เราขอเสนอบทความที่เกี่ยวกับเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งนั้นคือ Clamp Meter ซึ่งในที่นี้ขอเสนอเกี่ยวกับหลักการทำงานของ Clamp Meter ครับผม ถ้าพร้อมแล้วไปกันเลย
คุณสามารถเข้าไปอ่านบทความอื่นๆ ได้ที่ ศูนย์รวมข้อมูลเกี่ยวกับ Clamp Meter ในหน้านี้จะรวมรวบบทความที่น่าสนใจไว้มากมาย โดยบทความทั้งหมดคุณสามารถเข้าไปอ่านได้เลย และสามารถดาวน์โหลดเนื้อหาทั้งหมดในรูปแบบไฟล์ PDF ได้ฟรีอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีหน้าแคตตาล็อกสินค้าให้คุณเข้าไปดาวน์โหลดฟรี เพื่อใช้หารุ่นที่คุณต้องการได้ง่ายขึ้น
หลักการทำงานของ Clamp Meter
หลักการทำงานของ Clamp Meter โดยพื้นฐานจะใช้หลักการของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าคือ เมื่อคล้อง Clamp เข้ากับสายไฟที่ต้องการวัดค่าแล้วเมื่อมีกระแสไหลผ่านสายไฟ บริเวณโดยรอบสายไฟจะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น Clamp จะทำหน้าที่ตรวจจับสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นบริเวณรอบสายไฟ แล้วนำสัญญาณที่ได้ส่งผ่านไปยังวงจรต่างๆ แล้วส่วนสุดท้ายคือส่งไปยังหน้าจอแสดงผล ซึ่งวิธีการตรวจจับสัญญาณของแคลมป์มิเตอร์นั้นมีหลายแบบแต่ที่นิยมใช้กันมีดังนี้
แบบ CT (Current Transformer)
เมื่อนำแคลมป์คล้องกับสายไฟ เมื่อมีกระแสวิ่งบริเวณรอบๆ สายไฟจะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น สายไฟจะเกิดการเหนี่ยวนำไปตัดกับขดลวดทองแดงที่พันอยู่รอบแกนแม่เหล็ก ทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำและกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นที่ขดลวดบนแกนแม่เหล็ก หลังจากนั้นจะถูกส่งผ่านไปยังวงจรเปลี่ยนกระแสให้เป็นแรงดัน และผ่านการลดทอนสัญญาณเพื่อให้สัญญาณมีขนาดที่เหมาะสม และส่งต่อไปยังวงจร Rectifier เพื่อแปลงไฟ AC เป็น DC หลังจากนั้นจึงส่งต่อไปยังวงจรที่แปลงสัญญาณ Analog เป็น Digital และสุดท้ายส่งไปที่วงจรแสดงผลเพื่อแสดงค่าที่วัดได้
ภาพแสดงหลักการทำงานของ clamp meter แบบ CT
แบบ Hall Device
เมื่อป้อนกระแสไบอัสทางด้าน Input ของ Hall Device และมีความเข้มของสนามแม่เหล็กอยู่ใกล้ Hall Device แล้วจะมี Output ของ Hall Device ออกมาเป็นแรงดัน โดยแรงดันที่ได้จะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของสนามแม่เหล็กและกระแสไบอัส การตรวจจับแบบนี้จะมี Hall Device อยู่ที่ช่องว่างเล็กๆ (GAP) เมื่อนำแคลมป์มาวัดกระแสไฟฟ้าจะทำให้เกิดฟลักซ์แม่เหล็กไหลในก้ามปูเป็นผลให้ Hall Device ส่งแรงดัน Output ออกมาผ่านวงจรชดเชยสัญญาณ แล้วส่งไฟยังวงจรขยายสัญญาณเพื่อให้ได้ขนาดสัญญาณที่พอเหมาะ จากนั้นสัญญาณจะถูกแปลงให้เป็นไฟ DC และส่งไปวงจร A/D และแสดงผลที่หน้าจอแสดงผล วิธีการตรวจจับแบบนี้ วงจรชดเชย (Compensator) จะมีความสำคัญเนื่องจากวิธีการวัดวิธีนี้เมื่อใช้กับไฟกระแสตรงจะเกิดแรงดันไฟที่ไม่สมดุล (Unbalanced Voltage) จากแรงดันไฟออฟเซทของวงจรและอื่นๆ ดังนั้น จึงต้องมีวงจรชดเชยเข้าช่วย
ภาพแสดงหลักการทำงานของ clamp meter แบบ Hall Device
True RMS Method
Clamp Meter สามารถวัดได้ทั้งไฟกระแสตรง (DC) และไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งไฟฟ้ากระแสสลับที่เราวัดนั้นจะมีลักษณะของสัญญาณเป็น Sine wave ในบางครั้งสัญญาณที่วัดอาจมีความถี่ปะป่นอยู่ (Harmonic) ใการการวัดไฟฟ้ากระแสสลับต้องมีการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้สมการ RMS (root mean square) และในวงจรการทำงานของ Clamp Meter นั้นจะมีวงจรเรียงกระแส ซึ่งการเรียงกระแสของ Clamp Meter จะมีด้วยกัน 2 วิธี นั้นคือ True RMS Method (True RMS Value Indication) กับ Mean Method (Mean Rectification RMS Value Indication) ซึ่งอุปกรณ์ที่มี TRUE RMS นั้นจะถูกออกแบบมาให้พิจารณาแรงดันทุก wave form แล้วนำค่านั้นเข้าสู่สมการ RMS เพื่ออ่านค่า ส่วนอุปกรณ์ที่เป็นแบบ Mean นั้นจะวัดได้เพียงแค่ wave form แบบ pure sine เท่านั้น เพราะเหตุนี้จึงทำให้อุปกรณ์ที่เป็นแบบ TRUE RMS นั้นมีความแม่นยำในการวัดมากกว่าแบบ Mean
ฟังก์ชันการทำงาน
ฟังก์ชันการวัดพื้นฐาน
Clamp Meter เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถนำไปวัดค่าปริมาณทางไฟฟ้า ซึ่งจะขึ้นอยู่กับการใช้ฟังก์ชันต่างๆ ในการวัด Clamp Meter ในปัจจุบันโดยส่วนใหญ่ที่ใช้กันนั้นจะมีฟังก์ชันการวัดพื้นฐานคือ สามารถวัดแรงดันและกระแสที่เป็นทั้งไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และไฟฟ้ากระแสสลับ (AC), วัดความต้านทาน, วัดไดโอด, วัดคาปาซิเตอร์
การนำ Clamp Meter วัดกระแสนั้นไม่ต้องหยุดการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เราก็สามารถทำการวัดกระแสได้เลยโดยให้หมุน Rotary Switch ไปยังโหมดการวัดที่ต้องการให้ถูกต้อง หลังจากนั้นทำการเซ็ท Zero แล้วนำไปแคลมป์สายไฟพร้อมเลือกฟังก์ชันการวัดตามต้องการ
ภาพแสดงขั้นตอนการวัดกระแสโดยใช้ Clamp Meter ของ HIOKI
ภาพแสดงขั้นตอนการวัดแรงดันโดยใช้ Clamp Meter ของ HIOKI
ภาพแสดงขั้นตอนการวัด Continuity, Resistance, Diode โดยใช้ Clamp Meter ของ HIOKI
ฟังก์ชัน Backlight Lamp
เป็นตัวช่วยในการทำให้เรามองเห็นค่าการวัดที่ชัดเจนมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้การที่จะทำให้ฟังก์ชัน Backlight Lamp มีประสิทธิภาพมากขึ้นควรเป็นฟังก์ชันที่มีใน Clamp Meter ที่มีหน้าจอแสดงผลที่มีคุณภาพสูง ใน Clamp Meter บางรุ่น จะมีการแสดงผลแบบ Bar Graph ซึ่งมีไว้เพื่อแสดงผลการวัดค่าแบบกราฟ แต่ละ segment จะแสดงถึงค่าการวัดที่ได้ การที่กราฟจะแสดงผลมากหรือน้อยนั้นจะขึ้นอยู่กับค่าที่เราวัดได้ ซึ่งเราสามารถรู้ได้ว่าค่าที่วัดนั้นใกล้ค่าสูงสุดที่สามารถวัดได้เพื่อป้องกันอันตรายที่จะเกิดขึ้น
ภาพแสดงการทำงานของฟังก์ชัน Backlight Lamp
ฟังก์ชันค้างหน้าจอ HOLD
นอกจากฟังก์ชันพื้นฐานจากที่กล่าวมาแล้วปัจจุบันนี้ยังมีฟังก์ชันพิเศษที่ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้า ไม่ว่าจะเป็น ฟังก์ชันค้างหน้าจอ HOLD ฟังก์ชันนี้จะทำให้การใช้งานนั้นสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น เพราะหากในบริเวณที่เราทำการวัดค่านั้นไม่สามารถมองเห็นค่าที่วัดได้สะดวกฟังก์ชันนี้จะสามารถทำให้หน้าจอค้างค่าที่วัดไว้และเราสามารถนำมาอ่านค่าและใช้วัดค่าต่อๆ ไปได้ ซึ่งฟังก์ชันนี้สามารถใช้งานได้ 2 แบบ คือ แบบ Manual HOLD ใช้งานโดยการกดปุ่ม HOLD เพื่อให้หน้าจอค้างและกดอีกครั้งเพื่อยกเลิก กับแบบ AUTO HOLD ให้กดปุ่ม HOLD ค้างไว้ประมาณ 1 วินาที เครื่องจะเข้าสู่โหมดการค้างหน้าจออัตโนมัติ เมื่อวัดค่าหน้าจอจะแสดงค่าที่วัดแล้วค้างไว้ หน้าจอจะค้างไว้จนกว่าจะทำการแคลมป์สายไฟเส้นต่อไป
ภาพแสดงการใช้งานฟังก์ชัน HOLD
วิดีโอการใช้งาน Auto Hold Function CM4371 ของ HIOKI
ฟังก์ชัน Inrush Current Measurement (INRUSH)
สามารถวัดค่า Inrush Current ใน RMS ได้ ซึ่ง Inrush Current เป็นกระแสที่ไหลเข้ามามากอย่างรวดเร็วในขณะเริ่มทำงาน
ภาพแสดงการใช้งานฟังก์ชัน INRUSH
ฟังก์ชัน Filter
การทำงานของฟังก์ชันนี้เพื่อช่วยกรองความถี่สูงๆ และให้ค่าที่ออกมานั้นมีความแม่นยำมากยิ่งขึ้นเพราะค่าที่ได้จะไม่ถูกรบกวนจาก Noise หรือปัจจัยอย่างอื่น
ภาพแสดงการใช้งานฟังก์ชัน Filter
ฟังก์ชัน DC current และ DC voltage PEAK
ซึ่งฟังก์ชันนี้สามารถวัดค่าและแสดงผลกระแสและแรงดันได้ในคราวเดียว, ฟังก์ชัน APS (Auto Power Save) เป็นฟังก์ชันที่สามารถบันทึกค่าที่เราวัดได้แบบอัตโนมัติ, ฟังก์ชัน Automatic AC/DC detection ทำให้เราทราบได้ว่าปริเวณใดเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) บริเวณใดเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC), ฟังก์ชัน Auto Rang เป็นฟังก์ชันที่เลือกปริมาณการวัด (เช่น แรงดัน, กระแส, ความต้านทาน)ได้อัตโนมัติ, สามารถใช้วัดอุณหภูมิได้โดยใช้ Thermocouples ต่อเข้ากับแคลมป์มิเตอร์แล้วทำการอ่านค่าได้
ภาพแสดงวิธีการวัดอุณหภูมิและการเปลี่ยนหน่วยอุณหภูมิ
ฟังก์ชัน MAX/MIN/AVG/PEAK
เป็นฟังก์ชันที่สามารถบันทึกค่าสูงสุด/ต่ำสุด/ค่าเฉลี่ยจากการวัดค่า RMS และค่า PEAK MAX/PEAK MIN ซึ่งจะแสดงค่าสูงสุดและต่ำสุดจากที่วัดค่ากระแส Current Waveform, ฟังก์ชัน Voltage detection ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่สามารถแสดงให้เห็นว่าบริเวณนั้นมีกระแสไฟฟ้าอยู่หรือไม่โดยไม่ต้องทำการสัมผัสกับตัวอุปกรณ์
ภาพแสดงการใช้งานฟังก์ชัน MAX/MIN/AVG/PEAK
วิดีโอแสดงการใช้ฟังก์ชัน Voltage detection
หากคุณสนใจสินค้า สามารถเข้าไป ดูและเลือกซื้อ Clamp Meter ได้ที่หน้าเว็บออนไลน์ของเรา มีสินค้าหากหลายรุ่น จากแบรนด์ดังให้เลือกมากมาย ถ้าคุณมีข้อสงสัยหรืออยากสอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้า สามารถแชทมาหาเราได้ทันทีจากช่องแชทด้านล่างขวามือ หรือส่งเมลล์มาที่ [email protected] หรือผ่าน Line ที่ @factomart และเบอร์โทร 021-050-567 ได้หลากหลายช่องทาง มีผู้เชี่ยวชาญให้คำแนะนำตลอดเวลาทำการ
