เครื่องมือวัดไฟฟ้ามีอะไรบ้าง พร้อมหลักการเลือกใช้

ในการติดตั้งระบบไฟฟ้า เครื่องมือวัดไฟฟ้า ถือเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ช่วยให้การติดตั้งเป็นไปอย่างถูกต้องตามมาตรฐาน ทั้งการตรวจสอบค่ากระแสไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย แรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมต่อการใช้งานในแต่ละพื้นที่ และความต้านทานที่เพียงพอ การทำความรู้จักเครื่องมือวัดไฟฟ้าเบื้องต้น จะทำให้ช่างไฟฟ้าสามารถปฏิบัติงานได้อย่างมีมาตรฐาน ลดความเสี่ยงในการเกิดอันตรายหรือปัญหาตามมาภายหลัง

บทความนี้จะพามาทำความรู้จักว่า เครื่องมือวัดไฟฟ้า มีอะไรบ้าง แต่ละประเภทใช้งานอย่างไร พร้อมข้อควรระวังระหว่างการใช้งานที่ควรปฏิบัติตาม

เครื่องมือวัดไฟฟ้าคืออะไร

อุปกรณ์เครื่องมือวัดไฟฟ้า คือเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการวัดค่าทางไฟฟ้าที่สำคัญ อาทิ แรงดันไฟฟ้า (Voltage) กระแสไฟฟ้า (Current) ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) รวมถึงค่าอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง การวัดค่าที่แม่นยำนี้ช่วยให้ช่างเทคนิคหรือวิศวกรสามารถตรวจสอบ ประเมินระบบไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจว่าระบบเหล่านั้นเหมาะสมและปลอดภัยต่อการติดตั้ง การซ่อมแซม หรือการรื้อถอนได้อย่างถูกต้องตามมาตรฐาน

ประเภทหน่วยวัดทางไฟฟ้า

หน่วยวัดทางไฟฟ้า เป็นหน่วยมาตรฐานสากลที่ใช้ในการวัดปริมาณหรือคุณสมบัติต่าง ๆ ของกระแสไฟฟ้าในวงจร เพื่อให้สามารถทำความเข้าใจ ควบคุม และออกแบบระบบไฟฟ้าได้อย่างถูกต้อง ซึ่งหลัก ๆ แล้วจะแบ่งเป็นหน่วยสำคัญที่ใช้กันบ่อย ดังนี้

• แรงดันไฟฟ้า (Voltage) คือแรงดันที่ผลักดันให้กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านวงจร มีหน่วยเป็น โวลต์ (Volt) ใช้สัญลักษณ์กำกับเป็น V หรือ E
• กระแสไฟฟ้า (Current) คือปริมาณของประจุไฟฟ้าที่ไหลผ่านจุดใดจุดหนึ่งต่อวินาที มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (Ampere) ใช้สัญลักษณ์กำกับเป็น A หรือ I
• ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) คือคุณสมบัติของวัสดุที่ต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าได้มาก-น้อยเพียงใด มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ohm) ใช้สัญลักษณ์กำกับเป็น Ω หรือ R
• กำลังไฟฟ้า (Power) คืออัตราการทำงานหรืออัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ต่อหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt) ใช้สัญลักษณ์กำกับเป็น W หรือ P
• พลังงานไฟฟ้า (Energy) คือการวัดกำลังไฟฟ้าที่ถูกใช้ไปในช่วงเวลาหนึ่ง นิยมใช้สำหรับการคำนวณค่าไฟฟ้ารายเดือน มีหน่วยเป็นวัตต์-ชั่วโมง (Watt – hour) ใช้สัญลักษณ์กำกับเป็น Wh หรือ kWh
• ความถี่ (Frequency) คือจำนวนรอบของกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ที่เปลี่ยนแปลงในหนึ่งวินาที มีหน่วยเป็น เฮิรตซ์ (Hertz) ใช้สัญลักษณ์กำกับเป็น Hz หรือ f

ซึ่งนอกเหนือจากหน่วยวัดทางไฟฟ้าที่กล่าวไปข้างต้น ยังมีหน่วยวัดอื่น ๆ อาทิ ความจุไฟฟ้า (Capacitance) ความเหนี่ยวนำ (Inductance) รวมถึงกำลังไฟฟ้าปรากฏ (Apparent Power) ที่ต้องใช้อุปกรณ์เครื่องมือวัดไฟฟ้าเฉพาะทาง สำหรับงานอื่น ๆ ที่ซับซ้อน

ชนิดของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า มีอะไรบ้าง

เมื่อผู้ปฏิบัติงานเข้าใจเกี่ยวกับหน่วยวัดทางไฟฟ้าที่ใช้ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการทำความรู้จักว่า เครื่องมือวัดกระแสไฟฟ้า มีอะไรบ้างที่จำเป็น ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์หลักที่นิยมใช้ในการตรวจสอบและวัดค่าทางไฟฟ้าจะมีอยู่ 7 อุปกรณ์หลัก ๆ ดังต่อไปนี้

1. เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า (Voltmeter)

เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า หรือ โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) คืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า (Electric Potential Difference) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า แรงดันไฟฟ้า (Voltage) ระหว่างสองจุดในวงจรไฟฟ้า การใช้งานโวลต์มิเตอร์จะต้องนำไปต่อขนาน (Parallel) คร่อมจุดสองจุดที่ต้องการทราบค่าแรงดัน เพื่อตรวจดูว่ามีแรงดันหรือแรงผลักดันของกระแสไฟฟ้ามากน้อยเพียงใด ซึ่งเป็นค่าพื้นฐานที่สำคัญที่สุดค่าหนึ่งในการวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาในระบบไฟฟ้า

2. เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า (Ammeter)

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า หรือ แอมมิเตอร์ (Ammeter) คืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดค่ากระแสไฟฟ้า (Current) ที่ไหลผ่านในวงจรไฟฟ้า โดยการใช้งานที่ถูกต้องจะต้องนำแอมมิเตอร์ไปต่ออนุกรม (Series) ในวงจร ณ ตำแหน่งที่ต้องการวัด เพื่อให้กระแสไฟฟ้าทั้งหมดไหลผ่านตัวเครื่องมือโดยตรง ซึ่งแอมมิเตอร์ที่ดีจะต้องมีความต้านทานภายในต่ำมากเพื่อไม่ให้ไปรบกวนหรือเปลี่ยนแปลงค่ากระแสไฟฟ้าจริงในวงจร

3. เครื่องวัดกำลังไฟฟ้า (Wattmeter)

เครื่องวัดกำลังไฟฟ้า (Wattmeter) คือเครื่องมือวัดที่ใช้สำหรับวัดค่ากำลังไฟฟ้าจริงในวงจรไฟฟ้า มีหน่วยเป็น วัตต์ (W) แสดงถึงอัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าจริงของโหลด (อุปกรณ์ไฟฟ้า) ในช่วงเวลาหนึ่ง หลักการทำงานของวัตต์มิเตอร์คือการวัด รวมถึงประมวลผลค่าแรงดันไฟฟ้า (V) และกระแสไฟฟ้า (I) ที่ไหลพร้อมกันในวงจร ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับวิศวกรหรือช่างเทคนิคในการตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการควบคุมโหลดในระบบไฟฟ้า

4. เครื่องวัดตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power Factor Meter)

เครื่องวัดตัวประกอบกำลังไฟฟ้า คือเครื่องมือที่ใช้วัดค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power Factor, PF) ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างกำลังไฟฟ้าจริง (W) ที่ถูกใช้ในการทำงานจริง กับกำลังไฟฟ้าปรากฏ (VA) ทั้งหมดที่จ่ายเข้าสู่ระบบไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ค่าที่วัดได้จะแสดงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 (หรือ 0% ถึง 100%) ซึ่งหากค่าเข้าใกล้ 1 แสดงว่าระบบมีการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีการสูญเสียต่ำ การวัดค่านี้จึงมีความสำคัญในการตรวจสอบคุณภาพของระบบไฟฟ้าในโรงงานหรือธุรกิจ เพื่อลดค่าใช้จ่าย รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพการส่งจ่ายพลังงาน

5. วัตต์อาวร์มิเตอร์ (Watt-hour Meter)

วัตต์อาวร์มิเตอร์ (Watt-hour Meter) หรือที่คนทั่วไปเรียกว่า มิเตอร์ไฟฟ้า คืออุปกรณ์ที่ใช้วัดและบันทึกปริมาณพลังงานไฟฟ้าสะสมทั้งหมดที่ถูกใช้งานไปในช่วงเวลาหนึ่ง โดยวัดค่าในหน่วย กิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) ซึ่งหน่วยวัดนี้เป็นมาตรฐานที่ใช้สำหรับคำนวณค่าไฟฟ้าที่ผู้บริโภคจะต้องชำระให้กับหน่วยงานการไฟฟ้า

6. โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter)

โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) คืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า ในวงจรไฟฟ้าหรือในชิ้นส่วนอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยจะทำการจ่ายกระแสไฟฟ้าปริมาณต่ำ ๆ เข้าไปในวงจรที่ต้องการวัด แล้ววัดค่าแรงดันที่เกิดขึ้นเพื่อคำนวณกลับเป็นค่าความต้านทานตามกฎของโอห์ม ข้อสำคัญคือต้องวัดในขณะที่วงจรไม่มีกระแสไฟฟ้า หรือถูกถอดออกจากแหล่งจ่ายไฟแล้วเท่านั้น เพื่อป้องกันความเสียหายต่อตัวเครื่องวัดและเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง

7. มัลติมิเตอร์ (Multimeter)

มัลติมิเตอร์ (Multimeter) คือเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าแบบอเนกประสงค์ที่สามารถทำงานแทนเครื่องมือวัด 3 ชนิด คือ โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้า แอมมิเตอร์ (Ammeter) สำหรับวัดกระแสไฟฟ้า และ โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter) สำหรับวัดความต้านทานไฟฟ้า มัลติมิเตอร์จึงเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับช่างไฟฟ้าในการตรวจวิเคราะห์ ตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจร sinแก้ไขปัญหาในระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ

ข้อควรระวังในการใช้เครื่องมือวัดสำหรับช่างไฟ

หลังจากทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า เครื่องมือวัดไฟฟ้า มีอะไรบ้าง ก่อนการใช้งานทุกครั้ง ผู้ปฏิบัติงานควรพิจารณารายละเอียดต่อไปนี้อย่างรอบคอบ

• เครื่องมือวัดที่เลือกใช้ต้องมี Range ที่กว้างพอ ครอบคลุมค่าต่ำสุดถึงค่าสูงสุดที่คาดว่าจะวัดในวงจรหรือระบบนั้น ๆ เพื่อป้องกันความเสียหายต่อเครื่องมือและให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้
• ควรมองหาคุณสมบัติ Auto-Ranging (ปรับย่านวัดอัตโนมัติ) เพื่อความสะดวกในการใช้งานและลดโอกาสที่ผู้ใช้จะตั้งค่าย่านวัดผิดพลาด
• เลือกเครื่องมือวัดที่มีระดับความแม่นยำ (Accuracy) ที่เป็นไปตามข้อกำหนดของงาน โดยทั่วไปควรเลือกเครื่องมือที่มีความแม่นยำประมาณ ±0.5% ถึง ±2.0% หรือดีกว่า
• หากใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย เช่น โรงงานที่มีฝุ่นหรือความชื้นสูง ควรเลือกเครื่องมือที่มีโครงสร้างแข็งแรง และมีระดับการป้องกันสิ่งแปลกปลอม (IP Rating) ที่เหมาะสม เช่น IP54 หรือ IP67
• ตรวจสอบ CAT Rating (Measurement Category) ของเครื่องมือวัด ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ (Transient Voltage) ที่อาจเกิดขึ้น ณ จุดวัดต่าง ๆ ในระบบไฟฟ้า โดยแรงดันไฟฟ้าที่ระบุใน CAT Rating ต้องสูงกว่าแรงดันสูงสุดของระบบไฟฟ้าที่จะทำการวัดเสมอ

เมื่อทราบแล้วว่าเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า มีอะไรบ้างที่จำเป็นต่อการใช้งานด้านความปลอดภัย สิ่งถัดมาที่ผู้ปฏิบัติงานต้องให้ความสำคัญ คือการเลือกใช้อุปกรณ์ติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ได้มาตรฐาน โดยเฉพาะ รางเดินสายไฟอย่างรางวายเวย์ รางเคเบิ้ลเทรย์ รวมถึงข้อต่อต่าง ๆ ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบหลักในการจัดระเบียบและป้องกันสายไฟ หากเลือกรางที่มีคุณภาพ แข็งแรง ทนทาน ออกแบบตามมาตรฐานสากล จะช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับระบบ ลดความเสี่ยงจากการเสื่อมสภาพหรืออุบัติเหตุ ทำให้งานติดตั้งมีความมั่นใจได้ในระยะยาว

KJL ผู้นำด้านนวัตกรรมตู้ไฟ รางไฟ มาตรฐานสากล ผ่านการออกแบบตามมาตรฐาน ISO ควบคุมด้วยระบบ CNC ที่แม่นยำ และผ่านการทดสอบคุณภาพอย่างเข้มงวด จึงมั่นใจได้ว่าไม่เพียงช่วยเพิ่มความปลอดภัย แต่ยังช่วยให้การติดตั้งระบบไฟฟ้าเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมทุกการใช้งาน ทั้งราง Wireway สำหรับงานในอาคาร ราง Cable Tray และ Cable Ladder สำหรับงานกลางแจ้งหรือในโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงตู้ไฟสวิตช์บอร์ดมาตรฐาน ตู้ไฟสั่งผลิตพิเศษที่เลือกได้ตามใจคุณ