คู่มือการใช้งานมัลติมิเตอร์อย่างมืออาชีพ
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
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
วงจรการวัดประกอบด้วยตัวต้านทาน ไดโอด และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่จัดเรียงในรูปแบบอนุกรมและขนาน วงจรนี้แปลงปริมาณไฟฟ้าต่าง ๆ ให้เป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งถือเป็นส่วนประกอบหลักของมัลติมิเตอร์
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 1/2～2/3 ตำแหน่ง หากค่าไม่แน่นอน ควรกำหนดก่อนโดยใช้ระยะทางสูงสุดวัด
(iv) ข้อควรระวังในการใช้มัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก
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
