เอกสารอ้างอิง : Calibration: philosophy in Practice 2 Edition ของ Fluke Corporation, U.S.A.

                          : http://www.stcontrol.com/th/articles/basics-in-emc-and-power-quality.html

หนังสืออ้างอิง : Electrical System Desigh

จัดทำโดย นายธีรยุทธ เสริฐสูงเนิน  รหัส 56070502850 ห้อง C 

ร่วมกัน นายเอกวัฒน์  ตองอ่อน รหัส 55070500454 ห้อง B 

การชิลด์ (shielding) มีความคำสัญอย่างไรต่อการวัด

การชิลด์ (shielding) มีความคำสัญอย่างไรต่อการวัด 

                

     เนื่องจากในการวัดทางความจริงแล้วจะมีแหล่งกำเนิดสัญญาณที่ไม่ต้องการบางชนิด จะแผ่รังสีสนามแม่เหล็กที่มีอิทธิพลเหนือกว่า ตัวอย่างแหล่งเหล่านี้ คือ มอเตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง (power transformer) จอภาพชนิดหลอด (CRT) และจอแสดงผลของเครื่องมือวัด เมื่อไรก็ตามที่วงจรไวต่อการรบกวนเข้าใกล้หม้อแปลงไฟฟ้าหรือวงจรที่มีกระแสสูงสุดที่สูง มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการคับปลิ้ง (เชื่อมต่อ) กันด้วยสนามแม่เหล็ก ซึ่งสามารถเป็นเหตุให้การวัด หรือแหล่งจ่ายสัญญาณผิดพลาดได้ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถเหนี่ยวนำสัญญาณกวนชนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ไม่ต้องการสู่วงจรสัญญาณต่ำ ไม่ว่าวงจรนั้นจะอยู่ในตัวเองหรืออยู่ในเครื่องมือวัดที่อยู่ข้างเคียง สัญญาณกวนดังกล่าวสามารถเป็นภาระเกินของวงจรไวสัญญาณชนิดกระแสตรงแถบความถี่แคบ กำรสอบเทียบที่กระทำที่ความถี่เดียวกันกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าอาจเกิดการตีกันของสัญญาณ โดยที่สัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายสัญญาณแรงดันจะผสมกับสัญญาณที่ทำการวัด การผสมสัญญาณขึ้นอยู่กับเฟสของ 2 สัญญาณ จึงสามารถมีผลเป็น 2 เท่า หรือหักล้างกันกับสัญญาณที่เราสนใจ การใช้ชีลด์แม่เหล็กอย่างมีประสิทธิผลและการแยกระหว่างแหล่งความผิดพลาดกับวงจรที่ได้รับผลกระทบ สิ่งนี้จะลดหรือขจัดการรบกวนดังกล่าว

การต่อลงดิน ( grounding ) มีความสำคัญต่อการวัดอย่างไร

การต่อลงดิน ( grounding )  มีความสำคัญต่อการวัดอย่างไร

คำว่ากราวดิง ( grounding ) เป็นการต่อลงดินของระบบไฟฟ้าที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา

คำว่าเอิร์ทธิง ( earthing ) เป็นเรื่องเดียวกันแต่ใช้ในอังกฤษ ในบทนี้จะกล่าวถึง การต่อลงดิน (grounding) การชิลด์ (shielding) และ การการ์ด (guarding) ของการเชื่อมต่อกันระหว่างเครื่องวัด แม้จะไม่ใช่เทคนิคการวัด แต่สามารถมีผลกระทบอย่างสำคัญต่อการวัดต่อไปจะเป็นกำรบอกพื้นฐานว่าให้ปฏิบัติหรืออย่ำปฏิบัติในงานวัดทางมาตรวิทยา ก็จะสามารถหลีกเลี่ยงความผิดพลาดของการวัดที่ยากจะค้นพบได้ ความจริงนี้จะเป็นจริงอย่างยิ่งเมื่อระบบการวัดนั้นใช้เครื่องวัดหลายตัว ใช้สายวัดหลายแบบที่แตกต่างกันในการวัดความเที่ยงตรงสูง เช่น ในระบบทดสอบ เป็นต้น ยังมีแหล่งความผิดพลาดอื่น ๆ อีกในเครื่องวัดและการเชื่อมต่อกัน สิ่งนี้รวมถึงกระแสรั่ว (leakage current) แรงเคลื่อนไฟฟ้าเกิดจากความร้อน (thermal EMFs) ความต้านทานที่จุดสัมผัส (contact resistance) และสัญญาณกรรโชก (transients)

การจัดทำผังระบบการวัดและบล็อคไดอะแกรมแสดงส่วนประกอบ และวงจรในสภาวะอุดมคติ (ideal) สำหรับการเชื่อมต่อเครื่องวัดกันและสายวัด เงื่อนไขในกรณีที่ดีที่สุด สายวัดที่เชื่อมต่อกันจะไม่มีความต้านทานที่ไม่ต้องการ หรือคุณสมบัติรีแอคแตนซ์ (reactance) การที่โลหะสัมผัสกับโลหะไม่เกิดความต้านทานจากจุดสัมผัส หรือแรงดันไฟฟ้าเกิดจากความร้อนขึ้น ในอุดมคติแล้วพื้นที่บริเวณห้องปฏิบัติการมีความอิสระ พ้นจากสัญญาณที่ไม่ต้องการ ที่สามารถกระทบผลการวัดได้

ในโลกแห่งความจริง สายวัดจะมีความต้านทานที่ไม่ต้องการ และมีรีแอคแตนซ์ และมีสัญญาณที่ไม่ต้องการที่กระทบความสามารถที่จะวัดได้ด้วยคุณภาพสูง (ดูรูปที่ 1 ประกอบ )

รูปที่ 1 แสดงค่าทางไฟฟ้าที่มีในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องวัด

การต่อลงดิน(Grounding) การปิดกั้น ( shielding )

การต่อลงดิน (grounding) การชิลด์ (shielding)

การปิดกั้น ( shielding )

การปิดกั้น ( shielding )

สายเคเบิลที่มีการปิดกั้นสัญญาณจะเป็นประโยชน์มากต่อการป้องกันความอ่อนไหวและลดสัญญาณที่แพร่ออกมา อย่างไรก็ตามการติดตั้งที่ไม่ถูกต้องก็สามารถที่จะลดประสิทธิผลลง หรือเกิดเหตุในการทำลายผลตรงต่อการปิดกั้นสัญญาณโดยบริบูรณ์ แรงดัน และกระแสไฟฟ้าภายนอกไม่มีผลกระทบโดยตรงต่อสายสัญญาณที่ได้รับการปิดกั้น(Shield) โดยรอบของสายเคเบิลเท่านั้น การรบกวนที่แพร่ไปยังตัวนำภายในถูกลดทอนลงไป ประสิทธิผลการปิดกั้นสัญญาณ สามารถที่จะอธิบายในเชิงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสบนตัวปิดกั้น (Shield) และการเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบนตัวนำภายใน

การต่อลงดิน(Grounding)

การต่อลงดิน(Grounding)

                ข้อกำหนดที่สำคัญมากที่สุดอย่างหนึ่งในการออกแบบ และ ติดตั้งระบบไฟฟ้า คือ การต่อลงดิน (Grounding หรือ Earthing ) มาตรฐานการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่สำคัญๆ ของโลก เช่น NEC และ IEC ต่างก็ให้ความสำคัญในเรื่องนี้เป็นอย่างมาก เช่น

                NEC Article 250 “ Grounding”

                IEC 364-5-54 “ Earthiing Arrangement and Protective Conductors”

                สำหรับประเทศไทยนั้น วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย (ว.ส.ท.) ได้จัดทำข้อกำหนดเกี่ยวกับการต่อลงดินไว้ในบทที่ 4 “การต่อลงดิน” ในมาตรฐานติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย  โดยที่ข้อกำหนดในการต่อลงดินของ ว.ส.ท. ส่วนมากแปลและเรียบเรียงจาก NEC Article 250