คู่มือการใช้งานมัลติมิเตอร์อย่างมืออาชีพ

พื้นฐานของเครื่องมือวัด · การสอนเปรียบเทียบมาตรวัดแบบเข็มและแบบดิจิทัล

มัลติมิเตอร์เป็นเครื่องมือไฟฟ้าอเนกประสงค์ที่มีช่วงการใช้งานหลากหลายและพกพาได้ ซึ่งช่างไฟฟ้าใช้กันอย่างแพร่หลาย ประเภทหลักสองประเภทที่ใช้ในปัจจุบันคือมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก (มาตรวัดแบบเข็ม) และมัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล (จอแสดงผลดิจิทัล) ในบรรดาเหล่านี้ มาตรวัดแบบอนาล็อกให้ค่าการอ่านที่เข้าใจง่ายและรวดเร็ว ทำให้ได้รับความนิยมมากกว่า แม้ว่าระดับความแม่นยำในการวัดจะต่ำกว่าเมื่อเทียบกันก็ตาม ส่วนจอแสดงผลดิจิทัลมีความสามารถในการใช้งานที่หลากหลายและความแม่นยำในการวัดที่สูงกว่า แต่การแสดงผลอาจช้ากว่าและไม่เสถียรเท่าด้านล่างนี้คือตัวอย่างที่แสดงถึงฟังก์ชัน โครงสร้าง วิธีการใช้งาน และข้อควรระวังสำหรับมัลติมิเตอร์

I. มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก (โดยใช้ MF-47 เป็นตัวอย่าง)

(1) ฟังก์ชันของมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก

มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อกวัดค่าหลักได้แก่ แรงดันไฟฟ้าสลับ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้ากระแสตรง และความต้านทานกระแสตรง บางรุ่นอาจวัดค่าอัตราขยายของทรานซิสเตอร์ ความจุของตัวเก็บประจุ และค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดได้อีกด้วย

(2) โครงสร้างของมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก

มัลติมิเตอร์แบบเข็มประกอบด้วยหน้าปัด (แผงหน้าปัด), วงจรวัด, และสวิตช์เลือก (ปุ่มปรับ), ตามที่แสดงในรูปที่ 13-1.

รูปที่ 13-1 แผนผังโครงสร้างของมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก

1. การวิเคราะห์รายละเอียดการโทร

หน้าปัด: ประกอบด้วยแอมมิเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความไวสูงและหน้าปัดที่มีขีดแบ่ง แอมมิเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยแม่เหล็กถาวร ขดลวด สปริงเส้นผม และเข็มชี้ โดยมีกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนเต็มสเกลอยู่ในช่วงปกติ 40 ถึง 100 ไมโครแอมแปร์ สปริงเส้นผมทำหน้าที่นำกระแสไฟฟ้าและทำหน้าที่เป็นสปริงต้านเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นสปริงเข้าไปในขดลวด สนามแม่เหล็กจะเหนี่ยวนำแรงบิดภายในขดลวด แรงบิดนี้จะเอาชนะแรงต้านของเส้นสปริง ทำให้เข็มชี้หมุน เมื่อแรงบิดจากแม่เหล็กไฟฟ้าสมดุลกับแรงต้านของสปริง เข็มชี้จะหยุดหมุน

คำอธิบายของสเกลทั้งสี่บนหน้าปัด (จากบนลงล่าง):

🔹 (1) เส้นสเกลแรกแสดงถึงสเกลความต้านทาน;
🔹 (2) เส้นสเกลที่สองใช้สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าสลับ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง และกระแสตรง
🔹 (3) เส้นสเกลที่สามใช้สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 10V;
🔹 (4) เส้นสเกลที่สี่ใช้สำหรับวัดอัตราขยายของเครื่องขยายเสียง

หมายเหตุพิเศษ:เครื่องหมายบนสเกลความต้านทานถูกกลับด้านเมื่อเทียบกับสเกลอื่น ๆ ในขณะที่สเกลอื่น ๆ อ่านจากซ้ายไปขวา โดยมีตัวชี้อยู่ที่ศูนย์เมื่อหยุดนิ่งทางซ้าย สเกลความต้านทานจะเริ่มต้นทางขวาและมีเครื่องหมายที่ห่างกันไม่สม่ำเสมอ

2. วงจรวัด
วงจรการวัดประกอบด้วยตัวต้านทาน ไดโอด และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่จัดเรียงในรูปแบบอนุกรมและขนาน วงจรนี้แปลงปริมาณไฟฟ้าต่าง ๆ ให้เป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งถือเป็นส่วนประกอบหลักของมัลติมิเตอร์

3. สวิตช์เปลี่ยนโหมด
มัลติมิเตอร์ส่วนใหญ่ใช้สวิตช์แบบหลายจุดสัมผัสและหลายตำแหน่งร่วมกับกลไกการวัดเพื่อให้สามารถทำงานได้หลายฟังก์ชันและเปลี่ยนช่วงการวัดได้หลายระดับ; มัลติมิเตอร์บางรุ่นใช้สวิตช์สองตัว

(3) วิธีการใช้มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก

(1) วิธีการสอดใส่:เสียบหัววัดสีแดงเข้ากับช่อง “+” และเสียบหัววัดสีดำเข้ากับช่อง “-”

(2) ขั้นตอนการปรับศูนย์:

① การปรับศูนย์เชิงกล:วางเครื่องวัดให้ราบและปรับปุ่มปรับเทียบที่อยู่ใต้หน้าปัดให้เข็มชี้ตรงกับตำแหน่งศูนย์ของแรงดันไฟฟ้า/กระแสไฟฟ้า
② การปรับศูนย์โอห์ม:ก่อนวัดค่าความต้านทาน ให้เชื่อมต่อหัววัดสีแดงและสีดำเข้าด้วยกันเป็นวงจรลัด แล้วปรับปุ่มปรับศูนย์ของโอห์มมิเตอร์ให้อยู่ในตำแหน่งศูนย์การเปลี่ยนเกียร์แต่ละครั้งต้องมีการปรับตั้ง

(3) การเลือกฟังก์ชัน:เลือกการตั้งค่าฟังก์ชันที่เหมาะสมตามวัตถุที่กำลังทดสอบ

(4) หลักการเลือกช่วง:ช่วงต้องเกินปริมาณที่วัดได้และควรใกล้เคียงกับมันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยทั่วไปแล้ว ตัวชี้ควรถูกวางที่ 1/2 ถึง 2/3 ตำแหน่ง หากค่าไม่แน่นอน ควรกำหนดก่อนโดยใช้ระยะทางสูงสุดวัด

(iv) ข้อควรระวังในการใช้มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก

(1) อย่าเปลี่ยนช่วงระหว่างการวัด

(2) หลังจากเสร็จสิ้น ให้สลับสวิตช์เลือกไปที่การตั้งค่า AC สูงสุดหรือตำแหน่ง “ปิด”

(3) ถอดแบตเตอรี่ภายในออกเมื่อไม่ได้ใช้งานอุปกรณ์เป็นเวลานาน

(4) เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้า ห้ามจับสายทดสอบด้วยมือทั้งสองข้าง

(5) สังเกตขั้วไฟฟ้าของกระแสตรง (DC) (ทิศทางสามารถตรวจสอบได้โดยการสัมผัสขั้วด้วยหัววัด)

(6) วัดแรงดันไฟฟ้าแบบขนาน; วัดกระแสไฟฟ้าแบบอนุกรม

II. ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ (โดยใช้รุ่น DT-830 เป็นตัวอย่าง)

มัลติมิเตอร์ดิจิตอลมีข้อได้เปรียบในด้านความแม่นยำในการวัดสูง, หน้าจอแสดงผลที่เข้าใจง่าย, ฟังก์ชันการทำงานที่ครอบคลุม, ความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยม, การออกแบบที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบา, และความสะดวกในการใช้งาน

(1) โครงสร้างและหน้าที่

มิเตอร์มัลติฟังก์ชันดิจิตอล DT-830 ตามที่แสดงในรูปที่ 13-2 ประกอบด้วยหน้าจอ LCD, สวิตช์เปิด-ปิด, สวิตช์เลือกช่วง, และช่องเสียบโพรบ

● แสดง:ค่าสูงสุด 1999 แสดงขั้วอัตโนมัติ (ขั้วลบแสดง “-”) แสดงค่าเกินช่วง “1” หรือ “-1”

● สวิตช์เปิด/ปิด:หลังจากการวัดแล้ว ให้วางสวิตช์ในตำแหน่ง “ปิด” ใช้แบตเตอรี่แบบลามิเนตขนาด 9V

● ข้อมูลจำเพาะของซ็อกเก็ต:เสียบหัววัดสีดำเข้ากับขั้ว “COM” เสียบหัววัดสีแดงเข้ากับขั้ว “V·Ω”, “mA” หรือ “10 A” ขึ้นอยู่กับการวัดที่ต้องการ

รูปที่ 13-2 เครื่องวัดค่าไฟฟ้าดิจิตอล DT-830

(2) วิธีการใช้มัลติมิเตอร์ดิจิตอล

วัตถุการวัด	จุดดำเนินการหลัก
แรงดันไฟฟ้า AC/DC	ใส่ V·Ω และ COM แล้วเชื่อมต่อวงจร สำหรับการวัดค่า DC ให้สังเกตขั้วที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง ปรับช่วงการวัดเมื่อค่าที่อ่านได้เกินขีดบนสเกล
กระแสสลับและกระแสตรง	เชื่อมต่อ mA (สำหรับกระแสเกิน 200mA ให้ใช้ฟิวส์ 10A) เข้ากับ COM เพื่อสร้างวงจรอนุกรม ระวังขั้วไฟฟ้า
ตัวต้านทาน	ไม่ต้องปรับศูนย์ ใส่ V·Ω และ COM จากนั้นเชื่อมต่อสะพานสำหรับการวัด (ต้องไม่มีการจ่ายพลังงาน) สำหรับช่วง 200MΩ ให้ลบค่าออฟเซ็ต
ไดโอด/สวิตชิ่ง	แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมการนำกระแสในทิศทางเดินหน้า (ซิลิคอน 500–800 มิลลิโวลต์) การนำกระแสในทิศทางตรงข้ามแสดงค่า “1” ค่าความต้านทาน <30 โอห์ม จะทำให้เกิดเสียงบี๊บ
ทรานซิสเตอร์ hFE	ตั้งค่าช่วงเป็น hFE ใส่ขาเข้ากับซ็อกเก็ต EBC ที่สอดคล้องกันตามประเภท NPN/PNP

(3) ข้อควรระวังสำหรับมัลติมิเตอร์ดิจิตอล

● เตือนแบตเตอรี่: เปลี่ยนเมื่อแสดง “LOBAT” หรือ “←”
● ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: 0–40°C, ความชื้นต่ำกว่า 80% ห้ามแสงแดดโดยตรงหรืออุณหภูมิและความชื้นสูงอย่างเคร่งครัด

III. การใช้มัลติมิเตอร์อย่างถูกต้องในการวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าทั้งแบบ AC และ DC

(1) การวัดแรงดันไฟฟ้า

1. วัตถุประสงค์:ตรวจสอบสถานะและขั้วของแหล่งจ่ายไฟ; ระบุตำแหน่งความผิดปกติของวงจร

2. วิธีการ:① เลือกเกียร์ ② การวัดแบบขนาน③ สายไฟสีแดงเป็นบวก DC, สีดำเป็นลบ (สามารถตรวจสอบได้ด้วยวิธีสัมผัส) ④ จับคู่ช่วงแรงดันไฟฟ้า (เลือกช่วง 500V สำหรับ 380V, ช่วง 250V สำหรับ 220V)

(2) การวัดกระแสไฟฟ้า

1. วัตถุประสงค์:ตรวจสอบความคาดหวังในการทำงานของอุปกรณ์; แก้ไขข้อบกพร่อง

2. วิธีการ:① ปลั๊กสีดำเสียบเข้ากับ COM, ปลั๊กสีแดงเสียบเข้ากับ mA หรือ 10A. ② วงจรการเชื่อมต่อแบบอนุกรม③ หลังจากวัดค่า AC แล้ว ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหัววัดสีแดงถูกเสียบกลับเข้าไปในช่อง V·Ω แล้ว

(3) ข้อควรระวังเมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าด้วยมัลติมิเตอร์

(1) การเชื่อมต่อเชิงโทโพโลยี:ในการวัดแรงดันไฟฟ้า ให้เชื่อมต่อแบบขนานเสมอ; ในการวัดกระแสไฟฟ้า ให้เชื่อมต่อแบบอนุกรมเสมอ; หากไม่ปฏิบัติตาม จะทำให้เครื่องมือเสียหายอย่างแน่นอน
(2) การตรวจสอบเกียร์:ห้ามโดยเด็ดขาดที่จะทดสอบกระแสสลับโดยใช้การตั้งค่ากระแสตรง หรือทดสอบกระแสตรงโดยใช้การตั้งค่ากระแสสลับ
(3) การประมาณช่วง:ให้เกียร์ใหญ่ทำงานเพื่อเริ่มต้น และลดช่วงการเคลื่อนที่เพื่อเพิ่มความแม่นยำ
(4) รีเซ็ตและกลับสู่ตำแหน่ง:หลังจากทำการวัดเสร็จแล้ว ต้องนำหัววัดสีแดงกลับไปยังช่องเสียบ “V·Ω” และตั้งสวิตช์เลือกให้อยู่ในตำแหน่งแรงดันไฟฟ้าสูง AC