แอมมิเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้า ซึ่งดัดแปลงจากการนำความต้านทาน (ชันต์) ที่มีค่าน้อยๆ มาต่อขนานกัลแกลแวนอมิเตอร์ เพื่อแบ่งกระแสไม่ให้ไหลผ่านแกลแวนอมิเตอร์มากเกินไป จนทำให้แกลแวนอมิเตอร์พังได้เมื่อเราต้องการวัดกระแสที่มีค่ามากๆ 1. นำชันต์ต่อขนานกับแกลแวนอมิเตอร์ 2. ชันต์ต้องมีค่าน้อยๆ เพื่อให้กระแสแยกไหลผ่านชันต์มากๆ เพื่อช่วยลดกระแสที่จะไหลผ่านแกลแวนอมิเตอร์คุณสมบัติของแอมมิเตอร์ที่ดี 1. มีความแม่นยำสูง ซึ่งเกิดจากการนำชันต์ที่มีความต้านทานน้อยๆ มาต่อ เพื่อว่าเมื่อนำแอมมิเตอร์ไปต่อ อนุกรมในวงจรแล้ว จะไม่ทำให้ความต้านทานรวมของวงจรเปลี่ยนแปลง ทำให้กระแสที่วัดได้มีความแม่นยำ สูง หรือมีความผิดพลาดจากการวัดน้อย 2. มีความไว (Sensitivity) สูง เมื่อชันต์มีค่าน้อยๆ กระแสที่ไหลผ่านชันต์ จะมีค่ามาก ทำให้กระแสที่ไหล ผ่านแกลแวนอมิเตอร์ มีค่าน้อย นั่นคือ แอมมิเตอร์ที่ดีจะสามารถตรวจวัดค่ากระแสน้อยๆ ได้ กล่าวคือ แม้ วงจรจะมีกระแสไหลเพียงเล็กน้อย แอมมิเตอร์ก็สามารถวัดค่าได้การนำไปใช้วัด ใช้แอมมิเตอร์ไปต่ออนุกรมในวงจรในสายที่ต้องการทราบค่ากระแสที่ไหลผ่าน เหมือนกับการวัดกระแสน้ำก็ต้องนำเครื่องมือวัดไปจุ่มลงน้ำด้วย ไดโอด เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วๆ ไป ที่จำกัดทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้ามันจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว และกั้นการไหลในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นจึงอาจถือว่าไดโอดเป็นวาล์วตรวจสอบแบบอิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ซึ่งนับเป็นประโยชน์อย่างมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใช้เป็นอุปกรณ์กรองแรงดันไฟฟ้าในวงจรภาคจ่ายไฟ เป็นต้น ไดโอดตัวแรก เป็นอุปกรณ์หลอดสุญญากาศ (vacuum tube หรือ valves) แต่ทุกวันนี้ไดโอดที่ใช้ทั่วไปส่วนใหญ่ผลิตจากสารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำ เป็นสารที่มีคุณสมบัติระหว่างตัวนำและฉนวน เช่น ซิลิกอน หรือเจอร์เมเนียม โดยที่อุณหภูมิต่ำ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนค่อนข้างมาก จึงไม่มีอิเล็กตรอนอิสระ
ไดโอด เป็นอุปกรณ์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ p-n สามารถควบคุมให้กระแสไฟฟ้าจากภายนอกไหลผ่านตัวมันได้ทิศทางเดียว ไดโอดประกอบด้วยขั้ว 2 ขั้ว คือ แอโนด (Anode ; A) ซึ่งต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด p และ แคโทด (Cathode; K) ซึ่งต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด n
ชนิดของสารกึ่งตัวนำ เนื่องจากสารกึ่งตัวนำที่บริสุทธิ์ จะมีอิเล็กตรอนอิสระน้อย กระแสไฟฟ้าที่ผ่านจึงมีน้อยถ้าต้องการให้มีกระแสไฟฟ้าไหลเป็นจำนวนมาก ต้องทำการเจือปนอะตอมของธาตุอื่นลงไปในสารเหล่านั้น เรียกว่า“สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์” นอกจากนี้ยังมีสารกึ่งตัวนำแบบสารประกอบ สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท 1. สารกึ่งตัวนำประเภท N - type เป็นสารกึ่งตัวนำ ที่เกิดจากการจับตัวของอะตอมซิลิกอนกับอะตอมของสารหนู ทำให้มีอิเล็กตรอนอิสระขึ้นมาหนึ่งตัว ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ในผลึก จึงยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ เช่นเดียวกับตัวนำทั่วๆ ไป 2. สารกึ่งตัวนำประเภท P - type เป็นสารกึ่งตัวนำ ที่เกิดจากการจับตัวของอะตอมซิลิกอนกับอะตอมของอะลูมิเนียม ทำให้เกิดที่ว่างเรียกว่า Hole ขึ้น อิเล็กตรอนที่อยู่ข้าง Hole จะเคลื่อนที่ไปอยู่ใน Hole ทำให้ดูคล้ายว่า Hole เคลื่อนที่ได้ในทิศทางตรงข้ามกับทิศการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน จึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้
วันจันทร์ที่ 7 กันยายน พ.ศ. 2552
โทโมสตัท
ทุกวันนี้เทคโนโลยีการปรับอากาศไม่ใช่เรื่องไกลตัวเราอีกแล้ว ส่วนประกอบสำคัญชิ้นหนึ่งของระบบปรับอากาศที่จะขาดเสียมิได้เลยก็คือ เทอร์โมสตัท (Thermostats) อุปกรณ์สำหรับควบคุมการทำงานของเครื่องปรับอากาศ ให้ได้อุณหภูมิตามที่เราต้องการ เทอร์โมสตัททำงานได้อย่างไร?
เทอร์โมสตัทประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ สวิตซ์ปรอท (mercury switch) และขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ สวิตซ์ปรอทเป็นหลอดแก้วขนาดเล็ก ที่มีปรอทบรรจุอยู่เล็กน้อย ภายในหลอดแก้วมีเส้นลวด 3 เส้น เส้นแรกพาดไปตามความยาวที่ก้นหลอด ส่วนอีก 2 เส้นต่ออยู่กับปลายด้านซ้ายและขวาของหลอดแก้ว ส่วนขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ประกอบขึ้นจากโลหะ 2 ชนิดซึ่งมีการขยายหรือหดตัว เมื่อได้รับความร้อนแตกต่างกัน มาประกบกันและม้วนเป็นก้นหอย โดยปลายข้างหนึ่งจะติดกับสวิตซ์ปรอท เมื่อเราสับสวิตซ์ให้เครื่องปรับอากาศทำงาน สวิตซ์จะไปหมุนขดลวดและสวิตซ์ปรอทให้เอียงไปทางด้านหนึ่ง ปรอทจะไหลเทมาทางด้านนี้ จนกระทั่งสัมผัสกับเส้นลวด ทำให้กระแสไฟฟ้าครบวงจร และเครื่องปรับอากาศทำงาน ทำให้อุณหภูมิในห้องเย็นลง ขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ก็จะหดตัวเข้าอย่างช้าๆ ดึงให้สวิตซ์ปรอทเอียงไปอีกทาง จนกระทั่งปรอทไม่สัมผัสกับเส้นลวดอีก วงจรก็จะขาดและเครื่องปรับอากาศก็จะหยุดทำงาน หรือที่เรียกว่า “ตัด” นั่นเอง อุณหภูมิในห้องก็จะอุ่นขึ้นเรื่อยๆ ขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ก็จะเริ่มคลายตัวออก และวงจรติด เครื่องปรับอากาศก็จะกลับทำงานอีกครั้ง
การเลือกจุดติดตั้งเทอร์โมสตัทก็มีความสำคัญเช่นกัน เพื่อให้การวัดอุณหภูมิถูกต้องที่สุด โดยทั่วไป เทอร์โมสตัทจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่สะดวกต่อการใช้งาน สูงจากพื้นห้องประมาณ 1.5 เมตร และห่างจากผนังด้านนอกอาคารไม่น้อยกว่า 48 เซนติเมตร รวมทั้งไม่อยู่ใกล้กับแหล่งกำเนิดความร้อน เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า, ท่อน้ำ, หน้าต่าง ฯลฯ นอกจากนั้นแล้วไม่ควรอยู่ในบริเวณ ที่อาจเกิดกระแสลมหมุนเวียนได้ง่าย เช่น บันไดหรือมุมห้อง ซึ่งจะทำให้การวัดอุณหภูมิผิดพลาดได้ง่าย
สุดท้ายนี้อยากฝากข้อมูลน่ารู้อย่างหนึ่งว่า การลดอุณหภูมิทำงานของเครื่องปรับอากาศลงเพียง 1 องศาฟาเรนไฮท์ (0.6 องศาเซลเซียส) เป็นเวลา 8 ชั่วโมง จะทำให้คุณประหยัดพลังงานที่ใช้ได้ถึง 1% ดังนั้น เราจึงควรช่วยกันประหยัดพลังงาน ด้วยการไม่เปิดเครื่องปรับอากาศ ให้เย็นจนเกินความจำเป็น และปิดทุกครั้งเมื่อไม่ใช้งาน ก็จะเป็นการช่วยประเทศชาติ ในการลดการใช้พลังงานลงได้อีกทางหนึ่ง
เทอร์โมสตัทประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ สวิตซ์ปรอท (mercury switch) และขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ สวิตซ์ปรอทเป็นหลอดแก้วขนาดเล็ก ที่มีปรอทบรรจุอยู่เล็กน้อย ภายในหลอดแก้วมีเส้นลวด 3 เส้น เส้นแรกพาดไปตามความยาวที่ก้นหลอด ส่วนอีก 2 เส้นต่ออยู่กับปลายด้านซ้ายและขวาของหลอดแก้ว ส่วนขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ประกอบขึ้นจากโลหะ 2 ชนิดซึ่งมีการขยายหรือหดตัว เมื่อได้รับความร้อนแตกต่างกัน มาประกบกันและม้วนเป็นก้นหอย โดยปลายข้างหนึ่งจะติดกับสวิตซ์ปรอท เมื่อเราสับสวิตซ์ให้เครื่องปรับอากาศทำงาน สวิตซ์จะไปหมุนขดลวดและสวิตซ์ปรอทให้เอียงไปทางด้านหนึ่ง ปรอทจะไหลเทมาทางด้านนี้ จนกระทั่งสัมผัสกับเส้นลวด ทำให้กระแสไฟฟ้าครบวงจร และเครื่องปรับอากาศทำงาน ทำให้อุณหภูมิในห้องเย็นลง ขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ก็จะหดตัวเข้าอย่างช้าๆ ดึงให้สวิตซ์ปรอทเอียงไปอีกทาง จนกระทั่งปรอทไม่สัมผัสกับเส้นลวดอีก วงจรก็จะขาดและเครื่องปรับอากาศก็จะหยุดทำงาน หรือที่เรียกว่า “ตัด” นั่นเอง อุณหภูมิในห้องก็จะอุ่นขึ้นเรื่อยๆ ขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ก็จะเริ่มคลายตัวออก และวงจรติด เครื่องปรับอากาศก็จะกลับทำงานอีกครั้ง
การเลือกจุดติดตั้งเทอร์โมสตัทก็มีความสำคัญเช่นกัน เพื่อให้การวัดอุณหภูมิถูกต้องที่สุด โดยทั่วไป เทอร์โมสตัทจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่สะดวกต่อการใช้งาน สูงจากพื้นห้องประมาณ 1.5 เมตร และห่างจากผนังด้านนอกอาคารไม่น้อยกว่า 48 เซนติเมตร รวมทั้งไม่อยู่ใกล้กับแหล่งกำเนิดความร้อน เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า, ท่อน้ำ, หน้าต่าง ฯลฯ นอกจากนั้นแล้วไม่ควรอยู่ในบริเวณ ที่อาจเกิดกระแสลมหมุนเวียนได้ง่าย เช่น บันไดหรือมุมห้อง ซึ่งจะทำให้การวัดอุณหภูมิผิดพลาดได้ง่าย
สุดท้ายนี้อยากฝากข้อมูลน่ารู้อย่างหนึ่งว่า การลดอุณหภูมิทำงานของเครื่องปรับอากาศลงเพียง 1 องศาฟาเรนไฮท์ (0.6 องศาเซลเซียส) เป็นเวลา 8 ชั่วโมง จะทำให้คุณประหยัดพลังงานที่ใช้ได้ถึง 1% ดังนั้น เราจึงควรช่วยกันประหยัดพลังงาน ด้วยการไม่เปิดเครื่องปรับอากาศ ให้เย็นจนเกินความจำเป็น และปิดทุกครั้งเมื่อไม่ใช้งาน ก็จะเป็นการช่วยประเทศชาติ ในการลดการใช้พลังงานลงได้อีกทางหนึ่ง
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)