ทางทีม Factomart.com ขอนำเสนอเกี่ยวกับซีรีย์ความรู้ของ Digital Panel Meter ในหมวดของ Volt Meter โดยในบทความส่วนนี้เราจะมานำเสนอข้อมูลของโครงสร้างพื้นฐานของ Volt Meter กันครับ แต่เรายังมีข้อมูลอื่นๆ ของ Volt Meter ให้ท่านได้เลือกอ่านที่ ศูนย์รวมข้อมูล Volt Meter หรือหากสามารถสั่งซื้อสินค้า Volt Meter ออนไลน์ได้จากเว็บไซต์Factomart.com ได้ทันทีเช่นกันครับ พร้อมแล้วมาเริ่้มดูโครงสร้างกันก่อนเลยครับ
โครงสร้างพื้นฐานของ Digital Panel Voltmeter
ในส่วนนี้จะเป็นการอธิบายโครงสร้างของ Digital Panel Voltmeter แบบพื้นฐาน ซึ่งจะเน้นไปในส่วนของมิเตอร์ที่มีการแสดงผลแบบตัวเลขดิจิตอล Digital Indicator ซึ่งมีใช้มากที่สุด และในอนาคตก็ยังจะมีใช้อยู่ ซึ่งจะนำมาทดแทน Analog Panel Meter โดยโครงสร้างพื้นฐานของตัว Digital Panel Meter ของทุกประเภทจะเหมือนกัน แต่จะแตกต่างกันตรงภาคอินพุตซึ่งจะขึ้นอยู่กับประเภทของสัญญาณที่ต้องการตรวจวัด
รูปที่ โครงสร้างภายในของตัว Digital Panel Meter
ภาคอินพุต Input มีหน้าที่ในการรับสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งเป็นสัญญาณประเภทแรงดันไฟฟ้าโดยสามารถแสดงผลค่าแรงดันไฟฟ้าทั้งที่เป็นแบบ RMS หรือแบบ AVG โดยจะนิยมใช้เป็นค่า RMS เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งสังเกตได้ว่าค่าแรงดันไฟฟ้าที่เราวัดได้จากการไฟฟ้าภายในบ้าน L-N จะมีค่าประมาณ 220VAC ซึ่งเป็นค่า RMS โดยถ้าเอาตัว Oscilloscope ซึ่งเป็นเครื่องมือวัดสัญญาณที่สามารถแสดงรูปของสัญญาณได้ มาวัดค่าแรงดันนี้ จะ Show ค่าเป็นสัญญาณรูป Sin Wave ซึ่งเมื่อวัดค่า Vpp จะได้ประมาณ 622Vpp วงจรภายในภาคอินพุตนั้น จะเป็นวงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าจาก AC เป็น DC เพื่อใช้ในการเปรียบเทียบระดับสัญญาณกับสัญญาณอ้างอิงหรือ Vref จากนั้นจะส่งสัญญาณที่ได้จากการเปรียบเทียบไปยังภาคขยายสัญญาณต่อไป
รูปที่ วงจรแปลงแรงดัน AC เป็น DC ในภาคสัญญาณอินพุตของ Digital AC Voltmeter
ที่มา: https://en.wikipedia.org/wiki/Diode_bridge#/media/File:Diode_bridge_alt_1.svg
- ภาคขยายสัญญาณ Amplifier เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการขยายสัญญาณต่างๆ ที่รับมาจากภาคอินพุต เนื่องจากสัญญาณที่รับเข้ามาบางประเภทอาจจะมีขนาดเล็กมากๆ ทำให้ยากต่อการนำไปใช้งาน หรือประมวลผล เช่น สัญญาณจาก Strain Gauge, Thermocouple ซึ่งมีระดับสัญญาณเป็น µV, mV โดยจะนิยมใช้วงจรขยาย Instrument Ampliifier หรือวงจร Differential Amplifier ในการขยายสัญญาณ
- ภาคแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล A/D convertor ทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณอนาล็อกที่ใช้จากวงจรขยาย ให้เป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อใช้ในการประมวลผลสัญญาณ เนื่องจากตัวประมวลผลสัญญาณ จะใช้สัญญาณดิจิตอลในการประมวลเท่านั้น ตัวอย่างเช่น Load Cell Indicator ซึ่งเป็น Panel Meter ที่นิยมใช้วงจร A/D Convertor แบบ Delta Sigma แบบ 24bits
- ภาคแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก D/A convertor เป็นวงจรที่ทำหน้าที่กลับกันกับภาคแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล A/D convertor โดยจะทำการแปลงสัญญาณที่ได้จากการประมวลผลแล้ว เป็นสัญญาณอนาล็อก เช่น 0-10VDC หรือ 4-20mA เพื่อใช้ Retransmission สัญญาณอินพุต ให้กับตัวคอนโทรลเลอร์อื่นๆ หรือเครื่องบันทึกข้อมูลเช่น Recorder
- ภาคประมวลผล Processing เป็นหัวใจหลักของตัวมิเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการจัดการข้อมูลต่างๆ ที่ได้รับมา ให้เป็นไปตามเงื่อนไขที่ผู้ใช้งานป้อนเอาไว้ เช่น ความละเอียดที่ต้องการ ความไวในการแสดงผล หรือการสเกลค่าแสดงผลที่หน้าจอ
- ภาคแสดงผล Indicator เป็นส่วนที่ใช้ในการสื่อสารกับผู้ใช้งาน โดยทำหน้าที่ในการนำค่าที่ได้จากการประมวลผลมาแสดงให้อยู่ในรูปของภาษาที่เข้าใจได้โดยง่าย เช่น ตัวเลขดิจิตอล หรือ ตัวอักษรภาษาอังกฤษ โดยประเภทของหน้าจอแสดงผลที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันนั้นจะมีอยู่ 2 แบบ คือ แบบที่เป็น LED และแบบที่เป็น LCD โดยแบบที่เป็น LCD จะต้องมี Back Light ช่วยในการทำงานถึงทำให้สามารถมองเห็นค่าได้ในที่มืด
- แหล่งจ่ายไฟ Power Supply ในมิเตอร์นั้นจะมีส่วนที่เป็นแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงอยู่ 2 ส่วน คือส่วนที่เป็นไฟเลี้ยงวงจรภายในตัวมิเตอร์เอง ซึ่งจำเป็นต้องมีอยู่ และอีกส่วนเป็นแหล่งจ่ายไฟเลี้ยง AUX, External หรือวงจรไฟเลี้ยงสำหรับอุปกรณ์ภายนอกซึ่งโดยส่วนใหญ่จะเป็นแรงดัน 12VDC หรือ 24VDC ซึ่งจะมีหรือไม่มีก็ได้
ภาคเอาท์พุต เป็นส่วนที่ใช้ในการส่งสัญญาณที่ได้จากการประมวลผล เพื่อใช้ในการควบคุมหรือนำไปประมวลผลต่อ โดยตัวอย่างของสัญญาณที่ได้นั้นได้แก่ สัญญาณเป็น Relay ซึ่งจะใช้ในการควบคุม สัญญาณอนาล็อกเอาท์พุต เช่น 0-10VDC, 4-20mA นอกจากนี้ยังมีสัญญาณเอาท์พุตที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอกที่เป็น Computer Software, PLC, DCS, SCADA เช่น RS-485, RS-232, PROFIBUS และอื่นๆ โดยจะมี Protocol ที่ใช้ในการคุยกันระหว่างคอนโทรลเลอร์ เช่น MODBUS, DNP3
เป็นอย่างไรกันบ้างครับสำหรับข้อมูลโครงสร้างของ Volt Meter ทางทีมงานหวังว่าท่านผู้อ่านได้รับประโยชน์จากบทความของเราเพื่อใช้ในการตัดสิน ใจเลือกซื้อสินค้านะครับ หากมีคำแนะนำสามารถแจ้งทีมงานได้ทุกช่องทางครับ สำหรับท่านที่สนใจหัวข้ออื่นๆ ของ Volt Meter ติดตามได้ที่ ศูนย์รวมข้อมูล Volt Meter หรือหากสามารถ สั่งซื้อสินค้า Volt Meter ออนไลน์ได้จากเว็บไซต์ Factomart.com หากมีข้อสงสัยสามารถปรึกษาทีมงาน Technical Engineer ของเราได้ทุกช่องทางครับ
