เครื่องวัดพาเนลแบบดิจิตอลทำงานอย่างไร?

แผงควบคุมแบบดิจิทัล (DPM) เป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงค่าทางไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแส ความต้านทาน หรืออุณหภูมิ เป็นการอ่านตัวเลขที่ชัดเจน ต่างจากการเคลื่อนที่ของตัวชี้ของมิเตอร์แบบแอนะล็อก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแผงควบคุม อุปกรณ์จ่ายไฟ และอุปกรณ์อุตสาหกรรม เนื่องจากมีความแม่นยำสูง อ่านง่าย และมีเสถียรภาพ คำอธิบายนี้เน้นที่มิเตอร์แรงดันไฟฟ้าแบบดิจิทัล ขณะเดียวกันก็ครอบคลุมถึงมิเตอร์กระแสไฟฟ้าแบบดิจิทัลด้วย

หัวใจสำคัญของพาเนลมิเตอร์ดิจิทัลทุกตัวคือตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) งานของ ADC คือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าแอนะล็อกต่อเนื่องให้เป็นค่าดิจิทัลแบบแยกส่วนซึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์หรือโปรเซสเซอร์สามารถตีความได้ สำหรับก เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า อินพุตคือความต่างศักย์ระหว่างสองจุด สำหรับมิเตอร์กระแสไฟฟ้า มันคือการไหลของประจุผ่านวงจร

มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าแบบดิจิทัลจะวัดความต่างศักย์ระหว่างส่วนประกอบหรือวงจร ใช้วงจรอินพุทอิมพีแดนซ์สูงเพื่อดึงกระแสแทบไม่มีเลย ทำให้มั่นใจว่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อวงจรที่กำลังทดสอบ ขั้นแรกแรงดันไฟฟ้าอินพุตจะถูกปรับสภาพโดยใช้ตัวแบ่งตัวต้านทานเพื่อให้อยู่ภายในช่วงที่ปลอดภัยของ ADC จากนั้น ADC จะสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้านี้ด้วยความเร็วสูง โดยเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงที่มีความแม่นยำภายใน เมื่อแปลงเป็นรหัสดิจิทัลแล้ว ไมโครคอนโทรลเลอร์จะประมวลผลข้อมูลและขับเคลื่อนจอแสดงผลดิจิทัล (โดยปกติจะเป็นหน้าจอ LCD หรือ LED) เพื่อแสดงแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้เป็นโวลต์หรือมิลลิโวลต์

แบบดิจิตอล มิเตอร์ปัจจุบัน ทำงานแตกต่างออกไป เนื่องจากการวัดกระแสตรงต้องการให้มิเตอร์อยู่ในอนุกรมกับโหลด จึงใช้ตัวต้านทานความแม่นยำค่าต่ำที่เรียกว่าตัวต้านทานสับเปลี่ยนในเส้นทางปัจจุบัน เมื่อกระแสไหลผ่านตัวสับเปลี่ยน แรงดันไฟตกคร่อมเล็กน้อยจะพัฒนาไปตามกฎของโอห์ม (V = I × R) จากนั้นแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กนี้จะถูกป้อนเข้าไปใน ADC เดียวกับที่ใช้ในมิเตอร์แรงดันไฟฟ้า ไมโครคอนโทรลเลอร์จะคำนวณกระแสจากแรงดันตกที่วัดได้ และแสดงผลลัพธ์เป็นแอมป์หรือมิลลิแอมป์

หน้าปัดดิจิตอลหลายรุ่นเป็นแบบมัลติฟังก์ชั่น สามารถวัดทั้งแรงดันและกระแสได้โดยการสลับระหว่างโหมดการวัด โดยมักจะมีคุณสมบัติพิเศษ เช่น การป้องกันการโอเวอร์โหลด การปรับจุดทศนิยม และการปรับขนาดที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับการใช้งานพิเศษ

เมื่อเทียบกับมิเตอร์แบบแอนะล็อก มิเตอร์แบบแผงดิจิทัลมีความแม่นยำสูงกว่า ตอบสนองเร็วกว่า และต้านทานการกระแทกและการสั่นสะเทือนได้ดีกว่า พวกเขาไม่ประสบกับข้อผิดพลาดพารัลแลกซ์ ซึ่งหมายความว่าการอ่านนั้นแม่นยำโดยไม่คำนึงถึงมุมมอง มิเตอร์ดิจิทัลสมัยใหม่อาจมีอินเทอร์เฟซการสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์หรือ PLC สำหรับการตรวจสอบระยะไกล