ตัวเก็บประจุ (Capacitor) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บประจุ (Charge) และสามารถคายประจุ (Discharge) ได้ นิยมนำมาประกอบในวงจรทางด้านไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป ตัวอย่างเช่นวงจรกรองกระแส ( Filter ) วงจรผ่านสัญญาณ ( By-pass ) วงจรสตาร์ทเตอร์ (Starter) วงจรถ่ายทอดสัญญาณ (Coupling) ฯลฯ เป็นต้น ตัวเก็บประจุแบ่งออกเป็น 3 ชนิดคือ แบบค่าคงที่ แบบเปลี่ยนแปลงค่าได้และแบบเลือกค่าได้ ตัวเก็บประจุเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าคอนเดนเซอร์หรือเรียกย่อ ๆ ว่าตัวซี (C) หน่วยของตัวเก็บประจุคือ ฟารัด (Farad)
ตัวเก็บประจุ (Capacitor) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บประจุ (Charge) และสามารถคายประจุ (Discharge) ได้โดยนำสารตัวนำ 2 ชิ้นมาวางในลักษณะขนานใกล้ ๆ กัน แต่ไม่ได้ต่อถึงกัน ระหว่างตัวนำทั้งสองจะถูกกั้นด้วยฉนวนที่เรียกว่าไดอีเล็กตริก (Dielectric) ซึ่งไดอิเล็กตริกนี้อาจจะเป็นอากาศ ไมก้า พลาสติก เซรามิคหรือสารที่มีสภาพคล้ายฉนวนอื่น ๆ เป็นต้น โครงสร้างและสัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุแสดงดังรูปที่ 1
จากรูปที่ 1 ข แสดงลักษณะโครงสร้างของตัวเก็บประจุ โดยที่ หมายถึงจุดที่ต่อใช้งานกับวงจร หมายถึงสารตัวนำที่เป็นแผ่นเพลท หมายถึงฉนวน ในที่นี้คืออากาศ ความจุทางไฟฟ้าเกิดจากการป้อนแรงเคลื่อนให้กับขั้วทั้งสองของจุดที่ต่อใช้งานของสารตัวนำซึ่งจะทำให้เกิดความต่างศักย์ทางไฟฟ้า สนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นบนสารตัวนำที่เป็นแผ่นเพลท จะทำให้เกิดค่าความจุทางไฟฟ้าขึ้น ลักษณะนี้เรียกว่าการเก็บประจุ (Charge) เมื่อต้องการนำไปใช้งานเรียกว่าการคายประจุ (Discharge) ประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นบริเวณแผ่นเพลทมีหน่วยเป็นคูลอมป์ (Coulomb) ส่วนค่าความจุทางไฟฟ้ามีหน่วยเป็นฟารัด (Farad) รายละเอียดดังกล่าวแสดงในรูปที่ 2
เรามาดูกันว่า ชนิดของตัวเก็บประจุ นั้นมีกี่ชนิด
ตัวเก็บประจุที่ผลิตออกมานั้น ในปัจจุบันมีมากมาย เราสามารถแบ่งชนิดของตัวเก็บประจุตามลักษณะทางโครงสร้างหรือตามสารที่นำมาใช้เป็นไดอิเล็กตริก การแบ่งโดยใช้สารไดอิเล็กตริกเป็นวิธีการที่ค่อนข้างละเอียดเพราะว่าค่าไดอีเล็กตริกจะเป็นตัวกำหนดค่าตัวเก็บประจุตัวนั้น ๆ ว่าจะนำไปใช้ในงานลักษณะใด ทนแรงดันเท่าใด แต่ถ้าหากแบ่งตามระบบเก่าที่เคยแบ่งกันมาจะสามารถแบ่งตัวเก็บประจุได้เป็น 3 ชนิดด้วยกันคือ
1. ตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่
2. ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้
3. ตัวเก้บประจุแบบเลือกค่าได้
ตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่ คือ
ตัวเก็บประจุที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ โดยปกติจะมีรูปลักษณะเป็นวงกลม หรือเป็นทรงกระบอก ดูจากรูปที่ 3 ซึ่งมักแสดงค่าที่ตัวเก็บประจุ เช่น 5 พิโกฟารัด (pF) 10 ไมโครฟารัด ( F) แผ่นเพลทตัวนำมักใช้โลหะและมีไดอิเล็กตริกประเภท ไมก้า เซรามิค อิเล็กโตรไลติกคั่นกลาง เป็นต้น การเรียกชื่อตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่นี้จะเรียกชื่อตาม ไดอิเล็กตริก ที่ใช้ เช่น ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโตรไลติก ชนิดเซรามิค ชนิดไมก้า เป็นต้น ตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่มีใช้งานในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปมีดังนี้ คือ
1. ชนิดอิเล็กโตรไลต์ (Electrolyte Capacitor) เป็นที่นิยมใช้กันมากเพราะให้ค่าความจุสูง มีขั้วบวกลบ เวลาใช้งานต้องติดตั้งให้ถูกขั้ว โครงสร้างภายในคล้ายกับแบตเตอรี่ นิยมใช้กับงานความถี่ต่ำหรือใช้สำหรับไฟฟ้ากระแสตรง มีข้อเสียคือกระแสรั่วไหลและความผิดพลาดสูงมาก ดูจากรูปที่ 4
2.ชนิดแทนทาลั่มอิเล็กโตรไลด์ (Tantalum Electrolyte Capacitor) ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความผิดพลาดน้อยใช้กับไฟฟ้ากระแสตรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ มักจะใช้ตัวเก็บประจุชนิด แทนทาลั่มอิเล็กโตรไลต์ แทนชนิดอิเล็กโตรไลต์ ธรรมดา เพราะให้ค่าความจุสูง เช่นกัน โครงสร้างภายในประกอบด้วยแผ่นตัวนำทำมาจาก แทนทาลั่ม และ แทนทาลั่มเปอร์ออกไซค์ อีกแผ่น นอกจากนี้ยังมี แมงกานิสไดออกไซค์ เงิน และเคลือบด้วยเรซิน ดังรูปที่ 5
3. ชนิดไบโพล่าร์ (Bipolar Capacitor) นิยมใช้กันมากในวงจรภาคจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเครื่องขยายเสียง เป็นตัวเก็บประจุจำพวกเดียวกับชนิดอิเล็กโตรไลต์ แต่ไม่มีขั้วบวกลบ บางครั้งเรียกสั้น ๆ ว่า ไบแคป ดูรูปที่ 6
4. ชนิดเซรามิค (Ceramic Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่มีค่าไม่เกิน 1 ไมโครฟารัด ( F) นิยมใช้กันทั่วไปเพราะมีราคาถูก เหมาะสำหรับวงจรประเภทคัปปลิ้งความถี่วิทยุ ข้อเสียของตัวเก็บประจุชนิดเซรามิคคือมีการสูญเสียมาก ดูรูปที่ 7
5. ชนิดไมล่าร์ (Mylar Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่มีค่ามากกว่า 1 ไมโครฟารัด ( F) เพราะฉะนั้นในงานบางอย่างจะใช้ไมล่าร์แทนเซรามิค เนื่องจากมีเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดและการรั่วไหลของกระแสน้อยกว่าชนิดเซรามิค เหมาะสำหรับวงจรกรองความถี่สูง วงจรภาคไอเอฟของวิทยุ, โทรทัศน์ ตัวเก็บประจุชนิดไมล่าร์จะมีตัวถังที่ใหญ่กว่าเซรามิคในอัตราทนแรงดันที่เท่ากัน ดูรูปที่ 8
6.ชนิดฟีดทรู (Feed-through Capacitor) ลักษณะโครงสร้างเป็นตัวถังทรงกลมมีขาใช้งานหนึ่งหรือสองขา ใช้ในการกรองความถี่รบกวนที่เกิดจากเครื่องยนต์มักใช้ในวิทยุรถยนต์ ดูรูปที่ 9
7. ชนิดโพลีสไตรีน (Polystyrene Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่มีค่าน้อยระดับนาโนฟารัด (nF) มีข้อดีคือให้ค่าการสูญเสียและกระแสรั่วไหลน้อยมาก นิยมใช้ในงานคัปปลิ้งความถี่วิทยุและวงจรจูนที่ต้องการความละเอียดสูง จัดเป็นตัวเก็บประจุระดับเกรด A ดูรูปที่ 10
8. ชนิดซิลเวอร์ไมก้า (Silver Mica Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่มีค่า 10 พิโกฟารัด (pF) ถึง 10 นาโนฟารัด (nF) เปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดน้อย นิยมใช้กับวงจรความถี่สูง จัดเป็นตัวเก็บประจุระดับเกรด A อีกชนิดหนึ่ง ดูรูปที่ 11
ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้ (Variable Capacitor)
ค่าการเก็บประจุจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเคลื่อนที่ของแกนหมุน โครงสร้างภายในประกอบด้วย แผ่นโลหะ 2 แผ่นหรือมากกว่าวางใกล้กัน แผ่นหนึ่งจะอยู่กับที่ส่วนอีกแผ่นหนึ่งจะเคลื่อนที่ได้ ไดอิเล็กตริกที่ใช้มีหลายชนิดด้วยกันคือ อากาศ ไมก้า เซรามิค และพลาสติก เป็นต้น ดูรูปที่11
ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้อีกชนิดหนึ่งที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ ทริมเมอร์และแพดเดอร์ (Trimmer and Padder) โครงสร้างภายในประกอบด้วยแผ่นโลหะ 2 แผ่นวางขนานกัน ในกรณีที่ต้องการปรับค่าความจุ ให้ใช้ไขควงหมุนสลักตรงกลางค่าที่ปรับจะมีค่าอยู่ระหว่าง 1 พิโกฟารัด (pF) ถึง 20 พิโกฟารัด (pF) การเรียกชื่อ ตัวเก็บประจุแบบนี้ว่า ทริมเมอร์ หรือ แพดเดอร์ นั้นขึ้นอยู่กับว่าจะนำไปต่อในลักษณะใด ถ้านำไปต่อขนานกับตัวเก็บประจุตัวอื่นจะเรียกว่า ทริมเมอร์ แต่ถ้านำไปต่ออนุกรมจะเรียกว่า แพดเดอร์
ตัวเก็บประจุแบบเลือกค่าได้ (Select Capacitor)
คือ ตัวเก็บประจุในตัวถังเดียว แต่มีค่าให้เลือกใช้งานมากกว่าหนึ่งค่า ดูรูปที่13
เรามาดูและทำความรู้จัก หน่วยความจุ กันต่อนะครับ
ค่าความจุ ของ ตัวเก็บประจุ หมายถึง ความสามารถในการเก็บประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น ฟารัด (Farad) เขียนแทนด้วยอักษรภาษาอังกฤษตัว เอฟ (F) ตัวเก็บประจุ ที่มีความสามารถในการเก็บประจุได้ 1 ฟารัด หมายถึง เมื่อป้อนแรงเคลื่อนจำนวน 1 โวลท์ จ่ายกระแส 1 แอมแปร์ ในเวลา 1 นาที ให้กับแผ่นเพลททั้งสอง สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้ 1 คูลอมบ์ ในงานไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ จะไม่ค่อยนิยมใช้ตัวเก็บประจุที่มีค่ามากเป็นฟารัด เพราะฉะนั้นค่าของตัวเก็บประจุที่พบในวงจรต่าง ๆ จึงมีค่าเพียง ไมโคร นาโน และ พิโกฟารัด ค่าต่าง ๆ สามารถแสดงค่าได้ดังนี้
1 ฟารัด (F) เท่ากับ 1,000,000 ไมโครฟารัด ( F) 1 ไมโครฟารัด ( F) เท่ากับ 1,000 นาโนฟารัด (nF) 1 นาโนฟารัด (nF) เท่ากับ 1,000 พิโกฟารัด (pF) จากความสัมพันธ์ของค่าการเก็บประจุ ประจุไฟฟ้าและแรงดัน สามารถเขียนเป็นสูตรความสัมพันธ์ได้ดังนี้ คือ
C = ค่าการเก็บประจุมีหน่วยเป็นฟารัด (F) Q = ประจุไฟฟ้ามีหน่วยเป็นคูลอมบ์(C) V = แรงดันไฟฟ้ามีหน่วยเป็นโวลท์(V)
ค่าความจุจะพิมพ์ติดไว้บริเวณ ตัวเก็บประจุ ตัวอย่างเช่น 150 F 100V, 10 F 50V ตัวเก็บประจุบางตัวแสดงค่าเป็นรหัสตัวเลข เช่น 103 วิธีการอ่านค่าจะใช้วิธีเดียวกับการอ่านค่าแถบสีตัวต้านทาน สีที่ 1 และ 2 จะเป็นตัวตั้ง ส่วน สีที่ 3 หมายถึงตัวคูณ แล้วอ่านค่าเป็นหน่วยพิโกฟารัด ดูรูปที่ 14 เขียนตัวเลข 103 บนตัวเก็บประจุจะอ่านค่าได้ 10 และเติม 0 ไปอีก 3 ตัว ทำให้ได้ค่า 10,000 pF หรือมีค่าเท่ากับ 0.01 F
เรามาดูวิธีการอ่าน ค่าความจุ กันต่อนะเลย
การอ่านค่าความจุ สามารถกระทำได้ตามวิธีที่อธิบายดังกล่าว แต่ในปัจจุบัน ตัวเก็บประจุ ได้ผลิตออกมามากมาย หลากหลายบริษัท วิธีการอ่าน ก็มีหลากหลายวิธีมาก เพื่อเป็นแนวทางในการศึกษาต่อไป นอกจากนี้ตัวเก็บประจุได้แสดงค่าผิดพลาดและอัตราทนแรงดันไว้บนตัวเป็นอักษรภาษาอังกฤษ เอาไว้แต่ละตัวมีความหมาย ดังนี้ คือ
ตารางที่ 2 แสดงอักษรที่บอกค่าผิดพลาดและอัตราทนแรงดันบนตัวเก็บประจุ
อักษรตัวที่ 1 | ค่าความผิดพลาด (%) | อักษรตัวที่ 2 | อัตราทนแรงดัน (VDC) | D | 5 | A | 50 | F | 1 | B | 125 | G | 2 | C | 160 | H | 2.5 | D | 250 | J | 5 | E | 350 | K | 10 | G | 700 | M | 20 | H | 1,000 |
| | |
ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 100 F ค่าผิดพลาด 5 เปอร์เซ็นต์ อัตราทนแรงไฟ 40 V ผลิตที่ประเทศเยอรมัน MF หมายถึง ไมโครฟารัด D ค่าผิดพลาด 5 เปอร์เซ็นต์ W-GERMANY ประเทศผู้ผลิต ดูรูปที่15
ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 0.01 F B อัตราทนแรงดัน 125 V 103 มีความหมายดังนี้ คือ 1 หมายถึงตัวตั้งตัวที่ 1 0 หมายถึงตัวตั้งตัวที่ 2 3 หมายถึงเติม 0 ไป 3 ตัว อ่านค่าได้ 10,000 pF หรือ 0.01 F K ค่าผิดพลาด 10 เปอร์เซ็นต์ ดูรูปที่16
ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 0.05 F ค่าผิดพลาด 10 เปอร์เซ็นต์ 503 มีความหมายดังนี้ คือ 5 หมายถึงตัวตั้งตัวที่ 1 0 หมายถึงตัวตั้งตัวที่ 2 3 หมายถึงเติม 0 ไป 3 ตัว อ่านค่าได้ 50,000 pF หรือ 0.05 F A อัตราทนแรงดัน 50 V ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 0.05 F ดูรูปที่17
ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 150 F อัตราทนแรงไฟ 100 V F หมายถึง ไมโครฟารัด ดูรูปที่ 18
ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 0.1 F ค่าผิดพลาด 0.1 เปอร์เซ็นต์ F หมายถึง ไมโครฟารัด 63 หมายถึงอัตราทนแรงไฟ 63 V B ค่าผิดพลาด 0.1 เปอร์เซ็นต์ ดูรูปที่ 19
ตัวเก็บประจุนี้มีความจุ 0.02 F ค่าผิดพลาด 10 เปอร์เซ็นต์ อัตราทนแรงไฟ 60 V กรณีที่มีจุดทศนิยมนำหน้าให้อ่าน หน่วยออกมาเป็นไมโครฟารัด K ค่าผิดพลาด 10 เปอร์เซ็นต์ ดูรูปที่ 20
หน่วยความจุที่ใช้ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นหน่วยพิโกฟารัดและไมโครฟารัด เมื่ออ่านค่าเป็นพิโกฟารัด และต้องการแปลงเป็นหน่วยไมโครฟารัด สามารถทำหารเทียบกับหน่วยจาก 1,000,000 พิโกฟารัด เท่ากับ 1 ไมโครฟารัด แล้วเทียบค่าออกมา ดังนี้
ตัวอย่าง 1 อ่านค่าตัวเก็บประจุได้ 50,000 พิโกฟารัด แปลงเป็นหน่วยไมโครฟารัดได้เท่าใด 1,000,000 พิโกฟารัดมีค่า = 1 ไมโครฟารัด 50,000 พิโกฟารัดมีค่า = (50,000x1)/1,000,000 เพราะฉะนั้นตัวเก็บประจุมีค่า = 0.05 F
ตัวอย่าง 2 อ่านค่าตัวเก็บประจุได้ 470,000 พิโกฟารัด แปลงเป็นหน่วยไมโครฟารัดได้เท่าใด 1,000,000 พิโกฟารัดมีค่า = 1 ไมโครฟารัด 470,000 พิโกฟารัดมีค่า = (470,000x1)/1,000,000 เพราะฉะนั้นตัวเก็บประจุมีค่า = 0.47 F
ในกรณีที่ตัวเก็บประจุแสดงค่าเป็นแถบสีนิยมใช้กับตัวเก็บประจุชนิดแทนทาลั่มซึ่งจะมีแบบ 3 แถบสี และ 5 แถบสี วิธีการก็จะคล้าย ๆ กับการอ่านค่าแถบสีของตัวต้านทาน โดยจะแสดงรูปและอธิบายวิธีการอ่านแต่ละตัวพอสังเขป เพื่อเป็นแนวทางในการศึกษาต่อไปดังนี้
แถบที่ 1 สีแดงมีค่าเท่ากับ 2 แถบที่ 2 สีเขียวมีค่าเท่ากับ 5 แถบที่ 3 สีส้มมีค่าเท่ากับ 3 สีที่ 1 และสีที่ 2 เป็นตัวตั้ง สีที่ 3 เป็นตัวคูณ หรือตัวเติมศูนย์
อ่านค่าได้ 25,000 พิโกฟารัด ดูรูปที่ 21
แถบที่ 1 สีแดงมีค่าเท่ากับ 2 แถบที่ 2 สีเขียวมีค่าเท่ากับ 5 แถบที่ 3 สีเหลืองมีค่าเท่ากับ 4 แถบที่ 4 สีส้มมีค่าเท่ากับ 3 สีที่ 1 สีที่ 2 และสีที่ 3 เป็นตัวตั้ง สีที่ 4 เป็นตัวคูณ หรือตัวเติมศูนย์ สีที่ 5 แสดงเปอร์เซ็นต์ค่าผิดพลาด อ่านค่าได้ 254,000 พิโกฟารัด 2 % ดูรูปที่ 22
การตรวจวัดตัวเก็บประจุด้วยโอห์มมิเตอร์
การตรวจวัดตัวเก็บประจุด้วยโอห์มมิเตอร์ ไม่จำเป็นต้องปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้ชี้ 0 ตลอดทุกย่าน เพราะการเช็คตัวเก็บประจุด้วยโอห์มมิเตอร์เป็นเพียงการเช็คการลีก ( รั่ว) และการชอร์ตของตัวเก็บประจุ จึงไม่จำเป็นต้องอ่านความต้านทาน แต่จะดูสภาวะการขึ้นและลงของเข็มมิเตอร์ การใช้โอห์มมิเตอร์ตรวจวัดตัวเก็บประจุจะใช้ได้สำหรับตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุสูงๆ และถ้าเป็นค่าความจุต่ำ ก็ไม่ควรจะต่ำกว่า 0.001 m F หรือโดยทั่วไปไม่ควรต่ำกว่า 0.1 F แต่ถ้าต้องการตรวจวัดตัวเก็บประจุ ที่มีความจุต่ำกว่า 0.001 F การตรวจวัดทำได้โดยใช้ AC โวลต์มิเตอร์ ร่วมกับแหล่งจ่ายไฟ AC เพื่อตรวจวัดการลีก ( รั่ว) ของตัวเก็บประจุ ดูรูปที่ 23
การตรวจวัดตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วบวกลบด้วยโอห์มมิเตอร์
ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วบวกลบ จะเป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็กซึ่งมีค่าความจุไม่ถึง 1 F ยกเว้นตัวเก็บประจุที่ทำขึ้นมาพิเศษเพื่อใช้งานเฉพาะอย่างเช่น ตัวเก็บประจุที่ใช้ในพัดลม ตัวเก็บประจุที่ใช้แยกเสียงลำโพง (CROSSOVER NETWORK) ตัวเก็บประจุพวกนี้จะมีค่าความจุสูงมากกว่า 1 F แต่จะไม่มีขั้ว
ถ้าเป็นตัวเก็บประจุค่าต่ำ ๆ ที่จะใช้โอห์มมิเตอร์วัด มักจะวัดการลีก ( รั่ว) หรือชอร์ต ทำได้โดยตั้งย่านโอห์มมิเตอร์สูงสุด Rx10k นำสายวัดของโอห์มมิเตอร์ไปวัดคร่อมตัวเก็บประจุ ถ้าตัวเก็บประจุตัวนั้นดี ขณะนำปลายเข็มวัดแตะกับตัวเก็บประจุครั้งแรก เข็มของโอห์มมิเตอร์ จะกระดิกขึ้นไปทางด้านขวามือเล็กน้อย และเคลื่อนกลับไปอยู่ในตำแหน่งเดิม
เพื่อความแน่นอนในการตรวจวัด การตรวจวัดตัวเก็บประจุควรจะวัดอย่างน้อยสองครั้ง การตรวจวัดครั้งที่สองโดยการสลับสายวัดกับครั้งแรก จะได้ผลการวัดเหมือนครั้งแรก คือเข็มกระดิกขึ้นเล็กน้อยและเคลื่อนกลับไปอยู่ที่เดิมการตรวจวัดครั้งนี้ถือว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ดี
ในการใช้โอห์มมิเตอร์วัดทั้งสองครั้งที่ผ่านมา หากมีครั้งใดครั้งหนึ่งเข็มมิเตอร์ขึ้นแล้วค้าง ไม่เคลื่อนกลับไปอยู่ที่เดิม หรือเคลื่อนกลับแต่ไม่สุดที่เดิมแสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ลีก ( รั่ว)
ในการใช้โอห์มมิเตอร์ตรวจวัดทั้งสองครั้ง เข็มมิเตอร์เคลื่อนไปทางขวามือสุด ( ด้าน 0 ) และค้างอยู่เช่นนั้นสองครั้ง แสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ชอร์ต
ตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุเกินกว่า 0.001 F ในการวัดด้วยโอห์มมิเตอร์ย่าน Rx10k วัดแล้วเข็มมิเตอร์จะกระดิกขึ้นแล้วตก ความจุของตัวเก็บประจุยิ่งมากขึ้น เข็มมิเตอร์ยิ่งกระดิกสูงขึ้น ( เคลื่อนมาทางขวามือมากขึ้น) และเคลื่อนกลับไปอยู่ที่เดิม ถ้าหากวัดแล้วเข็มมิเตอร์ไม่กระดิกเลย ไม่ว่าสลับสายอย่างไรก็ตาม แสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ขาด
ดูตาราง การวัดการกระดิกของเข็มมิเตอร์ในย่าน Rx10k และต้องปรับให้โอห์มมิเตอร์ขณะชอร์ตปลายสายวัด เข็มมิเตอร์ชี้ 0 พอดี
| ค่าโอห์มที่เข็มกระดิก
อ่านจากสเกลโอห์ม
| 0.01 | | 0.018 | | 0.03 | | 0.033 | | 0.047 | | 0.05 | | 0.068 | | 0.1 | | 0.2 | | 0.22 | | 0.3 | | 0.33 | | 0.47 | | 0.68 | |
หมายเหตุ 1. การวัดการกระดิกของเข็มมิเตอร์ในย่าน Rx10k ก่อนการวัดจะต้องปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งาน คือเมื่อชอร์ตปลายเข็มวัดของโอห์มมิเตอร์เข้าด้วยกันเข็มมิเตอร์จะชี้ 0 พอดี
2. ค่าโอห์มที่อ่านออกมาได้ จากการกระดิกขึ้นสูงสุดของเข็มมิเตอร์ไม่ต้องนำค่า x10k มาคูณ ให้อ่านจากสเกลโอห์มที่หน้าปัดของมิเตอร์ได้เลย ค่าที่เขียนในตารางที่ 3 เป็นค่าโดยประมาณ และเป็นค่าที่วัดได้จากตัวเก็บประจุค่าปกติ
3. ข้อควรระวัง ในย่าน Rx10k ของโอห์มมิเตอร์ หากจับปลายเข็มวัดทั้งสองของโอห์มมิเตอร์ ด้วยมือทั้งสองด้าน เข็มมิเตอร์จะขึ้นค้างคงที่ค่าหนึ่งตลอดเวลา อาจทำให้เข้าใจผิด ในการตรวจวัดตัวเก็บประจุ ดังนั้นหากจำเป็นต้องจับปลายเข็มวัดกับตัวเก็บประจุเพื่อทำการวัด ควรจับปลายเข็มวัดกับตัวเก็บประจุเพียงด้านเดียว อีกด้านหึ่งให้จับฉนวนของเข็มวัดและนำไปวัดขาเก็บประจุขาที่เหลือ
4. หากการกระดิกของเข็มมิเตอร์ขึ้นน้อยกว่าปกติ ค่าการกระดิกของเข็มมิเตอร์ในสภาวะปกติจะเป็นเท่าไร ขึ้นอยู่กับขนาดความจุของตัวเก็บประจุจะวัดได้โดยประมาณตามตารางที่ 3 การกระดิกขึ้นน้อยกว่าปกตินี้แสดงว่าเก็บประจุมีค่าความจุลดลง
การตรวจวัดตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วบวกลบด้วย AC โวลต์มิเตอร์
ตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุต่ำกว่า 0.01 F การตรวจวัดด้วยโอห์มมิเตอร์จะสังเกตได้ลำบากมาก เพราะเข็มมิเตอร์จะกระดิกน้อยมากจนดูไม่ทัน ดังนั้นวิธีการที่สะดวกในการทดสอบตัวเก็บประจุค่าปกติ จะต้องใช้ AC โวลต์มิเตอร์กับแหล่งจ่ายไฟ AC 220 V มาร่วมในการตรวจเช็คตัวเก็บประจุ เพื่อต้องการทราบว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ดีหรือลีก ( รั่ว) ซึ่งก่อนใช้วิธีตรวจวัดวิธีนี้ ควรใช้โอห์มมิเตอร์ตั้งย่าน Rx10k วัดตัวเก็บประจุที่จะวัดก่อนว่าไม่ชอร์ตแล้วจึงใช้วิธีนี้ตรวจวัดตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุแต่ละค่าที่มีค่าความจุต่างกัน จะย่อมให้แรงดันไฟ AC ผ่านได้มากน้อยแตกต่างกัน สามารถวัดได้โดยประมาณตาม ตาราง
ค่าแรงดันไฟ AC ที่ตัวเก็บประจุยอมให้ผ่าน
ค่าความจุของ C (pF) | ค่าแรงดันไฟ AC ที่อ่านได้ | 68 | 10V | 100 | 15V | 200 | 30V | 300 | 45V | 500 | 70V | | 120V | | 175V | | 205V |
การตรวจวัดตัวเก็บประจุชนิดนี้ สามารถใช้โอห์มมิเตอร์ทำการตรวจสอบสภาพการเก็บประจุ การลีก ( รั่ว) การชอร์ต การเสื่อม และการขาดของตัวเก็บประจุได้ ส่วนย่านของโอห์มมิเตอร์ที่จะตั้งวัดจะเป็นย่านใด ขึ้นอยู่กับค่าความจุของตัวเก็บประจุที่จะวัด ถ้าค่าความจุต่ำ ให้ใช้ย่านวัดของโอห์มมิเตอร์สูง ถ้าค่าความจุสูง ให้ใช้ย่านวัดของโอห์มมิเตอร์ต่ำลงมา ค่าความจุยิ่งสูงย่านของโอห์มมิเตอร์ที่จะใช้ก็ยิ่งต่ำลงพอประมาณได้ดังนี้
1. ตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุตั้งแต่ 1 F ถึง 33 F ใช้ย่านวัดของโอห์มมิเตอร์ย่าน Rx1k
2. ตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุตั้งแต่ 33 F ถึง 1,000 F ใช้ย่านวัดของโอห์มมิเตอร์ย่าน Rx10
3. ตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุตั้งแต่ 1,000 F ถึง 22,000 F หรือมากกว่าใช้ย่านวัดของโอห์มมิเตอร์ย่าน Rx1
การตรวจวัดตัวเก็บประจุแบบมีขั้วบวกลบจะมีหลักการตรวจวัดเหมือนกับตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว คือเมื่อนำสายวัดของโอห์มมิเตอร์มาต่อคร่อมขนานกับตัวเก็บประจุ เข็มมิเตอร์ของโอห์มมิเตอร์จะกระดิกขึ้นไปทางขวามือ และค่อย ๆ ตกลงมาทางซ้ายมือจนสุดสเกล ในการวัดตัวเก็บประจุแบบนี้ ก็เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วบวกลบคือต้องวัดสองครั้ง โดยการสลับสายวัดของโอห์มมิเตอร์อีกครั้งหนึ่งและทำการตรวจวัดเหมือนเดิม เข็มมิเตอร์ของโอห์มมิเตอร์จะขึ้นแล้วตกเหมือนเดิมแสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ดี
การตรวจวัดตัวเก็บประจุแบบมีขั้วบวกลบ
ตัวเก็บประจุแบบมีขั้วบวกลบ คือตัวเก็บประจุที่มีขั้วกำกับไว้แน่นอนว่าด้านใด เป็นบวกและด้านใดเป็นลบ ค่าความจุของตัวเก็บประจุชนิดนี้ จะมีค่าตั้งแต่ 1 F ขึ้นไปจนถึงเป็นหมื่นไมโครฟารัด ตัวเก็บประจุชนิดนี้มักเป็นแบบอิเล็กทรอไลติก (ELECTROLYTIC) และแบบแทนทาลัม (TANTALUM) ดูรูปที่24
ตัวเก็บประจุแบบมีขั้วบางตัว การวัดด้วยโอห์มมิเตอร์ดังกล่าวอาจจะวัดครั้งหนึ่งเข็มมิเตอร์ขึ้นแล้วตกลงสุดสเกล และถ้าวัดอีกครั้งหนึ่งโดยการสลับสายวัดของโอห์มมิเตอร์ เข็มมิเตอร์อาจจะขึ้นค้างไม่ตกหรือตกไม่สุด ซึ่งจะกล่าวได้ว่าการวัดทั้งสองครั้ง เข็มมิเตอร์
ขึ้นแล้วตกครั้งหนึ่ง ขึ้นแล้วค้างครั้งหนึ่ง การวัดตัวเก็บประจุในลักษณะนี้ก็ถือได้ว่าตัวเก็บประจุนี้ดีเช่นเดียวกัน การเกิดลักษณะดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติของตัวเก็บประจุแบบมีขั้วนั่นเอง เมื่อตรวจวัดโอห์มมิเตอร์เข้ากับตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว แบตเตอรี่ของโอห์มมิเตอร์ที่จ่ายออกมาถ้าขั้วของแบตเตอรี่ตรงกับขั้วของตัวเก็บประจุจะทำให้คุณสมบัติของตัวเก็บประจุตัวนั้นเป็นตัวเก็บประจุโดยสมบูรณ์ การตรวจวัดเข็มมิเตอร์จะขึ้นแล้วตก แต่ถ้าขั้วของแบตเตอรี่มีขั้วตรงกันข้ามกับขัวของตัวเก็บประจุ จะทำให้คุณสมบัติของตัวเก็บประจุตัวนั้นเป็นตัวเก็บประจุที่ไม่สมบูรณ์ การตรวจวัดจึงทำให้ขึ้นแล้วค้าง หรือตกไม่สุด การวัดตัวเก็บประจุแบบมีขั้วจะสรุปผลได้ดังนี้
1. ในการใช้โอห์มมิเตอร์ตรวจวัดตัวเก็บประจุทั้งสองครั้งดังกล่าวถ้าเข็มมิเตอร์กระดิกขึ้นแล้วค้างไม่ตก หรือเข็มมิเตอร์จะค่อย ๆ เคลื่อนไปทางขวามือมากขึ้นเรื่อยๆ หรือขึ้นแล้วตกไม่สุดทั้งสองครั้ง แสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ลีก ( รั่ว)
2. ในการใช้โอห์มมิเตอร์ตรวจวัดตัวเก็บประจุทั้งสองครั้งดังกล่าวถ้าเข็มมิเตอร์ตีไปสุดสเกลด้านขวามือ ( ด้าน 0 ) ทั้งสองครั้ง แสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ชอร์ต
3. ในการใช้โอห์มมิเตอร์ตรวจวัดตัวเก็บประจุทั้งสองครั้งดังกล่าวถ้าเข็มมิเตอร์ไม่ขึ้นเลยทั้งสองครั้งแสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ขาด
4. ตัวเก็บประจุแต่ละค่า เมื่อวัดด้วยโอห์มมิเตอร์เข็มมิเตอร์ของโอห์มมิเตอร์จะกระดิกขึ้นไม่เท่ากัน ตัวเก็บประจุมีค่าความจุมาก เข็มมิเตอร์จะกระดิกขึ้นมาก ตัวเก็บประจุมีค่าความจุน้อย เข็มมิเตอร์จะกระดิกขึ้นน้อย ซึ่งค่าการกระดิกของเข็มมิเตอร์จะมีระดับปกติเท่าไร จะวัดได้โดยประมาณตามตารางที่ 5 ถ้าการกระดิกของเข็มมิเตอร์ที่วัดได้น้อยกว่าปกติ แสดงว่าตัวเก็บประจุตัวนี้มีค่าความจุลดลง
ตารางที่ 5 การวัดการกระดิกของโอห์มมิเตอร์ ในการวัดค่าความจุของตัวเก็บประจุ และต้องให้โอห์มมิเตอร์ขณะชอร์ตปลายสายวัดเข็มมิเตอร์ต้องชี้ 0 พอดีทุกย่าน
ย่านโอห์มที่ตั้ง | | ค่าโอห์มที่เข็มกระดิกอ่านจากสเกลโอห์ม | Rx1k | 1
2.2
3.3
4.7
6.8
10
22
33 | | Rx10 | 47
100
220
330
470
1,000 | | Rx1 | 2,200
4,700
10,000
15,000
22,000 | |
หมายเหตุ
1. การตั้งย่านวัดค่าโอห์มแต่ละย่าน ก่อนการวัดจะต้องปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งาน คือเมื่อชอร์ตปลายเข็มวัดของโอห์มมิเตอร์เข้าด้วยกัน เข็มมิเตอร์ต้องชี้ที่ 0 พอดี และต้องปรับแต่งทุกครั้งเมื่อเปลี่ยนย่านวัด
2. ค่าโอห์มที่อ่านออกมาได้จากการกระดิกขึ้นสูงสุดของเข็มมิเตอร์ ไม่ต้องนำค่าตัวคูณที่ตั้งย่านแต่ละย่านคูณ ให้อ่านจากสเกลโอห์มที่หน้าปัดของมิเตอร์ได้เลย ค่าที่เขียนในตารางที่ 5 เป็นค่าโดยประมาณ และเป็นค่าที่วัดได้จากตัวเก็บประจุค่าปกติ
ข้อควรระวัง
1. การใช้โอห์มมิเตอร์วัดตัวเก็บประจุ จะต้องทำการวัดนอกวงจรโดยปลดขาตัวเก็บประจุขาใดขาหนึ่งออกจากวงจร และถ้าเป็นตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุสูง ก่อนการวัดด้วยโอห์มมิเตอร์ ต้องทำการชอร์ตขาของตัวเก็บประจุทั้งสองเข้าด้วยกันก่อน เพื่อทำการคายประจุแรงดันในตัวเก็บประจุเสียก่อน แล้วจึงทำการตรวจวัดด้วยโอห์มมิเตอร์เพื่อป้องกันโอห์มมิเตอร์ชำรุด และป้องกันการถูกไฟดูดจากค่าแรงดันในตัวเก็บประจุ
2. การตั้งย่านวัดของโอห์มมิเตอร์ ตั้งแต่ย่าน Rx1k ขึ้นไป ในการตรวจวัดตัวเก็บประจุห้ามใช้มือของผู้วัด จับปลายเข็มวัดทั้งสองของโอห์มมิเตอร์ด้วยมือทั้งสองข้าง เพราะเข็มมิเตอร์จะกระดิกขึ้น เนื่องจากมีกระแสจากโอห์มมิเตอร์ไหลผ่านตัวผู้วัด ทำให้การวัดค่าผิดพลาด แต่ถ้าจับปลายเข็มวัดด้านเดียวหรือสายเดียวไม่เป็นไร
3. อาการเสียของตัวเก็บประจุที่พบบ่อย ได้แก่ ตัวเก็บประจุลีก ( รั่ว) ชอร์ต และค่าความจุลด ค่าความจุมากกว่า 1 F ขึ้นไป อาการเสียจากตัวเก็บประจุลีก ( รั่ว) ชอร์ต และลดค่าลงจะพบได้บ่อยมาก ส่วนค่าความจุที่น้อยกว่า 1 F ลงมา อาการเสียจากค่าดังกล่าวจะเกิดน้อยและไม่บ่อย
4. การเปลี่ยนตัวเก็บประจุ ควรจะเปลี่ยนตัวเก็บประจุให้มีทั้งค่าความจุและค่าทนแรงดันเท่าเดิม ( ค่าทนแรงดันจะมากกว่าค่าเดิมได้ แต่น้อยกว่าค่าเดิมไม่ได้) ค่าความจุไม่ควรใช้มากหรือน้อยกว่าเดิมเพราะอาจจะทำให้วงจรนั้น ๆ ทำงานผิดพลาด จนอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องนั้นชำรุดเสียหายได้หรือใช้งานไม่ได้
คงจะทำให้เพื่อนๆ ได้รู้จักกับอุปกรณ์ ชนิดนี้ขึ้นมา นะครับ พอดีผมก็ไม่ได้เก่งอะไรหรอกครับ พอดีผมก็หาๆๆๆ จากโลกอินเตอร์เนต ก็เลยนำมาแบ่งปันให้กับเพื่อนๆๆ สมาชิก
ขอขอบคุณ บรรณานุกรม
บุญสืบ โพธิ์ศรี ; และคนอื่น ๆ. (2550). งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ
พันธ์ศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์. (2544). คู่มือใช้งานมัลติมิเตอร์ SANWA YX-361TR . กรุงเทพฯ : ซีเอ็ด ยูเคชั่น.
|
[คัดลอกลิงก์]
/1 
ดู IP ของสมาชิก
โพสต์ 29-6-2013 11:55:37
ดันกระทู้
ปักหมุดกระทู้
การ์ดสีสัน
ตอบกลับคนแรก
โพสต์ 29-6-2013 13:04:00
