Digital Photography   Audio & Video   Computer Accessories   Software Applications | Miscellaneous | Home
....

DIY DC Voltmeter 3 Wires

  การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงนั้นทำได้ง่ายโดยใช้ Multimeter วัดแรงดันได้ตั้งแต่ 0 - 600 V หรืออาจจะมากกว่านั้น เป็นการวัดเช็คแรงดันไฟฟ้าแบบชั่วคราวซึ่งก็เพียงพอ เช่น ต้องการทราบว่าแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าเท่าไร แต่สำหรับการวัดหรือ Monitor แรงดันไฟฟ้าจะชั่วคราวหรือต่อเนื่องนั้น นิยมใช้ Voltmeter แบบ Digital ซึ่งมีข้อดีหลายประการ

โดยปกติ
DC Voltmeter แบบดิจิตอลที่ใช้กันทั่วๆไปจะมี 2 สาย ต่อขั้วบวกและขั้วลบก็ใช้ได้ แต่มีข้อจำกัดที่วัดแรงดันไฟฟ้าได้ต่ำที่สุดประมาณ 2.5 V หากต้องการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าหรือมีย่านการวัดที่กว้างกว่า ก็ควรใช้ DC Voltmeter แบบ 3 สาย ซึ่งต้องการไฟเลี้ยง (Power Supply) แยกต่างหาก

การใช้
Digital DC Voltmeter มีข้อดีคือ
1. Meter มีขนาดเล็ก ใช้ LCD หรือ LED มองเห็นได้ชัดและมีหลายสีให้เลือก
2. เหมาะสำหรับติดตั้งกับอุปกรณ์ไฟฟ้า ติดหรือฝังลงในกล่องหรือติดเป็น Panel Meter
3. มีความละเอียดสูง และระบบ 3 สายจะให้ความละเอียดสูงกว่าระบบ 2 สาย
4. มีราคาถูก
 
 

1. การต่อสาย DC Voltmeter แบบ 3 สาย
การต่อสายไฟฟ้าของ DC Voltmeter แบบ 3 สาย แสดงได้ตามรูปที่ 1 ซึ่งทางด้านซ้ายมีสายสีแดงและสีดำต่อเข้ากับไฟเลี้ยง หรือ Power Supply ซึ่งปกติจะใช้แรงดันไฟฟ้าได้จาก 3.6 - 4 V ขึ้นไปจนถึง 30 V และเพื่อประหยัดไฟฟ้าจาก Power Supply จึงควรมีสวิตช์ เปิด ปิด เอาไว้ด้วย ส่วนทางด้านขวาใช้สายสีเหลืองกับสีดำ สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ากการทดสอบพบว่าถ้าแรงดันไฟฟ้าของไฟ Power Supply ต่ำกว่า 3.6 V ตัวเลข LCD ะกะพริบเป็นการเตือน

 
 



รูปที่ 1  วงจรการต่อสายสำหรับ DC Voltmeter แบบ 3 สาย

 
  2. การประดิษฐ์ชุด DC Voltmeter แบบ 3 สาย
อุปกรณ์ที่ใช้แสดงได้ตามรูปที่ 2 เป็นชุดวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่พกพาได้สะดวก แยกสายวัดออกมาต่างหากและมีสวิตช์ เปิด ปิด ไฟ Power Supply เพื่อเป็นการประหยัดไฟแบตเตอรี่ สำหรับ Voltmeter ที่ใช้สามารถวัดได้จาก 0 - 99.99 V.
 
 


รูปที่ 2  DIY 3-Wires DC Voltmeter Set

 
  3. การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
DIY Voltmeter ตามรูปที่ 2 นั้น เหมาะสำหรับการวัดหรือ Monitor แรงดันไฟฟ้า จาก 0 โวลต์ขึ้นไปซึ่งอาจเป็นการวัดระยะยาวหรือเปิดไว้ตลอดเวลา เช่น แรงดันไฟฟ้าขณะทำการชาร์จแบตเตอรี่ และสามารถมองเห็นได้ง่าย เป็นอีกทางเลือกสำหรับการทดสอบต่างๆ รูปที่ 3 แสดงการวัดแรงดันไฟฟ้าของ Li-Ion Battery Pack และรูปที่ 4 แสดงการวัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ 9 V
 
 


รูปที่ 3  การใช้ DC Voltmeter วัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ Li-Ion 3 x 18650

 
 


รูปที่ 4  การใช้ DC Voltmeter วัดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ 9 V

 
  4. การทดสอบความละเอียดในการวัดเมื่อใช้ Voltmeter แบบ 4 Digits
การทดสอบทำโดยวัดแรงดันไฟฟ้าด้วย DIY 3-Wires Voltmeter เทียบกับ Multimeter ANeng Q1 ซึ่งมีความละเอียดสูง ผลที่ได้แสดงไว้ในกราฟ ตามรูปที่ 5 ซึ่งสรุปได้คือ 1) ถ้าวัดแรงดันไฟฟ้าในย่าน 8 V ขึ้นไปจะถูกต้องดีมาก 2) ถ้าวัดแรงดันไฟฟ้าในย่าน 3.7 ถึง 8 V ความละเอียดยังอยู่ในเกณฑ์ดี 3) ถ้าวัดแรงดันไฟฟ้าในย่าน 1.5 ถึง 3 V จะมีความคลาดเคลื่อนได้จาก 1 - 3%
 
 


รูปที่ 5  กราฟแสดงความคลาดเคลื่อน (Discrepancy) ในการวัดแรงดันไฟฟ้า

 
 

4. Reference Meter
การทดสอบดังกล่าวข้างต้นได้ใช้เทียบกับค่าที่วัดได้โดยใช้ Multimeter ANeng Q1 ตามรูปที่ 6 ที่น่าจะเชื่อถือได้ในความละเอียด

 
 


รูปที่ 6  ANeng Q1 Multimeter

 
  5. DC Voltmeter 3 สาย แบบ 5 Digits ความละเอียดสูง
เนื่องจาก DC Voltmeter แบบ 4 Digits ที่ใช้ตามรูปที่ 1 ให้ความละเอียดถูกต้องในการวัดย่าน 1 ถึง 5 V ยังไม่ดีเท่าที่ควร จึงได้เปลี่ยนมาใช้ DC Voltmeter ที่มีความละเอียดสูง แบบ 5 Digits แทน ตามรูปที่ 7 ซึ่งมีความละเอียดถูกต้องมากขึ้น เช่น ระดับ 3.7 - 7.5 V มีความคลาดเคลื่อนเพียง 0.15 % และระดับ 8 - 12.4 V มีความถูกต้องมาก 99.95 -100% เมื่อเทียบกับ Reference Meter (ในกรณีที่ไม่สามารถหา Standard Meter มาใช้ได้ เพราะมีราคาแพงมาก จำเป็นต้องใช้ Meter อันที่น่าจะดีและวัดได้ถูกต้องมาก เป็น Reference Meter ผลการวัดที่ได้ถือว่าละเอียดดีมากเพียงพอสำหรับการใช้งานหรืองานซ่อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆรวมทั้งการทดลองวิเคราะห์ทำ Project เพื่อการศึกษา)
 
 


รูปที่ 7
 
DIY 3-Wires DC Voltmeter Set แบบ 5 Digits ความละเอียดสูง

 
     
 


รูปที่ 8  เปรียบเทียบการวัดแรงดันไฟฟ้าจาก Power Bank ได้ความคลาดเคลื่อน 0.15 %
 

 
 


รูปที่ 9  เปรียบเทียบการวัดแรงดันไฟฟ้าจาก DC Power Supply ได้ความคลาดเคลื่อน 0.0 %
 

 
  หมายเหตุ
1. บทความนี้เป็นการเผยแพร่และแบ่งปันประสบการณ์ในการใช้งาน ผู้เขียนไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการขายอุปกรณ์ต่างๆที่นำมาแสดง
2. ผู้ที่สนใจ สามารถค้นหาอุปกรณ์ได้จากเว็บไซต์ AliExpress.com
 

 
 

จากวันที่ 30 .ย. 2562
ปรับปรุงล่าสุด : 23 .. 2562