ขอพงปฏบตในการขอพงปฏบตในการ

ใชเครองวดทางไฟฟาใชเครองวดทางไฟฟาวชา การวดและเครองมอวดทางไฟฟา

Electrical Measurement and Instrumentation

ดร.ปรชญา มงคลไวย

Mr.PRATYA MONGKOLWAI

1 ปญหาความปลอดภย1.ปญหาความปลอดภย

2.ปญหาการตอกราวด

ไ กลาวถงเทคนคการตอกราวด (Grounding)

3.อปกรณปองกนวงจรไฟฟา

4.การรบกวนและการกาบง

กลาวถงเทคนคการตอกราวด (Grounding)

ความปลอดภยในการวดทางไฟฟา การชอต

ทางไฟฟา (Electric shock) การกาจดทางไฟฟา (Electric shock) การกาจด

สญญาณรบกวนภายนอก

PAT.M.

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

PAT.M.

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

1 1 รช ไฟฟ ( l t i h k)1.1 การชอตทางไฟฟา (electric shock)

สมผสทางตรง

(Direct Contact)

สมผสทางออม

(Indirect Contact)

คอสมผสสวนทปกตไมมไฟฟา แตจะคอการสมผสสวนทปกตมไฟฟา เชน

แหลงกาเนดไฟฟา หรอ สายไฟไมมมไฟฟาในกรณเมอชารด หรอไฟรว

แหลงกาเนดไฟฟา หรอ สายไฟไมม

ชนวน เปนตน

PAT.M.

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

1 1 รช ไฟฟ ( l t i h k)1.1 การชอตทางไฟฟา (electric shock)

“ ป ส ส “ความรายแรงของการชอตจะเปนสดสวนกบปรมาณกระแสไฟฟา I (A) ทไหลผานสวนนา

ไฟฟาในรางกายมนษย”

การชอตทางไฟฟาเนองจากแรงดน 100v จงอาจอนตรายรายแรงได

เทากบการชอตจากแรงดน 1kv

PAT.M.

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

1 1 รช ไฟฟ ( l t i h k)1.1 การชอตทางไฟฟา (electric shock)

ใ โ ไ “แรงดนททาใหมนษยรสกโดนดดไดนนอยทประมาณ

70v ขนไป สวนกระแสนนบงบอกถงความอนตราย”70v ขนไป สวนกระแสนนบงบอกถงความอนตราย

ex. ตอใหมกระแส แสนลานA แตแรงดนเปน 0V กไมทาใหรสกการโดนดดได

กลบกนตอใหมแรงดนสง 20kV แตถามกระแสเปน 0A กไมเปนอนตราย

PAT.M.

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

1 1 รช ไฟฟ ( l t i h k)1.1 การชอตทางไฟฟา (electric shock)

PAT.M.

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

1 2 รปฐมพย บ ใน รณเ รช ไฟฟ1.2 การปฐมพยาบาลในกรณเกดการชอตทางไฟฟา

แยกผเคราะหราย ตองมความชานาญ

ออกจากแหลงไฟฟา

ถาหยดหายใจและหมดสตอย

และระมดระวงอยางสง

ใหพยายามผายปอด

ถาหยดหายใจและหมดสตอย

ใหพยายามผายปอด

เพอชวยใหใจ

จนกวาแพทยจะมาตรวจแลว

ยนยนวาเสยชวต

PAT.M.

ยนยนวาเสยชวต

1 ป ป 1.ปญหาความปลอดภย

1 3 ข พ ป บ น มป ย1.3 ขอพงปฏบตดานความปลอดภย

PAT.M.

2 ป ร ร 2.ปญหาการตอกราวด

ความสาคญของการตอกราวดมบทบาทตอการวดในประเดนสาคญดงตอไปน

-วงจรการวดและเครองวดทางไฟฟา ตองอาศยการตอกราวดใหถกตองเพอจะได

ทางานและวดไดอยางถกตอง ทางานและวดไดอยางถกตอง

-การตอกราวดทถกตอง เปนหลกประกนสาคญของความปลอดภยจากการชอต

ไฟฟา ไฟฟา

-การตอกราวด (grouding) หรอการกาบง (shielding) สามารถลดทอนปญหา

ของสญญาณรบกวน (noise) หรอการรบกวน (interference) ได ของสญญาณรบกวน (noise) หรอการรบกวน (interference) ได

PAT.M.

2 ป ร ร 2.ปญหาการตอกราวด

สญญาณรบกวน (noise) “คอสญญาณนอกเหนอจากทเราตองการ”

การรบกวน (interference) “คอการรบกวนอนเนองมาจากสญญาณรบกวน”

กราวดลงดน (earth ground)

กราวดวงจร (circuit ground)กราวด

(ground)

กราวดโครงเครอง (chassis ground)

(ground)

กราวดโครงเครอง (chassis ground)

PAT.M.

2 ป ร ร 2.ปญหาการตอกราวด

PAT.M.

2 ป ร ร 2.ปญหาการตอกราวด

PAT.M.

2 ป ร ร 2.ปญหาการตอกราวด

การตอกราวดกบปญหาความปลอดภย

ก ร ะ แ ส ท ไ ห ล เ ม อ เ ก ด

ใ อบตเหตจงมคาสงสงผลให

ฟวสทตดตงขาดหรอเบรก

ป ใ เกอรเปด ทาใหตดขาด

ออกจากอปกรณ ไฟฟ า

ไฟฟดงนน อนตรายจากไฟฟา

ชอตจะไมเกดขน

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

ในบางครงอาจเกดกระแสกระโชกเนองจากโหลดมากเกนไป หรอเกดการ

ลดวงจร ทาใหเกดความเสยหายขนไดเราจงมอปกรณปองกนบางอยางทใชกนลดวงจร ทาใหเกดความเสยหายขนไดเราจงมอปกรณปองกนบางอยางทใชกน

กวางขวางเชน ฟวสและ เบรกเกอร ซงจะหยดการไหลของกระแสไดทนท

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

ฟวส Fusesฟวส Fuses

“การทฟวสในวงจรขาด เปนตวบงชวามความผดปกตขนภายในวงจรทฟวสทาการ

ปอนกนอย เราตองตรวจหาตาแหนงทผดพลาดและทาการแกไขใหถกตองเสยกอน

กอนทจะเปลยนฟวสใหมแทนเขาไป”PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

ฟวส Fusesฟวส Fuses

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

เบรกเกอร Breakerเบรกเกอร Breaker

“ความแตกตางระหวางอปกรณปองกนแบบฟวส กบแบบเบรกเกอร

คอเมอมโหลดเกนเบรกเกอรจะไมถกทาลายเหมอนฟวส”

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

เบรกเกอร Breakerเบรกเกอร Breaker

แบบกลไกทางแมเหลกไฟฟา

“อาศยแรงดง-ดด ทเกดจากสนามแมเหลก”

เมอกระแสไหลเกนคาพกด

แบบกลไกโดยใชแผนโลหะค

แบบกลไกโดยใชแผนโลหะค

(bimetallic strip)

“อาศยการโคงตวของแผนโลหะคทาใหสวตซคลายออก”

เมอความรอนสงเกนคาพกด

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

เบรกเกอร Breakerเบรกเกอร Breaker

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

เบรกเกอร Breakerเบรกเกอร Breaker

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

เบรกเกอร Breakerเบรกเกอร Breaker

PAT.M.

3 ป ร ป ร3.อปกรณปองกนวงจร

เบรกเกอร Breakerเบรกเกอร Breaker

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

ตนแหลงของ การรบกวนคาปาซตฟ

การรบกวน (capacitive interference)

การรบกวนอนดคตฟ

(inductive interference)(inductive interference)

การรบกวนจากการตอกราวด

(ground-loop interference)

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

การรบกวนคาปาซตฟ (capacitive interference)การรบกวนคาปาซตฟ (capacitive interference)

กลไกการเกดการรบกวน

ไฟฟ ส ส ซ ไฟฟ ส ส เมอมตวนาไฟฟาสองเสนซงมแรงดนไฟฟาตางกนวางเรยงกนอยสองเสนจะเกดความ

แตกตางของประจและสนามไฟฟาระหวางตวนาทงสอง และทาใหเกดผลของการเกบประจ

(C iti ff t) ซ ป ไ ใ ส (Capacitive effect) เกดตามมาดวย ซงเปนกลไกทาใหเกดสญญาณรบกวน การรบกวนน

ถกเรยกวา การรบกวนคาปาซทป

ในร บบการวด ตวนาตวหนงมกจ เปน “แหลง” ของการรบกวน แล ตวนาอกตวหนงจ ในระบบการวด ตวนาตวหนงมกจะเปน “แหลง” ของการรบกวน และตวนาอกตวหนงจะ

เปน “เปา” ของการรบกวน สายไฟทนาสญญาณขนาดเลกและตอเขาอปกรณทมอมพแดนซ

ดานอนพตสง มโอกาสจ เปน เปา ของการรบกวนคาปาซทปนไดมาก แหลง ของการดานอนพตสง มโอกาสจะเปน เปา ของการรบกวนคาปาซทปนไดมาก แหลง ของการ

รบกวนในหองปฏบตการอาจจะเปนสายไฟใด ๆ กไดทมแรงดนแปรเปลยนตามเวลา

“เสยงการรบกวนทเกดจากการแปรเปลยนแรงดนหรอกระแสในสายกาลงความถ 50 Hz เรยกรวมกนวา ฮม”PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

“เมอมลวดตวนา2 เมอมลวดตวนา2

มาเรยงขนาดกบ

1”ลวดตวนา1”

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

ฟ การรบกวนอนดคตฟ

(inductive interference)

แหลงสาคญของการรบกวนชนดนกคอ ตวกาเนนสนามแมเหลก เชน ตวลวดเหนยวนา หรอ

หมอแปลงไฟฟา นอกจากนลวดตวนาทมกระแสขนาดใหญไหลผาน กสามารถใหกาเนดหมอแปลงไฟฟา นอกจากนลวดตวนาทมกระแสขนาดใหญไหลผาน กสามารถใหกาเนด

สนามแมเหลกทเขมขนซงสามารถรบกวนวงจรขางเคยงได

การปอนกนสนามแมเหลกเรามกทาดวยการ “กาบง” ดวยสนามแมเหลก

จาพวกเฟอรโรแมกเนตค (ferromagnetic)จาพวกเฟอรโรแมกเนตค (ferromagnetic)

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

(ก) กาบงดวยสารเฟอรโรแมกเนตค

(ข) กาบงดวยสารเฟอรโรแมกเนตค ซงหอมลอมดวยขดลวดทมกระแสความถตาไหลผาน

ทาใหสนามแมเหลกทเกดขน แพรออกภายนอกขอบเขต กาบงไดยาก การใชทองแดง

ทากรอบหมรอบ จะชวยในการกาบงไดดกวาใชสารเฟอรโรแมกเนตกPAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

“ ไ โ ใ ไ ใ “จงไดมวธการลดการรบกวนจากสนามแมเหลกโดยใช วธไขวสาย คอการให

กระแสขนาดเทากนไหลสวนกน ดงนนสนามแมเหลกรวมทเกดเปนศนย”

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

การรบกวนจากการตอกราวด

(ground-loop interference)

เปาหมายสาคญของการตอกราวดอาจแบงออกได สองประการคอ

- เปาหมายทางไฟฟา เพอความปลอดภยในการทางาน ลดอนตรายจากการชอคทาง

ไฟฟา

- เปาหมายทางอเลกทรอนกส เพอลดทอนหรอกาจดสญญาณรบกวน รวมทงเพอใหวงจร

สามารถทางานไดตามปกต

การตอกราวดโดยมเปาหมายประการทสองน ถาหากจดทาอยางไมระมดระวง หรอไม

เหมาะสมจะกลบกลายมาสรางปญหา ทาใหเกดการรบกวนซงเรารจกกนวา การรบกวน

เนองจากอมพแดนซรวม และการรบกวนเนองจากกราวดลปPAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

ระบบกราวดแบบจดเดยวแทบไมมใชในกรณสญญาณความถสง ทงนเพราะคา

อมพแดนซตอลงกราวดของสายกราวดจะมคาสงขนทความถสงๆ ( 10 MHz)อมพแดนซตอลงกราวดของสายกราวดจะมคาสงขนทความถสงๆ (~10 MHz)

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

ระบบกราวดแบบหลายจดใชมากในกรณสญญาณความถสง เพอลดอทธพลของ

อมพแดนซตอลงกราวดอมพแดนซตอลงกราวด

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

การรบกวนเนองจากอมพแดนซรวม เกดขนเนองจากกระแสวงจรสองวงจร หรอ

มากกวานน ไหลผานอมพแดนซรวมกน

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

4.การรบกวนและการกาบงInterference and shielding

PAT.M.

ReferenceReference

- เรองยศ เกตรกษา, “โครงการตาราทางวชาการ เครองมอวดและการวดทางไฟฟา”, สาขาวชาวศวกรรมการวดคม

คณะวศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลรตนโกสนทร

- ชยบรณ กงสเจยรณ “การวดและเครองมอวด (Measurement and Instrumentation” ภาคสาขาวศวกรรมศาสตร ชยบรณ กงสเจยรณ, การวดและเครองมอวด (Measurement and Instrumentation ,ภาคสาขาวศวกรรมศาสตร,

คณะวศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยเทคโนโลยมหานคร, 2550.

- สถาบนมาตรวทยาแหงชาต, WWW.nimt.or.th

National Physical Laboratory WWW npl co uk- National Physical Laboratory, WWW.npl.co.uk

- มาตรฐานการวดแหงชาต , WWW.academia.edu

PAT.M.