ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມເມັດພັນພືດທີ່ທ່ານໃຊ້ເປັນປະຈຳທຸກມື້ ໃນຄວາມເປັນຈິງແລ້ວມັນເຮັດວຽກແນວໃດ?

ບົດຄວາມນີ້ຈະຊ່ວຍສະຫຼຸບຫຼັກການເຮັດວຽກເບື້ອງຕົ້ນ ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າໃຈວ່າເຄື່ອງມືນີ້ປ່ຽນຄ່າທາງໄຟຟ້າໃຫ້ກາຍເປັນຕົວເລກເປີເຊັນຄວາມຊຸ່ມທີ່ອ່ານງອກໄດ້ແນວໃດ.

1. ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມ… ບໍ່ໄດ້ວັດແທກ “ນ້ຳ” ໂດຍກົງ

ຮູ້ຫຼືບໍ່ວ່າ ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ໄດ້ເຮັດໜ້າທີ່ວັດແທກປະລິມານນ້ຳທີ່ແທ້ຈິງໂດຍກົງ? ແຕ່ພວກມັນເປັນການວັດແທກຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າທີ່ຮຽກວ່າ “ຄວາມຈຸໄຟຟ້າ” (Capacitance), ຊຶ່ງມີຄວາມສຳພັນໂດຍກົງກັບຄ່າຄົງທີ່ໄດອິເລັກຕຣິກ (dielectric constant) ຂອງຕົວຢ່າງເມັດພັນພືດ.

• ຄຸນສົມບັດຂອງນ້ຳ: ນ້ຳເປັນສະນວນໄຟຟ້າ, ແຕ່ມັນມີ “ຄ່າຄົງທີ່ໄດອິເລັກຕຣິກ” ທີ່ສູງຫຼາຍ (ປະມານ 80) ເມື່ອປຽບທຽບກັບສ່ວນປະກອບອື່ນໆ ຢູ່ໃນເມັດພັນພືດ.
• ຄຸນສົມບັດຂອງເນື້ອสารແຫ້ງ: ແປ້ງ, ໂປຣຕີນ, ແລະ ເສັ້ນໄຍ ໃນເມັດພັນພືດທີ່ແຫ້ງ ຈະມີຄ່າຄົງທີ່ໄດອິເລັກຕຣິກທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ (ປະມານ 3 ຫາ 5).
• ຄວາມສຳພັນ: ເມື່ອເມັດພັນພືດມີປະລິມານຄວາມຊຸ່ມສູງຂຶ້ນ, ຄ່າຄົງທີ່ໄດອິເລັກຕຣິກໂດຍລວມຂອງມັນກໍຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງມີນໄນສຳຄັນ. ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມຈຶ່ງອາໄສການປ່ຽນແປງນີ້ໃນການຄິດໄລ່ຄ່າຄວາມຊຸ່ມອອກມາ.

2. ຂະບວນການແປງຄ່າ: ຈາກຄ່າທາງໄຟຟ້າສູ່ເປີເຊັນຄວາມຊຸ່ມ

ເມື່ອທ່ານຖອກເມັດພັນພືດລົງໃນຖ້ວຍວັດແທກຂອງເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມແບບຄວາມຈຸໄຟຟ້າ, ກົນໄກພາຍໃນຈະດຳເນີນການຕາມຂັ້ນຕອນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

1. ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວເກັບປະຈູ: ຖ້ວຍວັດແທກຈະມີຜິວສຳຜັດທີ່ເປັນໂລຫະ ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນແຜ່ນຕົວນຳຂອງຕົວເກັບປະຈູ (capacitor plates), ໂດຍມີຕົວຢ່າງເມັດພັນພືດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນວັດສະດຸໄດອິເລັກຕຣິກ (dielectric material) ທີ່ຢູ່ລະຫວ່າງກາງ.
2. ການສົ່ງຄື້ນຄວາມຖີ່ສູງ: ຕົວເຄື່ອງຈະສົ່ງສັນຍານວິທະຍຸຄວາມຖີ່ສູງ ຫຼື ກະແສໄຟຟ້າຜ່ານຕົວຢ່າງເມັດພັນພືດ.
3. ການວັດແທກຄວາມຈຸໄຟຟ້າ: ເຄື່ອງມືຈະກວດຈັບວ່າຕົວຢ່າງເມັດພັນພືດນັ້ນສາມາດເກັບປະຈູໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍປານໃດ (Capacitance).
4. ການແປງຂໍ້ມູນ: ໄມໂຄຣຄອນໂທຣລເລີ (microcontroller) ພາຍໃນຕົວເຄື່ອງ ຈະແປງຄ່າຄວາມຈຸໄຟຟ້າທີ່ວັດແທກໄດ້ ໃຫ້ກາຍເປັນເປີເຊັນປະລິມານຄວາມຊຸ່ມ ແລະ ສະແດງຜົນເທິງໜ້າຈໍ.

3. ຂັ້ນຕອນສຳຄັນ: ຕົວເຄື່ອງຮູ້ໄດ້ແນວໃດວ່າຄ່າໃດຄື “ຄວາມຖືກຕ້ອງແມ່ນຢຳ”?

ເພື່ອໃຫ້ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມສະແດງຜົນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ມັນຈະຕ້ອງຜ່ານຂະບວນການທີ່ຮຽກວ່າ “ການສອບທຽບ” (Calibration) ໂດຍປຽບທຽບກັບວິທີການອ້າງອີງມາດຕະຖານທີ່ເປັນທາງການ.

• ວິທີອ້າງອີງດ້ວຍຕູ້ອົບແຫ້ງ (Air-Oven Reference Method): ນີ້ຄືວິທີການມາດຕະຖານຂັ້ນຕົ້ນທີ່ໃຊ້ກັນທົ່ວໂລກ ເພື່ອສ້າງຄ່າອ້າງອີງພື້ນຖານ.
• ຂັ້ນຕອນມາດຕະຖານການອົບ: ຕົວຢ່າງເມັດພັນພືດຈະຖືກຊັ່ງນ້ຳໜັກກ່ອນ ແລະ ຫຼັງການອົບໃນຕູ້ອົບທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນສູງ ເພື່ອຄິດໄລ່ເປີເຊັນທີ່ແທ້ຈິງຂອງນ້ຳໜັກທີ່ສູນເສຍໄປເປັນຄວາມຊຸ່ມ.
• ການສ້າງມາດຕະຖານ: ຜູ້ຜະລິດຈະຮວບຮວມຂໍ້ມູນຈຳນວນມະຫາສານຈາກຕົວຢ່າງພືດຜົນທີ່ຫຼາກຫຼາຍ—ທັງຈາກຕ່າງພື້ນທີ່ທາງພູມສາດ ແລະ ຕ່າງປີການຜະລິດ—ເພື່ອມາສ້າງເປັນ ເສັ້ນໂຄ້ງການສອບທຽບ (Calibration Curve) ທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງສຸດ ຝັງໄວ້ໃນຕົວເຄື່ອງ.

ສະຫຼຸບ: ຄວາມຖືກຕ້ອງແມ່ນຢຳຂອງເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມແມ່ນຂຶ້ນກັບການສອບທຽບທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ຫາກເມັດພັນພືດທີ່ນຳມາທົດສອບມີລັກສະນະແຕກຕ່າງຢ່າງຫຼາຍຈາກສາຍພັນພືດທີ່ໃຊ້ໃນການສ້າງເສັ້ນໂຄ້ງການສອບທຽບ (ເຊັ່ນ ສາຍພັນລູກປະສົມທີ່ພັດທະນາຂຶ້ນມາໃໝ່ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມການປູກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ), ຄ່າທີ່ອ່ານໄດ້ກໍອາດຈະມີຄວາມຄາດເຄື່ອນເລັກນ້ອຍ.

ກຳລັງຊອກຫາເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຊຸ່ມແບບ Capacitive ທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງແມ່ນຢຳຢູ່ບໍ?