กว่าจะเป็นระบบการวัดคุมในปัจจุบัน

ระบบการวัดคุมที่เราเห็นในปัจจุบันนั้น ตามโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อการวัดอย่างแม่นยำมากขึ้น และการควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งต้องมีการสื่อสารทางเครื่องมือวัดที่พัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นระบบการสื่อสารแบบดิจิตอล หรือแม้แต่การสื่อสารแบบระบบไร้สาย ถูกนำมาใช้ในงานเครื่องมือวัดเช่นเดียวกัน เพราะระบบควบคุมในปัจจุบันล้วนแล้วแต่ทำงานบนระบบการประมวลผลแบบดิจิตอลแทบทั้งสิ้น ล้วนสื่อสารกันบนโปรโตคอล แต่กว่าจะถูกพัฒนามาถึงขั้นนี้ เดิมทีในอดีตระบบการวัดคุมนั้นสื่อสารและทำงานกันอย่างไร

กำเนิดเครื่องจักรไอน้ำ

หากจะย้อนกลับไปในยุคแรกเริ่มจุดเริ่มต้นของการวัดคุมเลยนั้น ย้อนกลับไปราว 250 ปีก่อน ที่โลกของเราเริ่มเข้าสู่การผลิตสินค้าเชิงอุตสาหกรรม ผลิตที่ละจำนวนมากๆ โดยเป็นการใช้แรงงานคนและกลไกเชิงกลที่ไม่ซับซ้อน แต่แล้วไม่กี่ปีต่อมาก็ถึงจุดเปลี่ยนสำคัญของโลกในการผลิตสินค้าเมื่อ James Watts ได้คิดค้นสร้าง Fly Ball Governor ที่สามารถใช้ควบคุมความเร็วรอบของเครื่องจักรไอน้ำได้สำเร็จ เป็นการเข้าสู่ยุคที่เริ่มใช้เครื่องจักรไอน้ำเป็นต้นกำลัง และยังสามารถควบคุมกระบวนผลิตด้วยหลักการ Feedback Control ให้ความเร็วรอบของเครื่องจักรไอน้ำนั้นสัมพันธ์กับกลไกของเครื่องจักรนั้นเอง

ระบบลมนิวเมติกส์ถูกนำมาใช้งาน

เมื่อระบบการผลิตขยายตัว การสื่อสารระหว่างอุปกรณ์จึงสำคัญ เพระประชากรมีความต้องการใช้สินค้าในปริมาณมากขึ้น ทำให้อุตสาหกรรมเองก็เร่งขยายตัว เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาด ปัญหาคือการที่จะขยายกำลังการผลิตได้นั้นคือต้องมีการเพิ่มเครื่องจักร ทำให้เริ่มมีการใช้ระบบลม นิวแมติก มาทำงานร่วมกับกลไกทางแมคคานิกส์ด้วย จนระบบควบคุมด้วยสัญญาณลมนิวแมติก ถูกพัฒนาอย่างสมบูรณ์ จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานสัญญาณลมที่ใช้ในการควบคุมกระบวนการต่างๆ ในอุตสาหกรรม คือ สัญญาณ 3–15 psi นั้นเอง

ระบบไฟฟ้าเป็นจุดเปลี่ยนด้านการสื่อสาร

เมื่อระบบไฟฟ้าได้ถูกคิดค้นขึ้นมา เรียกได้ว่าเป็นจุดเปลี่ยนอีกครั้งในด้านพลังงานของเครื่องจักรต้นกำลัง เริ่มมีการพัฒนาระบบควบคุมทางไฟฟ้า ด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ นำมาใช้งานร่วมกับระบบนิวแมติกส์ จนได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่องๆ จึงเริ่มมีการพัฒนาระบบส่งสัญญาณควบคุมทางไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์แบบขึ้น จึงได้มีการกำหนดสัญญาณมาตรฐานทางไฟฟ้ามีใช้ 2 แบบด้วยกันคือ สัญญาณแรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน 1–5 Vdc และสัญญาณกระแสไฟฟ้ามาตรฐาน 4–20 mAdc

ยุคของระบบดิจิตอลอย่างในปัจจุบัน

เมื่อวงจรอิเล็กทรอนิคส์ก็ถูกพัฒนาจนสามารถรองรับกับฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ได้ นั้นก็คือตัว ลอจิกเกต และระบบควบคุมเริ่มสามารถเชื่อมโยงหลายๆลูปเข้าด้วยกันได้ สัญญาณดิจิตอลก็ได้ถูกพัฒนาอย่างสมบูรณ์แบบ สามารถสื่อสารข้อมูลและเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆเข้าด้วยกันได้ง่ายและสะดวกมากยิ่งขึ้น จนเกิดเป็นระบบควบคุมแบบกระจายส่วน หรือ DCS ที่เรารู้จัก ทางด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์พัฒนาไปอย่างมาก จึงถูกนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรมช่วยให้สามารถทำการวัดและควบคุมทางไกลได้ จนไปถึงสามารถมีระบบการบันทึกจัดเก็บข้อมุลการผลิตและทำรายงานสรุปผลให้กับทางผู้ปฏิบัติงาน หรือฝ่ายบริหารได้วิเคราะห์ข้อมูลโดยง่าย รูปแบบสัญญาณดิจิตอลนั้น มีหลากหลายรูปแบบสัญญาณ ตามแต่ผู้ผลิตอุปกรณ์เครื่องมือวัดและควบคุมออกมา ทำให้ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้หากรูปแบบสัญญาณในการสื่อสารไม่เหมือนกัน จึงมีการกำหนดมาตรฐานของสัญญาณดิจิตอลขึ้น หรือที่เรียกว่า Protocol ที่เราคุ้นเคยและใช้งานในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น HART, MODBUS ,PROFIBUS , FIELDBUS เป็นต้น

สรุประบบสื่อสารของวัดและควบคุมในกระบวนการ

จะเห็นได้ว่า หลายๆสิ่งที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับระบบการวัดคุมนั้น เกิดจากการถูกพัฒนาต่อยอดจากปัญหาที่เป็นข้อจำกัดในด้านต่างๆ เริ่มต้นตั้งแต่ลดการใช้แรงงานคนเป็นต้นกำลัง โดยการนำเครื่องจักรไอน้ำมาใช้แทน คิดออกแบบกลไกเชิงกลเพื่อผลิตสินค้าที่ซ้ำๆเดิมได้ แต่เมื่อมีการขยายกำลังการผลิตจึงเริ่มหาวิธีในการสื่อสารส่งต่อการสั่งการจากเครื่องจักรหากัน โดยมีตั้งแต่สัญญาณลมนิวเมติกส์ สัญญาณทางไฟฟ้า ไปจนถึงสัญญาณดิจิตอลอย่างที่เราได้เห็นในปัจจุบันนั้นเอง

4 องค์ประกอบสำคัญของการควบคุมอัตโนมัติในโรงงาน

ในการวัดและควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม จำเป็นที่จะต้องรักษาปริมาณทางฟิสิกส์ โดยการวัดค่าจากเครื่องมือวัดอุตสาหกรรม ได้แก่ค่าจาก เครื่องมืออุณหภูมิ (Temperature) เครื่องมือวัดความดัน (Pressure) อัตราการไหล (Flow) เครื่องมือวัดระดับ (Level) เครื่องมือวัดวิเคราะห์ทางเคมี และอื่นๆ โดยเป้าหมายให้ค่าในกระบวนการนั้นใกล้เคียงกับค่าเป้าหมาย (Set Point : SP) ซึ่งองค์ประกอบหลักๆ ของระบบควบคุมแบบป้อนกลับโดยทั่วไปอาจแบ่งได้ 4 ส่วน ดังนี้

1. ตัวควบคุม (Controller) 

ตัวควบคุม (Controller) เป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในการสร้างสัญญาณควบคุม เพื่อทำหน้าที่ควบคุมให้ระบบหรือกระบวนการที่ต้องการควบคุมมีผลตอบสนองหรือสัญญาณเอาต์พุต (Output) เป็นไปตามที่ต้องการ โดยตัวควบคุมที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีหลายแบบด้วยกันแต่ที่นิยมใช้กันมากที่จุดคือ ตัวควบคุมแบบ PID

2. อุปกรณ์ควบคุมตัวสุดท้าย (Final Control Element) 

อุปกรณ์ควบคุมตัวสุดท้าย (Final Control Element)  คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ปรับสภาวะของกระบวนการด้วยการเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรปรับกระบวนการ (Manipulated Variable : MV) ตามคำสั่งหรือสัญญาณควบคุมที่ได้รับจากตัวควบคุม อุปกรณ์ควบคุมตัวสุดท้ายมีอยู่หลายชนิดด้วยกัน ดังเช่น วาล์วควบคุม (Control Vavle) อินเวอร์เตอร์ (Inverter) และตัวแอกชิวเอเตอร์ (Actuator) เป็นต้น แต่ที่มักพบเห้นกันมากในอุตสาหกรรมได้แก่ วาล์วควบคุม (Control Valve)

3. พลานต์หรือกระบวนการ (Plant or Process) 

พลานต์หรือกระบวนการ (Plant or Process) หมายถึง ระบบหรือกระบวนการทางฟิสิกส์ที่ต้องการควบคุมให้มีสถานะเป็นไปตามต้องการ เช่น กระบวนการเกี่ยวกับการควบคุมระดับของของเหลว หรือ กระบวนการเกี่ยวกับการควบคุมอุณหภูมิ เป็นต้น โดยสถานะของกระบวนการสามารถแสดงได้ด้วยตัวแปรกระบวนการ (Process Variable : PV)

4. เครื่องมือวัด (Measuring Instrument)

เครื่องมือวัด (Measuring Instrument) หมายถึง อุปกรณ์จำพวกเซ็นเซอร์ (Sensor) ทรานสดิวเซอร์ (Transducer) อุปกรณ์ส่งสัญญาณ (Transmitter) หรือเครื่องมือวัดสัญญาณอื่นๆ ในกระบวนการ เพื่อนำสัญญาณที่วัดได้ไปใช้เป็นตัวแปรในการควบคุม โดยสัญญาณเอาต์พุตของเครื่องมือวัดโดยทั่วไปจะเป็นสัญญาณมาตรฐานทางอุตสาหกรรม เช่น สัญญาณแรงดันไฟฟ้า 1 – 5 Vdc สัญญาณกระแสไฟฟ้า 4 – 20 mAdc สัญญาณลมขนาด 3 – 15 psig หรือสัญญาณดิจิตอล (ที่เริ่มมีการใช้งานในปัจจุบัน) เช่น Foundation Fielbus , PROFIBUS , หรือ DEVICENET เป็นต้น

ตัวอย่างของการควบคุมระดับน้ำ

กระบวนการควบคุมของร่างกายเรา

การควบคุมกระบวนการของร่างกายคนคนเรา

เพื่อให้เข้าใจง่าย เปรียบเทียบเพื่อให้เห็นภาพของกระบวนการตัดสินใจของสมองของเราต่อกระบวนการ จำเป็นจะต้องแยกส่วนต่างๆของร่างกายซึ่งเป็นทั้งหน่วยรับข้อมูล (Input) และตัวส่งกระทำต่อกระบวนการ (Output) ดังตัวอย่างในภาพ เป็นกระบวนการที่เราต้องการรักษาระดับน้ำภายในถัง เรามาดูหน้าที่ของแต่ละส่วนกันนะครับ

• ถังน้ำ : เป็นกระบวนการที่เราต้องการควบคุมระดับน้ำ
• ตา : ความต้องการของเรา (Setpoint) คือรักษาระดับน้ำ เราจำเป็นต้องรู้ระดับน้ำโดยการสังเกตด้วยตาของเรา
• สมอง : จากนั้นเราก็นำค่าระดับน้ำที่สังเกตได้มาเทียบว่า มันมากหรือมันน้อยไปจากระดับที่เราต้องการ ด้วยการตัดสินใจ
• มือ : จากนั้นเราจึงทำการเปิด หรือ ปิดวาล์ว ของน้ำที่ไหลเข้าหรือออกจากถัง จนได้ระดับที่เราต้องการ จากการสังเกตด้วยตา วนกลับไปยังสมองเพื่อตัดสินใจ

สิ่งที่เกิดขึ้นต่างๆโดยปกติคนเราสามารถรักษาระดับน้ำได้โดยไม่รู้ตัวด้วยซ้ำ ซึ่งสิ่งที่ทำอยู่นี้ก็คือการควบคุมกระบวนการ เรามาลองเปลี่ยนอวัยวะของร่างกายเราเป็นอุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรมกันบ้างว่าจะเป็นอย่างไร

การควบคุมกระบวนการในโรงงานอุตสาหกรรม

• ถังน้ำ : ยังคงเป็นถังใบเดิมที่เราต้องการควบคุมรักษาระดับน้ำ
• เครื่องมือวัด : Level Transmitter เป็นเครื่องมือวัดระดับน้ำ เพื่อให้เราสามารถรู้ค่าระดับในขณะนั้น และยังสามารถส่งค่าระดับเพื่อไปยังตัวคอนโทรลเลอร์
• Controller : ทำหน้าที่ในการเปรียบเทียบค่าระดับน้ำที่ต้องการ (Setpoint) กับค่าระดับน้ำในปัจจุบันจากเครื่องมือวัด เพื่อตัดสินใจว่า ตอนนี้น้ำมากเกินไป หรือน้อยเกินไป ก่อนจะไปควบคุมในการเปิด-ปิดวาล์วน้ำ
• Final Element : อุปกรณ์ที่มีผลต่อการควบคุมกระบวนการในตัวอย่างเป็นคอนโทรลวาล์ว ที่ใช้ในการเปิด-ปิดวาล์วน้ำ ตามคำสั่งจากตัว คอนโทรลเลอร์

จะเห็นได้ว่า การควบคุมกระบวนการ (Process Control) ของมันสมองของเรากับตัวคอนโทรลเลอร์ มีเงื่อนไขในการตัดสินใจคล้ายๆกัน สิ่งที่เรากำหนดในขั้นแรกคือค่าที่เราต้องการหรือเป้าหมาย (Set Point) จากนั้นก็นำค่าที่วัดได้จากเครื่องมือวัดมาเปรียบเทียบก่อนจะตัดสินใจไปยังอุปกรณ์ตัวสุดท้าย (Final Element) นั้นเองครับ

คุณสมบัติที่สำคัญของเครื่องมือวัด

เครื่องมือวัดอุตสาหกรรม เป็นอุปกรณ์ที่มีการติดตั้งใช้งานเพื่อการวัดและควบคุมกระบวนการในโรงงานอุตสาหกรรม ผู้ปฏิบัติงานทางด้านเครื่องมือวัดจำเป็นที่จะต้องเข้าใจความหมายของคำที่ใช้ในการกำหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์เสียก่อน โดยทางสมาคมผู้ผลิตเครื่องมือวิทยาศาสตร์แห่งสหรัฐ (Scientific Apparatus Makers of America : SAMA) ได้ให้คำจำกัดความที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ดังนี้

การกำหนดความหมายในรูปแบบของสัญญาณแบบอนาล็อก (Analog)

ถึงแมัในปัจจุบันเริ่มมีการใช้งานของรูปแบบสัญญาณแบบดิจิตอลกันบ้างแล้ว แต่การกำหนดความหมายในรูปแบบของสัญญาณอนาล็อกก็ยังมีการใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งได้แก่ อุปกรณ์ตัวชี้บอกค่า (indicator) ตัวบันทึกสัญญาณ (Recorder) หรือรูปแบบการส่งสัญญาณ (Transmitter) ซึ่งจะทำให้ทราบค่าแน่นอนของสิ่งที่ทำการวัดอยู่ โดยมีสิ่งสำคัญอยู่ 2 ส่วนคือ

– ตัวแปรในการวัด (Measured Variable) เป็นการวัดตัวแปรทางฟิสิกส์ คุณสมบัติ หรือ เงื่อนไขในการวัด ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิ ความดัน อัตราการไหล ระดับ ความเร็ว เป็นต้น

– สัญญาณค่าการวัด (measured Signal) เป็นค่าสัญญาณที่ได้จากการวัด อาจเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ลม หรือแมคคานิกส์ (เชิงกล)

อุปกรณ์ส่งสัญญาณ (Transmitter)

จะมีอุปกรณ์ส่งสัญญาณ (Transmitter) คอยทำหน้าในการแปลงสัญญาณจากเครื่องมือวัดที่เป็นอุปกรณ์ทางด้าน Primary Element ได้ค่าสัญญาณออกมาเป็น Measured Signal ซึ่งถ้าจะนำไปใช้งานจริงในระบบควบคุมจำเป็นที่จะต้องมีอุปกรณ์ทางด้าน Secondary Element มาแปลงสัญญาณที่ได้จากอุปกรณ์ Primary Element อีกทีหนึ่ง เพื่อให้ได้เป็นสัญญาณมาตรฐาน ในการนำไปใช้งานสำหรับการควบคุม เช่น 1 – 5 Vdc , 4 – 20 mAdc หรือสัญญาณดิจิตอล เป็นต้น

สัญญาณอินพุต กับ สัญญาณเอาต์พุต

ระบบการสื่อสารเพื่อส่งสัญญาณทางเครื่องมือวัด ไม่ว่าจะเป็นการรับสัญญาณหรือส่งสัญญาณออกไป ให้ทำการมองไปที่ตัวอุปกรณ์ เช่นอุปกรณ์นั้นคือเครื่องมือวัด

– สัญญาณอินพุต (Input Signal) หมายถึง สัญญาณที่เชื่อมต่อเข้ากับเครื่องมือวัด (Deveice , Element, System) เช่น การต่อท่อความดันที่ต้องการวัดเข้ากับอุปกรณ์ส่งสัญญาณความดัน (Pressure Transmitter) หรือ การต่อเซ็นเซอร์ RTD เข้ากับอุปกรณ์ส่งสัญญาณอุณหภูมิ (Temperature Transmitter) เป็นต้น

– สัญญาณเอาต์พุต (Output Signal) หมายถึง สัญญาณที่ถูกส่งออกจากเครื่องมือวัด เช่นสัญญาณมาตรฐาน 1 – 5 Vdc หรือ 4 – 20 mAdc และสัญญาณดิจิตอลของอุปกรณ์ส่งสัญญาณความดัน เป็นต้น

นิยามที่เกี่ยวกับย่านการวัด

เครื่องมือวัดทุกชนิดที่นำมาใช้งาน เพื่อวัดค่าปริมาณทางฟิสิกส์นั้นจะมีย่านการวัด (Range) กำกับอยู่ทุกตัว เพื่อทราบขอบเขตของช่วงการวัดของเครื่องมือวัดนั้นเอง เรามาทำความเข้าในย่านการวัด และคำนิยามอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกัน

• – Range (ย่านวัด หรือ พิสัย)
• – Span (ช่วงวัด)
• – Zero (ค่าศูนย์)
• – Suppressed Ratio
• – Suppressed Zero
• – Elevated Zero
• – Lower Range-Value
• – Upper Range-Value

นิยามที่เกี่ยวกับการอ่านค่าจากเครื่องมือวัด

นิยามต่างๆ ที่เกี่ยวกับการอ่านค่า (Readability Terms) เป็นการแสดงค่าจากการชี้บอกค่าของตัว Indicator หรือปากกาชี้วัดค่า (Pen Travel) โดยที่เข็มปากกาจะเคลื่อนที่ไปตามความยาวของแผ่นสเกล หรือแผ่นกระดาษบันทึกค่า ส่วนการอ่านค่าก็ต้องดูตรงจุดที่เข็มชี้หยุดบนแผ่นสเกล หรือรอยหมึกบนกระดาษบันทึกค่า หรืออ่านค่าจากตัวเลขดิจิตอล โดยทั้งหมดนี้จะต้องคำนึกถึงข้อกำหนดดังนี้

ค่าความจำแนกชัด (Resolution)

ค่าความจำแนกชัด (Resolution) เป็นการบอกค่าความละเอียดในการแสดงค่า ยกตัวอย่างเช่น ไม้บรรทัดความยาว 10 cm และในแต่ละช่องของ 1 cm จะแบ่งขีดไว้เป็น 10 ช่องเล็ก นั้นหมายถึง ค่าความละเอียดในการแสดงค่าของไม้บรรทัดนี้คือ 1 mm (1 cm เท่ากับ 10 mm) 

ค่าความไว (Sensitivity)

ค่าความไว (Sensitivity) เป็นการเปลี่ยนแปลงของผลตอบสนองของเครื่องมือวัดหารด้วยการเปลี่ยนแปลงของสิ่งเร้าที่สมนัยกัน ซึ่งเป็นการแสดงถึงความไวในการตรวจจับสัญญาณของเครื่องมือวัด ตัวอย่างเช่น ความไวของตัวเซ็นเซอร์เทอร์โมคับเปิลแบบชนิด K มีความไวเป็น 0.01 mA/ํC หรือตัววัดแบบสเตรนเกจมีความไวเป็น 0.02 mV / 1mbar เป็นต้น

นิยามที่เกี่ยวกับเครื่องมือวัด

ในการใช้งานเครื่องมือวัดจำเป็นต้องคำนึงถึงความแม่นยำของเครื่องมือวัด ความผิดพลาด ความเที่ยงตรง ความทวนซ้ำได้ ความเป็นเชิงเส้น คำอื่นๆที่เกี่ยวกับเครื่องมือวัด เพื่อให้เข้าใจความหมายและการอ่านทำความเข้าใจคู่มือในเครื่องมือวัดต่างๆ

ความแตกต่างของ ความเที่ยงตรง (Accuracy) และ ความแม่นยำ (Precision)

รูป ความแตกต่างของ Accuracy และ Precision

คำที่ได้ยินกันบ่อยเครื่องเกี่ยวกับเครื่องมือวัดคือ ความเที่ยงตรง (Accuracy) และ ความแม่นยำ (Precision) ดังรูปแสดงความแตกต่างระหว่าง Accuracy และ Precision โดยกำหนดให้ จุดกึ่งกลางแทนค่าจริง (True Value) เส้นวงกลมวงใน(เส้นประ) แทนช่วงที่ยอมรับได้ และเครื่องหมาย x แทนค่าที่ได้จากการแสดงค่าของเครื่องมือวัด เมื่อทำการวัดซ้ำค่าเดิม จำนวน 5 ครั้งที่สืบเนื่องกัน โดยวัดตามเงื่อนไขเดียวกันทั้งหมด ดังนี้ ระเบียบวิธีการวัดเดียวกัน ผู้วัดเดียวกัน เครื่องมือวัดเดียวกัน สถานที่เดียวกัน ภาวะการวัดเดียวกัน และการทวนซ้ำไม่ทิ้งช่วงเวลามากนัก

ความแม่นยำ

ความแม่นยำ (Accuracy) เป็นความสามารถของเครื่องมือวัดที่จะให้ค่าชี้บอก (indication) ใกล้เคียงกับค่าจริง (True Value) ของปริมาณที่วัด โดยทั่วไปจะมีการระบุ Accuracy Class ของเครื่องมือวัด ซึ่งมีลักษณะเป็นไปตามข้อกำหนดทางมาตรวิทยา เพื่อบ่งบอกว่า เครื่องมือวัดมีความผลิดพลาดอยู่ภายในขีดจำกัดที่บ่งไว้ โดยเกิดคลาดเคลื่อนไปทางบวก หรือลบได้เท่าไหร่ ซึ่งสามารถระบุได้หลาย ๆ รูปแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมในการใช้งาน

ความเที่ยงตรง (Precision)

ความเที่ยงตรง (Precision) ค่าความเที่ยงตรงเป็นการบ่งบอกถึงความสามาถในการวัดซ้ำค่าเดิม หรือความทวนซ้ำได้ของเครื่องมือวัด (Repeatability) โดยค่า Repeatability อาจคำนวณได้จากค่าสัมบูรณ์ของค่าเบี่ยงเบนสูงสุด (Maximum Absolute Deviation) ที่เกิดขึ้นเมื่อทำการวัดซ้ำค่าเดิมหลายๆ ครั้งด้วยเงื่อนไขเดียวกัน โดยที่ค่าความเบี่ยงเบนของการวัดแต่ละครั้ง (Deviation) เป็นผลต่างระหว่างค่าที่ได้จากการแสดงค่าของเครื่องมือวัดในการวัดครั้งนั้น (Indication) กับค่าเฉลี่ยของค่าที่ได้จากการแสดงค่าของเครื่องมือวัด (Mean Output) นั้นคือ

[ Deviation = Indication – Mean Output ] >> สมการความเบี่ยงเบน

ค่าความผิดพลาดของค่าชี้บอก (Error of Indication)

ค่าความผิดพลาดของค่าชี้บอก (Error of Indication) ค่าความผิดพลาดของค่าชี้บอกของเครื่องมือวัด เป็นค่าผลต่างระหว่างค่าที่ได้จากการชี้บอกของเครื่องมือวัด (indication) กับค่าจริง (True Value) นั้นคือ

Measured Signal Error = Indication – True Value

โดยทั่วไปจะมีการใช้ 3 ค่านี้สำหรับการพิจารณา Point Error ซึ่งตรงส่วนนี้เป็นการแสดงค่าความผิดพลาดในบางจุดของย่านการใช้งานของเครื่องมือว้ด ซึ่งได้จากการทดสอบ แล้วทำรายงานผลออกมาในรูปแบบตัวเลขหรือกราฟ

Zero Error

Zero Error เป็นการแสดงค่าความผิดพลาดของเครื่องมือวัดที่จุด Zero (ค่าต่ำสุดที่วัดได้) ไปตลอดย่านวัด

Span Error

Span Error เป็นการแสดงค่าความผิดพลาดของเครื่องมือวัดที่พิจารณาไปตลอดทั้งย่านการวัด (คล้าย Gain Error ของวงจรยายสัญญาณ)

Linearity

Linearity ค่าความเป็นเชิงเส้นนี้จะเกิดอยู่ระหว่างเส้นทางอุดมคติ (Ideal) กับค่าที่วัดได้จริง (Actual) มีความใกล้เคียงกันมากเพียงใด

ค่าปรับแก้ (Correction)

ค่าปรับแก้ (Correction) เป็นค่าชุดเชยสำหรับค่าผิดพลาดเชิงระบบ (Systematic Error) โดยค่าปรับแก้มีค่าเท่ากับค่าผิดพลาดเชิงระบบ แต่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นค่าที่ต้องแก้ไขสำหรับเครื่องมือวัดทีมีค่าปรับแก้กำกับอยู่ (แสดงค่าจากค่าที่วัดได้ (+,-) กับค่าที่ต้องแก้ไข) 

นิยามที่เกียวกับการใช้งาน

ในการใช้งานเครื่องมือวัด ปัญหาที่มักจะพบ เป็นปัญหาที่เกิดขึ้นกับ Primary Instrument โดยสาเหตุส่วนใหญ่มักเกิดจากการสั่นสะเทือน อุณหภูมิโดยรอบ ความชื้น และอื่นๆ ซึ่งก็จะขึ้นอยู่กับบริเวณโดยรอบ ของการติดตั้งเครื่องมือวัดเป็นหลัก ดังนั้น จึงควรทราบนิยามที่มักจะระบุมาในคู่มือหรือข้อแนะนำในการใช้งานเครื่องมือวัดด้วย (Operating Related Terms) นั้นคือ

Ambient Temperature

Ambient Temperature เป็นการบอกค่าอุณหภูมิที่เหมาะสมกับการติดตั้งเครื่องมือวัดในการใช้งานจริง โดยทั่วไปก็อยู่ในช่วง 55 ํC เป็นต้น

Drift

Drift หรือการลอยเลื่อน เป็นการแปรผันอย่างช้าๆ ตามเวลาของลักษณะทางมาตรวิทยาของเครื่องมือวัดที่มักเป็นการบอกค่าการเปลี่ยนแปลงของเครื่องมือวัดในขณะการใช้งานในช่วงอุณหภูมิต่างๆ เช่น บอกในลักษณะการเปลี่ยนแปลง 0.01 mV/ํC

นิยามที่เกี่ยวข้องกับแหล่งจ่ายพลังงาน

ในการใช้งานเครื่องมือวัดที่ดีควรจะทราบเกี่ยวกับนิยามต่างๆ ที่เกี่ยวกับแหล่งจ่ายพลังงาน (Energy Related Terms) เนื่องจากความจำเป็นของเครื่องมือวัดจะต้องใช้แหล่งจ่ายลมหรือแหล่งจ่ายไฟฟ้าเพื่อเป็นแหล่งจ่ายพลักงานให้แก่เครื่องมือวัด เช่น ถ้าเป็นระบบลม ลมที่จ่ายให้กับเครื่องมือวัดจะเป็น 20 psig และ Air Comsumtion อาจบอกเป็นหน่วย 0.5 Nm3/h โดยคิดที่ช่วงเครื่องมือวัดทำงานอยู่ในช่วงคงตัว (Steady State) และในส่วนแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่้องมือวัดที่เป็นระบบไฟฟ้าจะแสดงค่า Power Consumption ในลักษณะนี้เช่น Power Consumption เท่ากับ 15 VA ที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าขนาด 24 Vdc ซึ่งตรงส่วนนี้จะสามารถนำไปคำนวณเลือกฟิวส์ เพื่อป้องกันอันตรายต่อเครื่องมือวัดและรวมไปถึงการเลือกขนาดสายไฟฟ้าที่เหมาะสมตามความต้องการอีกด้วย