การวัดความต้านทานในวงจร dc ac



การใช้งานโอห์มมิเตอร์
                
     โอห์มมิเตอร์ที่สร้างขึ้นมาใช้งานจริงนั้นจะมีย่านการวัดค่าความต้านทานหลายย่านการวัดตั้งแต่วัดค่าความต้านทานต่ำๆ เป็นโอห์มไปจนถึงค่าความต้านทานสูงเป็นเมกกะโอห์ม โดยมีสเกลแสดงค่าความต้านทานที่จะวัดได้เพียงสเกลเดียว 

สเกลโอห์มมิเตอร์แบบหลายย่านวัด


      การตั้งค่าโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งาน ต้องชอร์ตปลายเข็มวัดของโอห์มมิเตอร์เข้าด้วยกันดังรูป และทำการปรับแต่งปุ่มปรับ 0 Ω ADJ. ที่หน้าปัดมิเตอร์ ให้เข็มชี้ของมิเตอร์เคลื่อนไปชี้ที่ตำแหน่ง 0 Ω พอดี ที่สเกลโอห์มและการเปลี่ยนย่านวัดของโอห์มมิเตอร์ทุกย่าน จะต้องทำการปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ใหม่ทุกครั้ง เมื่อปรับแต่งโอห์มมิเตอร์พร้อมใช้งานเรียบร้อยแล้ว ก็สามารถนำโอห์มมิเตอร์ไปวัดความต้านทานได้ตามต้องการ



การปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ก่อนใช้งาน


       สำหรับย่านการวัดของโอห์มมิเตอร์มีย่านการวัด เช่น X1, X10, X100, X1k และ X10k เป็นต้น การอ่านค่า จึงไม่ยุ่งยากเพียงอ่านค่าบนสเกลที่เข็มชี้ค่านำมาคูณกับย่านวัด ที่ตั้งไว้ก็จะได้ค่าความต้านทานออกมา เช่น ตั้งย่านวัดโอห์มมิเตอร์ไว้ที่ Rx100 เข็มมิเตอร์ชี้หน้าปัดมิเตอร์ที่เลข 8 จะอ่านค่าความต้านทานของตัวต้านทานได้เท่ากับ 800 Ω (8x100=800 Ω )
แต่ละย่านการวัดมีความสามารถวัดค่าได้ดังนี้

          ย่าน R x 1 วัดค่าความต้านทานได้ Ω – 500 Ω
          ย่าน R x 10 วัดค่าความต้านทานได้ 10
Ω – 5 kΩ
          ย่าน R x 100 วัดค่าความต้านทานได้ 100
Ω – 500 kΩ
          ย่าน R x 10k วัดค่าความต้านทานได้ 10 k
Ω  – 5 MΩ
          ย่าน R x 100k วัดค่าความต้านทานได้ 100 k
Ω – 50 MΩ

       สิ่งที่สำคัญของการใช้โอห์มมิเตอร์อยู่ที่การปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมก่อนใช้งาน เพราะโอห์มมิเตอร์มีแบตเตอรี่ต่อ  ร่วมใช้งานในวงจรและมีตัวต้านทานปรับเปลี่ยน ค่าความต้านทานได้ต่อร่วมในการใช้งาน หากแบตเตอรี่มีกำลังไฟอ่อนลงทำให้เข็ม  ของโอห์มมิเตอร์บ่ายเบนไม่เต็มสเกล ขณะต่อสายวัดเข้าด้วยกัน ดังนั้น ก่อนทำการวัดทุกครั้ง ปรับให้เข็มอยู่ที่ศูนย์ทุกครั้ง


การวัดตัวต้านทานด้วยโอห์มมิเตอร์

    การวัดตัวต้านทานแบบคงที่
                             
    ถ้าตัวต้านทานที่จะนำมาวัดเป็นชนิดค่าคงที่ ซึ่งก่อนการวัดค่าจะต้องทำการอ่านค่าความต้านทานที่บอกไว้อาจเป็นรหัสสี หรือตัวเลขกำกับไว้ เมื่อทราบค่าแล้ว ก็ตั้งโอห์มมิเตอร์ในย่านใกล้เคียงที่จะวัดได้ เช่น ตัวต้านทานมีค่า 5,000 Ω ก็ตั้งโอห์มมิเตอร์ที่ย่าน Rx100 หรือตัวต้านทานที่ค่า 250k Ω ก็ตั้งโอห์มมิเตอร์ที่ย่าน Rx10k เป็นต้น และอย่าลืมปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ก่อนการใช้งานทุกครั้ง แล้วจึงจะนำเข็มวัดของมิเตอร์ไปวัดค่าตัวต้านทานนั้นๆได้ 


    การวัดตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

    ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ชนิดปกติจะมี 3 ขา ขากลาง (ขา 2) จะเป็นขาที่ค่าความต้านทานเปลี่ยนได้ ตามการปรับแต่งของผู้วัด ส่วนริมทั้ง 2 ขา (ขา 1,3) จะเป็นค่าความต้านทานคงที่ ที่บอกค่าไว้ที่ตัวถังด้านนอกของตัวต้านทานปรับค่าได้นั้น ๆ



รูปร่างสัญลักษณ์และตำแหน่งขาของตัวต้านทานปรับค่าได้


การวัดหาค่าความต้านทานของตัวต้านทานปรับค่าได้


การวัดการสัมผัสกันของตัวต้านทานปรับค่าได้


      การจะวัดค่าความต้านทานทั้งหมด ของตัวต้านทานปรับค่าได้ให้ใช้โอห์มมิเตอร์วัดคร่อมขาและขา3 ของตัว ต้านทานปรับค่าได้ ก็จะได้ค่าความต้านทานของตัวต้านทานปรับค่าได้ตัวนั้น 

      ถ้าต้องการตรวจสอบสภาวะการเปลี่ยนค่าได้ หรือต้องการตรวจสอบสภาพดี - เสียของตัวต้านทานปรับค่าได้ จะต้องใช้โอห์มมิเตอร์วัดตัวต้านทานปรับค่าได้ ระหว่างขากลางและขาริมขาใดขาหนึ่ง (วัดขา 2 กับขา 1 หรือขา 3) และปรับปุ่มปรับของตัวต้านทานเปลี่ยนค่าได้ไปมา โดยปรับให้ไปสุดด้านหนึ่งและปรับย้อนกลับมาสุดอีกด้านหนึ่ง สลับไปสลับมา ขณะปรับปุ่มอยู่ให้ดูเข็มชี้ของโอห์มมิเตอร์ด้วย เข็มจะค่อยๆเปลี่ยนแปลงขึ้นลงตามการปรับนั้นอย่างเนื่อง ไม่สะดุด หรือตกไปสุด สเกลซ้ายมือด้านโอห์มสูง ( ) แสดงว่าตัวต้านทานปรับค่าได้ตัวนั้นดี ถ้าการปรับปุ่มไม่ว่าตอนใดก็ตาม เข็มชี้ของโอห์มมิเตอร์มีการสะดุด หรือตกไปสุดสเกลด้านซ้ายมือด้านโอห์มสูง (  ) แสดงว่าตัวต้านทานปรับค่าได้ตัวนั้นเสีย



ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ

      เมื่อไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านวัตถุหรือสสารลักษณะสมบัติของกระแสที่ไหลผ่านวัตถุหรือสสารเหล่านั้นย่อมเปลี่ยนแปลงไปตามแต่ละชนิดของวัตถุหรือสสารเหล่านั้น กระแสที่ไหลผ่านจึงไม่เป็นเพียงกระแสนำ (Conduction Current)  เพียงอย่างเดียวเหมือนกับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เพราะมันยังประกอบด้วยกระแสพา (Impressed Current) และกระแสแทนที่ (Displacement Current) ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับยังคงเป็นปริมาณที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสที่ไหลผ่านวัตถุหรือสสารใดๆ แต่ปริมาณดังกล่าวมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับตัวแปรที่เพิ่มขึ้น จึงเขียนแทนด้วยสัญญลักษณ์ที่ต่างกับความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรงด้วยตัวอักษรโรมันคือ Z (Impedance) ค่าดังกล่าวปกติเป็นปริมาณเชิงซ้อนที่ส่วนประกอบจินตภาพไม่เท่ากับศูนย์

      ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจะมีค่าความต้านทานจากตัวต้านทาน (R) จากตัวเก็บประจุ (C) และจากตัวเหนี่ยวนำ (L)
      โดยเป็นมีค่าเป็นปริมาณเชิงซ้อน

        

  โดยความต้านทานของตัวต้านทานจะมีค่าเป็นจำนวนจริง แต่ความต้านทานของตัวเก็บประจุและตัว   เหนี่ยวนำจะมีค่าเป็นจำนวนณจินตภาพ




        ตัวต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
                
        ในการต่อแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเข้ากับตัวต้านทานที่มีความต้านทาน
        ในวงจร ดังรูป 





      ถ้าความต่างศักย์ของตัวต้านทานมีค่าเป็น               

      จากกฎของโอห์ม จะได้   

   
     






     ดังนั้น การหาค่าของ R ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ จะหาได้จากการวัดแรงดันตกคร่อม R กับกระแสที่ไหลผ่าน R แล้วนำมาคำนวณ

     ค่า v และ i ดังกล่าว เป็นกราฟได้ดังรูป




ข้อควรระวัง
               

     1. การใช้โอห์มมิเตอร์วัดตัวต้านทาน ไม่ควรทำการวัดขณะที่ตัวต้านทานยังมีแรงดันตกคร่อมอยู่ เพราะจะทำให้โอห์มมิเตอร์เสียได้ และการวัดตัวต้านทานในวงจร ถึงแม้ว่าสามารถอ่านค่าได้แต่ค่าที่อ่านได้อาจไม่ถูกต้อง เพราะตัวต้านทานอาจจะต่อร่วมกับอุปกรณ์ตัวอื่น ๆ อีก ดังนั้นถ้าจะวัดตัวต้านทานในวงจรจำเป็นต้องปลดตัวต้านทานนั้นออกจากวงจรขาหนึ่งก่อนทำการวัดด้วยโอห์มมิเตอร์
               
     2. การใช้โอห์มมิเตอร์ตั้งแต่ย่าน Rx1k ขึ้นไป (Rx1k, Rx10k) ตรวจวัดตัวต้านทาน หรืออุปกรณ์อื่นๆ ห้ามใช้มือของผู้วัดจับปลายเข็มวัดทั้งสองสายของโอห์มมิเตอร์ เพราะเข็มมิเตอร์จะกระดิกขึ้น เนื่องจากมีกระแสจากโอห์มมิเตอร์ไหลผ่านตัวผู้วัด ทำให้การวัดค่าผิดพลาด 
                
     3. อาการเสียของตัวต้านทาน ถ้าเป็นตัวต้านทานคงที่จะพบบ่อยคือความต้านทานยืดค่าหรือขาด ถ้าเป็นตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ที่พบบ่อยคือปรับค่าความต้านทานแล้วสะดุดบางช่วงและขาด หากเป็นตัวต้านทานปรับค่าแบบคาร์บอนอาการดังกล่าวอาจเกิดจากการสึกกร่อนของผงคาร์บอนที่ฉาบไว้ และหากเป็นตัวต้านทานปรับค่าได้แบบไวร์วาวน์ อาการดังกล่าวจะเกิดจากการขาดของขดลวดที่พันไว้บางจุด 
               

      4. การเปลี่ยนตัวต้านทาน ควรจะเปลี่ยนตัวต้านทานให้มีทั้งค่าความต้านทาน และค่าทนกำลังไฟฟ้าเท่าเดิม ไม่ควรใช้ค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าเดิมเพราะอาจจะทำให้ตัวต้านทานนั้นไม่ทนทาน หรืออาจทำให้วงจรนั้นๆทำงานผิดพลาด จนอาจส่งผลให้อุปกรณ์ตัวอื่นๆชำรุดเสียหายได้




แหล่งอ้างอิง  :                                                                                                                                                                                                                                  http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%95%E0%B9%89%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B9%84%E0%B8%9F%E0%B8%9F%E0%B9%89%E0%B8%B2

หนังสือ การวัดและเครื่องวัดไฟฟ้า เขียนโดย รศ.ดร.เอก    ไชยสวัสดิ์





ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น