.44
ยา่ นวดั 0 – 2.5mA อา่ นคา่ ได้ = …………………………………… mA
ย่านวดั 0 – 25mA อ่านค่าได้ = …………………………………… mA
ยา่ นวดั 0 – 250 mAอา่ นคา่ ได้ = …………………………………….mA
ยา่ นวดั 0 – 10 A อา่ นค่าได้ = …………………………………….A

64

คาส่ังจงเลอื กคาตอบท่ถี กู ตอ้ งท่ีสดุ เพียงคาตอบเดียว

1. PMMC เป็นมิเตอรแ์ บบใด

ก. มิเตอรช์ นิดขดลวดเคลื่อนท่แี มเ่ หลก็ ช่วั คราว

ข. มิเตอรช์ นิดแผ่นเหล็กเคลื่อนท่แี บบมลั ตมิ เิ ตอร์

ค. มเิ ตอรช์ นิดขดลวดเคล่ือนท่แี มเ่ หล็กไฟฟา้

ง. มเิ ตอรช์ นิดขดลวดเคลื่อนท่แี มเ่ หล็กถาวร

2. ดารส์ นั วาลม์ เิ ตอรส์ ามารถดดั แปลงไปทาเป็นมิเตอรอ์ ะไรได้

ก. โวลตม์ ิเตอร์ ข. โอหม์ มิเตอร์

ค. แอมมิเตอร์ ง. ถกู ทกุ ขอ้

3. โวลตม์ เิ ตอรส์ รา้ งขึน้ มาเพ่อื ใชว้ ดั ปรมิ าณไฟฟ้าประเภทใด

ก. แรงดนั ไฟฟ้า ข. กระแสไฟฟ้า

ค. พลงั งานไฟฟา้ ง. กาลงั ไฟฟ้า

4. โครงสรา้ งโวลตม์ ิเตอรต์ อ้ งการใหว้ ดั แรงดนั ไดส้ งู ขึน้ ตอ้ งทาอย่างไร

ก. ใชต้ วั ตา้ นทานคา่ นอ้ ยต่ออนกุ รม ข. ใชต้ วั ตา้ นทานค่ามากตอ่ อนกุ รม

ค. ใชต้ วั ตา้ นทานคา่ นอ้ ยต่อขนาน ง. ใชต้ วั ตา้ นทานค่ามากตอ่ ขนาน

5. โวลตม์ เิ ตอรก์ ระแสตรงมีวิธีการต่อและการใชง้ านอย่างไร

E V+- R E+ V R
- R
ก.
ข.

+V-

E + V- R E +
- -
+
ค. ง.

65

6. ตวั ตา้ นทานท่ตี ่อเพิม่ ในวงจรโวลตม์ ิเตอรท์ าหนา้ ท่อี ะไร

ก. แบง่ กระแสไฟฟา้ ใหไ้ หลผ่านตวั ตา้ นทานมากขนึ้

ข. ลดความตา้ นทานรวมในวงจรมิเตอรใ์ หต้ ่าลง

ค. ทาใหโ้ วลตม์ เิ ตอรว์ ดั ปรมิ าณไฟฟา้ ต่าๆ ไดด้ ีขนึ้

ง. จากดั กระแสไฟฟ้าเขา้ มเิ ตอรไ์ มม่ ากเกนิ กวา่ กระแสไฟฟ้าเดมิ

7. แอมมิเตอรส์ รา้ งขนึ้ มาเพ่อื ใชว้ ดั ปรมิ าณไฟฟ้าประเภทใด

ก. แรงดนั ไฟฟ้า ข. กระแสไฟฟ้า

ค. พลงั งานไฟฟ้า ง. กาลงั ไฟฟา้

8. สเกลของแอมมเิ ตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงโดยท่วั ไปมีลกั ษณะใด

ก. ค่าตวั เลขกากบั บนสเกลเรียงคา่ นอ้ ยทางขวาไปคา่ มากทางซา้ ย

ข. แตล่ ะชอ่ งสเกลมรี ะยะหา่ งเทา่ ๆ กนั

ค. มีคา่ ศนู ยอ์ ยทู่ างขวาของสเกล

ง. แต่ละช่องสเกลมีระยะห่างไม่เท่า ๆ กนั

9. การบ่ายเบนของเข็มชใี้ นการวดั กระแสเขม็ มิเตอรค์ วรชใี้ นบรเิ วณใดถือวา่ ดี

ก. ดา้ นต่า ๆ ข. ดา้ นสงู ๆ

ค. ดา้ นกลาง ๆ สเกล ง. ทกุ บรเิ วณบนสเกลหนา้ ปัด

10. โครงสรา้ งแอมมิเตอรท์ ่ตี อ้ งการทาใหว้ ดั กระแสไดส้ งู ขึน้ ตอ้ งทาอย่างไร

ก. ใชต้ วั ตา้ นทานค่านอ้ ยต่อขนาน ข. ใชต้ วั ตา้ นทานคา่ มากตอ่ ขนาน

ค. ใชต้ วั ตา้ นทานค่านอ้ ยต่ออนกุ รม ง. ใชต้ วั ตา้ นทานค่ามากต่ออนกุ รม

11. การวดั คา่ กระแสไฟฟ้าตอ้ งนาแอมมิเตอรต์ อ่ อนกุ รมกบั วงจรเพ่อื อะไร

ก. ลดคา่ การโหลดของมเิ ตอร์ ข. ใหก้ ระแสไฟฟา้ ท่วี ดั เป็นค่าเดียวกนั

ค. เพม่ิ คา่ ความตา้ นทานในวงจร ง. ลดคา่ ความผิดพลาดในการวดั