เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

เครื่องมือในการวัดไฟฟ้า เป็นสิ่งที่จำเป็นในการทำงานไฟฟ้า เนื่องจากในเวลาทำงาน เราไม่สามารถรู้ได้อย่างแน่ชัดว่าไฟฟ้าในจุดที่เราต้องการที่จะทำนั้น มีค่าความแรงของไฟฟ้ามากน้อยเพียงใด การที่เรามีเครื่องมือที่ใช้วัดไฟฟ้าเตรียมพร้อมเอาไว้เสมอ ก็จะช่วยให้เราสามารถทำงานได้อย่างสะดวก รวดเร็ว อีกทั้งยังมีความปลอดภัยมากขึ้นอีกด้วย

ซึ่งเครื่องมือวัดไฟฟ้านั้น ถูกผลิตออกมาหลากหลายประเภท ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยในวันนี้เราจะมาพูดถึง เครื่องมือที่ใช้ในการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้า กัน

แต่ก่อนที่เราจะไปรู้จักเครื่องมือที่ใช้ในการวัดไฟฟ้า เรามารู้จัก แรงเคลื่อนไฟฟ้า กันก่อน

แรงเคลื่อนไฟฟ้า หรือ Electromotive Force (EMF) คือ ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยเซลล์ไฟฟ้าเคมีอย่างแบตเตอรี่ เทอร์โมอิเล็กตริก เทอร์โมคัปเปิล เซลล์แสงอาทิตย์ โฟโตไดโอด เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และหม้อแปลง จึงเป็นสาเหตุทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในวงจร

โดยอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้านั้น มีด้วยกันอยู่  4 ประเภท ดังนี้

  1. Electromagnetic field meter (EMF Meter) หรือ เครื่องวัดค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดหาค่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องจักรและเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ 

  1. มัลติมิเตอร์ (Multimeter)
เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดทางไฟฟ้า ที่มีความสามารถในการวัดค่าของไฟฟ้าได้หลายประเภทตามชื่อของมันเลย เช่น การวัดแรงดันไฟฟ้า (Voltage) กระแสไฟฟ้า (Current) ความถี่ไฟฟ้า (Frequency) และความต้านทานไฟฟ้า (Resistance)

  1. แคลมป์มิเตอร์ (Clampmeter)
เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

เป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่ใช้ในการเปลี่ยนปริมาณทางไฟฟ้าให้อยู่ในรูปที่เราสัมผัสได้ เช่น ตัวเลขแสดงผล หรือ ให้อยู่ในรูปของเข็มชี้ค่าแสดงผล ซึ่งสามารถตรวจวัดค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ โดยไม่ต้องหยุดการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า หรือ ตัดไฟในขณะที่ทำการวัด

  1. โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) หรือ เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า
เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดความต่างศักย์ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) ระหว่างจุดสองจุดในวงจร ซึ่งในความจริงแล้วโวลต์มิเตอร์ก็คือ แอมมิเตอร์ (Ammeter) เพราะขณะวัดแรงดันไฟฟ้าในวงจร หรือ แหล่งจ่ายแรงดัน จะต้องมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมิเตอร์เข้ามาก่อน ถึงจะทำให้เข็มมิเตอร์บ่ายเบนไป และการที่กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเข้าโวลต์มิเตอร์ได้ ก็ต้องมีแรงดันไฟฟ้าป้อนเข้ามาก่อนเช่นกัน

กล้องถ่ายภาพความร้อน ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดอุณหภูมิที่พื้นผิวของวัตถุเป้าหมาย ซึ่งเป็นการวัดแบบไม่สัมผัสและไม่ทำลายวัตถุ ช่วยให้เห็นภาพการกระจายของอุณหภูมิของวัตถุ ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ อุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าจะเกิดการเหนี่ยวนำทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ที่ทำให้กระแสไฟฟ้า (I) ตามหลัง (Lagging) แรงดันไฟฟ้า (V) มีผลให้ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำกว่า 1

จากตัวอย่างจะเห็นว่าถ้าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำจะทำให้กระแสไฟฟ้าในระบบสูงขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดความสูญเสียในสายไฟฟ้ามากขึ้น การไฟฟ้าฯ จึงกำหนดให้ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของโรงงานต้องมากกว่า 0.85 ถ้าต่ำกว่านี้จะถูกปรับค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (ดูได้จากบิลค่าไฟฟ้า)

วิธีการแก้ไขจะใช้คาปาซิเตอร์ปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า ซึ่งเครื่องวัดตัวประกอบกำลังที่ใช้ในโรงงานจะเป็นแบบอัตโนมัติ โดยจะทำการสั่งให้ต่อคาปาซิเตอร์เข้าระบบไฟฟ้าเมื่อค่าตัวประกอบกำลังของโรงงานต่ำและตามหลัง (Lagging)

Bibliography

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2555). บทที่ 2 การตรวจวิเคราะห์การอนุรักษ์พลังงาน. In คู่มือการตรวจวิเคราะห์การอนุรักษ์พลังงานสำหรับวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อม (pp. 2-3 - 2-4).

แคล้มป์มิเตอร์ (Clamp Meter) เป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับเปลี่ยนปริมาณทางไฟฟ้าให้อยู่ในรูปที่เราสัมผัสได้ เช่น ตัวเลขแสดงผล หรือให้อยู่ในรูปของเข็มชี้ค่าแสดงผล โดยจะสามารถตรวจวัดค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำโดยไม่ต้องดับไฟ หรือหยุดการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าในขณะที่ทำการวัด จึงกล่าวได้ว่าแคล้มป์มิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดอีกชนิดหนึ่งที่มีความจำเป็นมากในงานด้านไฟฟ้าต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นระบบปรับอากาศ เครื่องทำความเย็น หรืองานซ่อมบำรุง ระบบไฟฟ้าภายในรถยนต์

     �ѵ�������� (Wattmeter) ������ͧ����Ѵ���������Ѻ�Ѵ���ѧ俿�� (Power) ���ѧ俿������ö�Ѵ����ٻ�ͧ�ç�ѹ俿����С����俿�� �Ӥ�ҷ�������ͧ �Ҥӹdz�ҡ��ѧ 俿�� �����ٵäӹdz �ѧ���


�·��P ��� ���ѧ俿�� ��˹������ѵ�� (W)E ��� �ç�ѹ俿�� ��˹�������ŵ� (V)I ��� �����俿�� ��˹����������� (A)

     �֧�������Ըա�äӹdz�ҡ�ç�ѹ俿�� ��С����俿�ҷ���Ѵ����Ըա�� �ѧ����ǡ��� �������дǡ����Դ��������ҡ㹡���Ѵ��� ��С�äӹdz�Ҥ�� �ѧ����ѵ��������֧�١���ҧ�������ҹ �������Ѵ���ѧ俿�����µç ����ǧ�á����ҹ �ѧ�ʴ�� �ٻ��� 1

เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

�ٻ��� 1 ǧ���ѵ��������㹡�õ���Ѵ���ѧ俿��

     �ҡ�ٻ��� 1 ���ç���ҧ�ͧ�ѵ�������� Ẻ�������䴹�����������ǹ��Сͺ�л�Сͺ���¢��Ǵ 3 �Ǵ ���Ǵ 2 �Ǵ�˭����ҧ��ҹ�ѹ���繢��Ǵ����� (Fixed Coils) ���͢��Ǵ����� (Current Coils) ��ǹ�͹��ҧ�ͧ���Ǵ�������բ��Ǵ����͹����� (Moving Coil) ���͢��Ǵ�ç�ѹ (Voltage Coil) �ҧ��������ǧ����ͧ���Ǵ����� �·�袴�Ǵ����͹������᡹�ִ�Դ��������������ʻ�ԧ�����           ��ù��������䴹���������价����ѵ��������е�ͧ���ǧ�÷�駢��Ǵ�������� ���Ǵ����͹�����Ҵ��¡ѹ �������͵�ǵ�ҹ�ҹ (R) �����Ŵ���ǧ�� �֧����ǧ���ѵ������������ �ѧ�ٻ ǧ���ѵ�������� ��觨��բ��ǵ����ҹ 4 ���� �繢��ǵ�����觨����仵�����觨��� 俿�� 2 ���� ��Т��ǵ����Ŵ 2 ���� ��õ����ҹ�е�ͧ���ѵ���������ҹ�������Ŵ仵����ҡѺ��Ŵ����ͧ����Ѵ���ѧ俿�� ������ա����俿�Ҽ�ҹ���ǧ�� ����颴�Ǵ��������͢��Ǵ����ʷ�� 2 ���Դʹ��������硢�� ��Т��Ǵ����͹������͢��Ǵ�ç�ѹ ���Դʹ��������硢�� �蹡ѹ �Դ��ü�ѡ�ѹ�ͧʹ��������������ҧ���Ǵ�����Ѻ���Ǵ����͹��� ����颴�Ǵ����͹������ູ� ��÷�袴�Ǵ����͹���к���ູ��ҡ���͹��¢������Ѻ��Ŵ�����ҵ�� ����ç�ѹ����͹�����
     �ѵ��������Ẻ�������䴹���������������ö����Ѵ���ѧ俿�����駡��ѧ俿�Ңͧǧ�á���ʵç ��С��ѧ俿�Ңͧǧ�á������Ѻ ���Т��Ǵ��駢��Ǵ�ç�ѹ��� ���Ǵ���������ö�Ѻ�ç�ѹ ����俿�ҡ���ʵç���俿�ҡ������Ѻ ���ͧ���Ѵ���ѧ㹡�����ͧ���������ʷ���ҹ���Ǵ������Թ���ҾԡѴ�ͧ��������͡��� ��е�ͧ�������ç�ѹ����͹��Ң��Ǵ�ç�ѹ�Թ���ҾԡѴ�ͧ��������͡��� �ѧ���㹡�����ѵ���������Ѵ���ѧ俿�� �֧��õ����������������ŵ������������ǧ�ô��� �����繵���ʴ���Ңͧ���������ç�ѹ���������м�ҹ�ѵ��������
     �ѵ������������㹡�÷��ͧ㺧ҹ��� ���ѵ�������쪹Դ������ (Singlephase Wattmeter) �١���ҧ������������ö�Ѵ�ç�ѹ����Ѵ������� 2 ��ҹ��� �Ѵ������� 0.2 A ��� 1 A �Ѵ�ç�ѹ�� 120 V. ��� 240 V. Ẻ˹�� �աẺ˹���Ѵ������� 1 A ��� 5 A �Ѵ�ç�ѹ�� 120 V. ��� 240 V. �����ҹ��ҡ��ѧ俿�Ҩҡ�ѵ����������١��ͧ�е�ͧ��ҹ��Ҩҡ˹�һѴ���㹵��˹觷��������������� ���Ҥٳ�����Ѻ��ҵ�Ǥٳ㹵��ҧ���Ṻ�Դ�ҡѺ����ѵ�������� ��觨Т������Ѻ����ç�ѹ��Ф�ҡ���ʷ�����Ѵ�ҡ���ǵ�ͧ͢�ѵ�������� ���ҧ�ʴ���ҷ�����Ѵ��Ф�ҵ�Ǥٳ�ͧ�ѵ�������� �ʴ����㹵��ҧ��� 1

เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

���ҧ��� 1 ��ҵ�Ǥٳ�����

��õ���ѵ�������� �����Ѵ���ѧ俿�Ҩе����ѧ�ʴ���ٻ��� 2

เครื่องมือวัดกําลังไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

�ٻ��� 2 ��õ����ҹ�ͧ�ѵ��������

������ҧ��� 1 ����ѵ����������ҹ�������ç�ѹ 120 V. �����ǡ���� 0.2 A ������Ѵ������������ູ仺���Ū���ҷ���Ţ 25 ����ҹ��ҡ��ѧ俿���������
�Ըշ� ��ҵ�Ǥٳ�ͧ�ç�ѹ 120 V., ����� 0.2 A ��� ��� 0.2 (�ٵ��ҧ��� 1 ��Сͺ)

= ����Ţ�����ҹ�� x ��ҵ�Ǥٳ= 25 x 0.2= 5 W �ͺ

������ҧ��� 2 ����ѵ����������ҹ�������ç�ѹ 240 V �����ǡ���� 5 A ������Ѵ������������ູ仺���Ū���ҷ���Ţ 40 ����ҹ��ҡ��ѧ俿���������
�Ըշ� ��ҵ�Ǥٳ�ͧ�ç�ѹ 240 V , ����� 5 A ��� ��� 10 (�ٵ��ҧ��� 1 ��Сͺ)

= ����Ţ�����ҹ�� x ��ҵ�Ǥٳ= 40 x 10= 400 W �ͺ

��ҡ��ѧ俿���ǧ��俿�ҡ������Ѻ �е�ͧ�繤�ҡ��ѧ俿�Ҩ�ԧ (True Power) ���� PT ����ö��¹���ٵ���ѧ���


�·��P ��� ���ѧ俿�� ��˹������ѵ�� (W)E ��� �ç�ѹ俿�� ��˹�������ŵ� (V)I ��� �����俿�� ��˹����������� (A)Cos��� ����������ῤ����ͧǧ��  �ǧ�÷������Ŵ�繤�����ҹ�ҹ����ط��� (Pure Resistance) ��� Cos= 1