หน่วยที่ 8  เครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
1. เทคโนโลยีดิจิทัล
เทคโนโลยีดิจิทัล (Digital Technology) หมายถึง การใช้ระบบดิจิทัล ในการนำเครื่องมือที่มีอยู่ในปัจจุบัน มาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ใช้ใน
การสื่อสาร การปฏิบัติงานหรือพัฒนาการทำงาน ระบบงานในองค์กรให้มีความทันสมัยและมีประสิทธิภาพ  ซึ่งปัจจุบันโลกเราได้เปลี่ยน
จากยุคอนาล็อก (Analog) เข้าสู่ยุคดิจิทัล (Digital) อย่างรวดเร็วสังเกตได้จากเครื่องมือที่อยู่รอบตัวเรา เช่น กล้องถ่ายรูป จากเคยบันทึกภาพด้วยฟิล์มก็เปลี่ยนมาบันทึกภาพด้วยระบบดิจิทัล  ระบบดิจิทัลทำให้เกิดความสะดวกสบายในชีวิตมากขึ้นซึ่งจริงๆ แล้ว
ระบบดิจิทัลเป็นการรวมอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ความต้านทาน  ตัวเก็บประจุ  ทรานซิสเตอร์ และวงจรรวมไว้ด้วยกันทำหน้าที่ประมวลสัญญาณที่เข้ามาให้มีคุณลักษณะตรงตามที่ต้องการแล้วส่งออกไปในยุคแรกของระบบดิจิทัลมี
ขนาดของระบบที่ใหญ่มาก เพราะใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ต่อมาวิวัฒนาการด้าน IC มีการพัฒนาไปมาก ทำให้คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง
ประมวลผลได้เร็วขึ้น จึงทำให้ระบบดิจิทัลได้รับความนิยมมากขึ้นและมีข้อดีกว่าระบบอนาล็อกหลายข้อ เช่นสัญญาณรบกวนที่มีน้อยกว่า 
 ความผิดพลาดในการแปลงสัญญาณน้อยมาก  ความคมชัดดีกว่า สามารถเข้าถึงข้อมูลได้เร็วกว่า และเก็บรักษาข้อมูลได้นานกว่า มีความปลอดภัยยากต่อการถอดรหัส  โดยในงานอุตสาหกรรมใช้เครื่องมือวัดที่มีการแสดงค่าด้วยสเกลมีเข็มชี้เรียกว่าเครื่องวัดระบบอนาล็อก
(Analog Instrument) นานแล้ว และต่อมาได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องให้สามารถแสดงค่าออกมาเป็นตัวเลขบนหน้าจอระบบดิจิทัล
(Digital Instrument) ซึ่งปัจจุบันมีการพัฒนาให้เครื่องมือวัดใช้งานง่าย มีความน่าเชื่อถือและเที่ยงตรงสูง  ทำให้สถานประกอบการหลาย
แห่งนำเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัลเข้ามาใช้เพื่อพัฒนาการทำงานเช่น นำไมโครมิเตอร์ดิจิทัล  เกจหน้าปัดดิจิทัล มาใช้เป็นต้น  

2. เครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
เครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล (Digital measuring tools) เป็นเครื่องมือวัดละเอียดที่ได้รับความนิยมในงานอุตสาหกรรมสมัยใหม่มีหลายแบบเช่น
  2.1 เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัล (Vernier digital caliper) เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัลอ่านค่าได้ง่ายการใช้งานไม่ยุ่งยากและ
ที่สำคัญสามารถอ่านค่าที่วัดได้โดยดูจากหน้าจอแสดงผลซึ่งจะแสดงผลออกมาเป็นตัวเลขพร้อมหน่วยอย่างชัดเจน ทำให้มีโอกาส
ผิดพลาดน้อยมาก ซึ่งในปัจจุบันมีการพัฒนาแก้ไขในข้อจำกัดที่ต้องใช้ถ่านนาฬิกาในการใช้งาน โดยมีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในบางรุ่นเพื่อ
แก้ไขปัญหาเมื่อถ่านหมดก็จะสามารถใช้งานต่อไป ได้อีกระยะหนึ่ง


ภาพ 8.1  เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัล

        2.2 ไมโครมิเตอร์ดิจิทัล (Digital micrometer)
ไมโครมิเตอร์ดิจิทัลเป็นนวัตกรรมล่าสุดในไมโครมิเตอร์  สามารถที่จะวัดได้อย่างแม่นยำมากบางรุ่นสามารถวัดได้ถึง 0.0005 inches และ 0.001 mm ไมโครมิเตอร์ดิจิทัลสร้างขึ้นจากระบบอิเล็กทรอนิกส์และอ่านค่าบนจอแสดงผล LCD ซึ่งสามารถแสดงผลการอ่าน
ค่าได้อย่างรวดเร็ว โดยบางรุ่นมีการเชื่อมต่อข้อมูลส่งออกไปเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์และสามารถเก็บบันทึกข้อมูลได้  ไมโครมิเตอร์เป็น
เครื่องมือที่สมบูรณ์แบบ มีขนาดเล็กมีความถูกต้องสูงใช้วัดเพื่อตรวจสอบความยาวและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของชิ้นส่วนระหว่าง
ไมโครมิเตอร์ดิจิทัลกับไมโครมิเตอร์แบบอนาล็อกไม่แตกต่างกันมากในด้านความถูกต้องแต่มีความแตกต่างกันในการแสดงผลบน
หน้าจอที่ไมโครมิเตอร์ดิจิทัลแสดงผลได้รวดเร็วกว่า

ภาพ 8.2  ไมโครมิเตอร์ดิจิทัล

ส่วนประกอบของไมโครมิเตอร์ดิจิทัลมีดังนี้
            1. โครงไมโครมิเตอร์ เป็นโครงสร้างหลักของไมโครมิเตอร์
            2. แกนรับ มีหน้าที่รองรับและสัมผัสกับชิ้นงานที่ต้องการวัด
            3. แกนวัด มีหน้าที่เลื่อนเข้าสัมผัสกับชิ้นงานที่ต้องการวัด
            4. ปุ่มปรับล็อก มีหน้าที่ล็อกแกนวัดไม่ให้เคลื่อนที่
            5. ปลอกหมุน มีหน้าที่หมุนให้สัมผัสชิ้นงานที่ต้องการวัด
            6. ช่องส่งข้อมูลออก ใช้สำหรับส่งข้อมูลออกไปแสดงผลกับระบบคอมพิวเตอร์
            7. หน้าจอแสดงผล ใช้สำหรับอ่านค่าที่วัดได้
            8. ปุ่ม HOLD ใช้สำหรับกดเพื่อบันทึกค่าให้ค้างไว้ที่หน้าจอกรณีไม่สามารถอ่านค่า ณ จุดที่วัดได้
            9. ปุ่ม ZERO/ABS ใช้สำหรับปรับศูนย์หรือเปลี่ยนหน่วยการวัด
            10. ปุ่ม ORIGIN ใช้สำหรับตั้งค่าเริ่มต้นการวัด
            11. ฉนวนกันความร้อน
          2.3 เกจหน้าปัดดิจิทัล (Digital dial gauge)
เป็นเครื่องมือวัดละเอียดที่มีความเที่ยงตรงและความแม่นยำสูง นิยมใช้ในการวัดขนาดชิ้นส่วนวัดระยะช่องว่างตรวจวัดความคด ของเพลา
ข้อเหวี่ยง  เพลาลูกเบี้ยวเป็นต้น     เพื่อเปรียบเทียบขนาดรูปร่างและตำแหน่งของผิวงานตรวจสอบความคลาดเคลื่อนที่ผิดไปจากขนาดเดิมตรวจสอบความกลมหรือความเรียว
ของเพลา ซึ่งปัจจุบันเกจหน้าปัดดิจิทัลบางรุ่นสามารถวัดค่าได้ละเอียดถึง 0.001 mm

ภาพ 8.3  เกจหน้าปัดดิจิทัล

ส่วนประกอบของเกจหน้าปัดดิจิทัลมีดังนี้
1. หัววัด มีหน้าที่สัมผัสกับชิ้นงานที่ต้องการวัดหรือตรวจสอบ
2. แกนเลื่อน มีหน้าที่จับยึดหัววัด เมื่อหัววัดถูกดันเลื่อนขึ้นลงสัมผัสผิวของชิ้นงาน
3. ก้านสำหรับจับยึด มีหน้าที่จับยึดกับแท่นยึดเกจหน้าปัดในการใช้งานหรือตรวจวัดชิ้นงาน
         4. ปุ่ม ON/OFF ใช้สำหรับเปิด/ปิดเครื่อง
         5. ปุ่ม ORIGIN ใช้สำหรับตั้งค่าเริ่มต้นการวัด
         6. หน้าจอแสดงผล ใช้สำหรับอ่านค่าที่วัดได้
        
2.4 มัลติมิเตอร์ดิจิทัล (Digital Multi meters) 
มัลติมิเตอร์ดิจิทัล เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้าที่สามารถวัดปริมาณไฟฟ้าได้หลายอย่าง เช่น วัดกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า ความต้านทาน แบตเตอรี่
ไดโอด อุณหภูมิ วัดความต่อเนื่องของวงจร  และแสดงค่าที่วัดได้ด้วยระบบดิจิทัลบนหน้าจอแสดงผล 
 
ภาพ 8.4 มัลติมิเตอร์ดิจิทัล
3. การใช้และการบำรุงรักษาเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
    3.1 การใช้และการบำรุงรักษาเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัล
3.1.1 ศึกษาคู่มือรายละเอียดการใช้โดยละเอียด
3.1.2 กดปุ่ม ON/OFF เพื่อเปิดเครื่อง
3.1.3 กดปุ่มเลือกหน่วยวัดให้ถูกต้องเหมาะสมกับงานที่ตรวจวัด
3.1.4 วัดขนาดของชิ้นงานและอ่านค่าที่จอแสดงผล
3.1.5 เมื่อใช้งานเสร็จแล้วให้กดปุ่มรีเซ็ท (Reset) และกดปุ่มปิดเครื่อง
3.1.6 ทำความสะอาดจัดเก็บเครื่องมือวัสดุและอุปกรณ์
3.1.7 เก็บเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัลแยกต่างหาก ห้ามเก็บปะปนกับเครื่องมือชนิดอื่น
3.1.8 ไม่ควรเก็บเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัลในที่เย็นจัดหรือร้อนจัดเกินไป
    3.2 การใช้และการบำรุงรักษาไมโครมิเตอร์ดิจิทัล
3.2.1 ศึกษาคู่มือรายละเอียดการใช้โดยละเอียด
3.2.2 กดปุ่ม ON/OFF เพื่อเปิดเครื่อง
3.2.3 กดปุ่มเลือกหน่วยวัดให้ถูกต้องเหมาะสมกับงานที่ตรวจวัด
3.2.4 วัดขนาดของชิ้นงานและอ่านค่าที่จอแสดงผล
3.2.5 เมื่อใช้งานเสร็จแล้วให้กดปุ่ม ZERO และกดปุ่มปิดเครื่อง ON/OFF
3.2.6 ทำความสะอาดจัดเก็บเครื่องมือวัสดุและอุปกรณ์
3.2.7 เก็บไมโครมิเตอร์ดิจิทัลแยกต่างหาก ห้ามเก็บปะปนกับเครื่องมือชนิดอื่น
3.2.8 ไม่ควรเก็บไมโครมิเตอร์ดิจิทัลในที่เย็นจัดหรือร้อนจัดเกินไป
    3.3 การใช้และการบำรุงรักษาเกจหน้าปัดดิจิทัล
3.3.1 ศึกษาคู่มือรายละเอียดการใช้โดยละเอียด
3.3.2 ประกอบเกจหน้าปัดเข้ากับแท่นยึด จากนั้นติดตั้งเกจหน้าปัดกับชิ้นงานที่จะตรวจวัด
3.3.3 กดปุ่ม ON/OFF เพื่อเปิดเครื่อง
3.3.4 วัดขนาดของชิ้นงานและอ่านค่าที่จอแสดงผล
3.3.5 เมื่อใช้งานเสร็จแล้วให้กดปุ่ม ORIGIN และกดปุ่มปิดเครื่อง ON/OFF
3.3.6 ทำความสะอาดจัดเก็บเครื่องมือวัสดุและอุปกรณ์
3.3.7 เก็บเกจหน้าปัดดิจิทัลแยกต่างหาก ห้ามเก็บปะปนกับเครื่องมือชนิดอื่น
3.3.8 ไม่ควรเก็บเกจหน้าปัดดิจิทัลในที่เย็นจัดหรือร้อนจัดเกินไป
    3.4 การใช้และการบำรุงรักษามัลติมิเตอร์ดิจิทัล
3.4.1 ศึกษาคู่มือรายละเอียดการใช้โดยละเอียด
3.4.2 เปิดเครื่องและเลือกย่านวัดให้เหมาะกับงาน เช่น ถ้าวัดแบตเตอรี่ให้เลือกย่าวัดที่ 20V  ถ้าวัดความต้านทานให้เลือกย่านวัด 
3.4.3 ใช้สายวัดสีแดงเสียบเข้าที่ขั้วต่อขั้วบวก (+) และสายวัดสีดำเสียบเข้าที่ขั้วลบ (-)
3.4.4 ปรับปุ่มเลือกพิสัยการวัดให้ถูกต้อง
3.4.5 วัดชิ้นงานและอ่านค่า
3.4.6 ปิดเครื่อง จากนั้นถอดสายวัดสีแดงและสีดำออกจากมัลติมิเตอร์ดิจิทัล
3.4.7 ทำความสะอาดจัดเก็บเครื่องมือวัสดุและอุปกรณ์
3.4.8 เก็บมัลติมิเตอร์ดิจิทัลแยกต่างหาก ห้ามเก็บปะปนกับเครื่องมือชนิดอื่น
3.4.9 ไม่ควรเก็บมัลติมิเตอร์ดิจิทัลในที่เย็นจัดหรือร้อนจัดเกินไป

4. ข้อดีและข้อเสียของเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
4.1 ข้อดีของเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
4.1.1 สามารถอ่านค่าได้อย่างรวดเร็วเก็บผลการวัดได้ง่าย
4.1.2 สามารถอ่านค่าเป็นตัวเลขได้เลยไม่ต้องคิดคำนวณหรือบวกค่าที่ได้จากการวัด
4.1.3 มีค่าความละเอียดสูงและมีความแม่นยำสูง
4.2 ข้อเสียของเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
4.2.1 ราคาแพง 
4.2.2 ต้องใช้แบตเตอรี่ซึ่งบางรุ่นหายากและราคาแพง
4.2.3 ต้องระวังเรื่องความชื้นและสนามแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวนการทำงาน
4.2.4 ตัวเลขจะเปลี่ยนตามความละเอียดของเครื่องมือ  บางครั้งตัวเลขหลักสุดท้าย
กระพริบกลับไปกลับมาระหว่าง 2 ค่าอาจทำให้เกิดความผิดพลาดในการอ่านได้
4.2.5 ไม่สามารถดูค่าพิกัดได้ง่ายและรวดเร็วเหมือนเครื่องมือวัดอนาล็อก (Analog)
4.2.6 ไม่สามารถทำงานด้วยตัวเองได้ต้องพึ่งพาอาศัยแหล่งพลังงานอื่นในการใช้งาน
เช่น อาศัยถ่านหรือแบตเตอรี่

5. การอ่านค่าเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล
         การอ่านค่าเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล จะคล้ายกันและอ่านง่าย คือสามารถอ่านค่าที่หน้าจอแสดงผลได้ทันที สามารถอ่านค่าพร้อมหน่วยที่เป็นตัวเลขจากหน้าจอ ดังภาพ 8.5 อ่านค่า
เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ดิจิทัลได้ 10.60 mm และอ่านค่าไมโครมิเตอร์ดิจิทัลได้ 4.583 mm

ภาพ 8.5 ตัวอย่างการอ่านค่าเครื่องมือวัดละเอียดดิจิทัล