การใช้งาน Split Time, Lap Time และการสอบเทียบ Stop Watch แบบเข้าใจง่าย

Stop Watch หรือ นาฬิกาจับเวลา เป็นอุปกรณ์หรือเครืองมือทีปล่อยให้เวลาไหลไปเรือยๆ หากต้องการหยุดเวลานันต้องกดปุ่ม Stop เพือหยุดเวลา ซึงส่วนนีเองทีทําให้แตกต่างจาก Timer เพราะ Timer เราต้องกด Set เวลา ว่าเราต้องการให้แจ้งเตือนเมื่อเวลาเดินครบกี่นาที เช่น ต้องการแจ้งเตือนที่นาที เราก็ Set ที่ไว้ นาที เวลาก็จะถูกนับลงมาเรือยๆจนเหลือ นาทีและพอถึง นาที Timer ก็จะแจ้งเตือน ซึ่งมีลักษณะการใช้งานที่สวนทางกับStop Watch เพราะเวลาทีเราใช้งาน Stop Watch เราต้องปล่อยให้กิจกรรมนันดําเนินไปเรือยๆจนจบกิจกรรมถึงจะกดปุ่มหยุดเวลา (Stop) เพือหยุด เช่น เรากดปุ่มเริม (Start) เมือนักวิงออกจากจุดปล่อยตัว และกดปุ่มหยุดเวลา (Stop) เมือนักวิงนันถึงเส้นชัย และดูเวลาทีหน้าจอแสดงผลว่านักวิงนันใช้เวลาในการวิงไปทังหมดเท่าไหร่

ในทางเทคนิค นาฬิกาจับเวลาแบบดิจิทัลที่ใช้งานกันทั่วไปไม่ได้จับเวลาแบบนับเองล้วน ๆ แต่ภายในอาศัยวงจรนาฬิกาที่มีฐานเวลาเป็นผลึกควอตซ์ แล้วจึงแบ่งสัญญาณลงมาเป็นหนึ่งวินาทีเพื่อให้วงจรนับเวลา และแสดงผลออกบนหน้าจอได้อย่างต่อเนื่อง หลักการนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมนาฬิกาจับเวลาแบบดิจิทัลจึงให้ค่าที่ค่อนข้างนิ่งและมีเสถียรภาพกว่าระบบกลแบบเดิม แต่ถึงอย่างนั้น เมื่อใช้งานไปนาน ๆ ฐานเวลาและวงจรภายในก็ยังมีโอกาสคลาดเคลื่อนได้ จึงเป็นเหตุผลสำคัญที่เครื่องมือนี้ยังต้องได้รับการสอบเทียบตามรอบเพื่อยืนยันว่าค่าที่แสดงยังคงเชื่อถือได้อยู่เสมอ

ทําไมถึงต้องสอบเทียบ นาฬิกาจับเวลา ( Stop Watch) ????

เพื่อให้รู้ว่านาฬิกาจับเวลานั้นยังคงเที่ยงตรงอยู่ ยังแสดงค่าที่ถูกต้องและแม่นยํา อีกทั้งบางภาคอุตสาหกรรมจําเป็นต้องส่ง Stop watch มาสอบเทียบเพื่อรับประกันคุณภาพในเครื่องมือนั้น

ถ้าจะอธิบายให้ชัดขึ้นว่าการสอบเทียบนาฬิกาจับเวลาทำไปเพื่ออะไร ควรเข้าใจก่อนว่าในงานด้านเวลาและความถี่ การสอบเทียบไม่ได้ดูแค่ตัวเลขสุดท้ายบนหน้าจอ แต่ดูไปถึงฐานเวลาในตัวเครื่องด้วย การสอบเทียบจึงทำได้ทั้งแบบเปรียบเทียบกับสัญญาณเวลาอ้างอิงที่สอบกลับได้ และแบบวัดความถี่ของผลึกควอตซ์โดยตรงผ่านระบบตรวจจับสัญญาณฐานเวลา แนวคิดนี้สอดคล้องกับการสอบเทียบแบบ Time Base Method และ Direct Comparison Method ที่ใช้ในงานห้องปฏิบัติการ เพราะช่วยยืนยันได้ว่าทั้งตัวเลขที่เห็นและวงจรภายในยังทำงานได้ถูกต้อง

การใช้งานเครืองมือเบื้องต้น

1. กดปุ่ม Reset เผื่อบางครังยังมีค่าค้างอยู่ จึงจําเป็นต้องกด Reset เพื่อ Set Zero
2. กดปุ่ม Start เพื่อเริ่มการจับเวลา
3. กดปุ่ม Stop เพื่อหยุดเวลา อ่านค่าที่หน้าจอแสดงผล

อีกประเด็นที่ควรรู้คือ นาฬิกาจับเวลาหลายรุ่นไม่ได้ใช้ได้แค่การจับเวลาเริ่มและหยุดธรรมดา แต่ยังรองรับการจับเวลาแบบ split time, lap time หรือการจับเวลาผู้เข้าเส้นชัยหลายคน ซึ่งเหมาะกับงานที่ต้องติดตามช่วงเวลาแยกย่อยอย่างเป็นระบบ ดังนั้นก่อนใช้งานจริงควรตรวจสอบโหมดของเครื่องให้ตรงกับลักษณะงานทุกครั้ง เพื่อให้การอ่านค่าและการบันทึกผลเป็นไปอย่างถูกต้อง

อีกประเด็น คือ Stop Watch หลายรุ่นไม่ได้ใช้ได้แค่จับเวลาเริ่มและหยุดอย่างเดียว แต่ยังรองรับการจับเวลาแบบสะสมเวลา การจับเวลาแยกรอบ และการจับเวลาแยกช่วงด้วย คู่มือของ Casio ระบุชัดว่า stopwatch mode ในหลายรุ่นสามารถใช้วัด elapsed time, lap time, split time และ two finishes ได้ โดย split time คือเวลาที่นับจากจุดเริ่มต้นถึงจุดใดจุดหนึ่ง ขณะที่ lap time คือเวลาที่ใช้ในช่วงใดช่วงหนึ่งหรือหนึ่งรอบของกิจกรรม

ข้อควรระวังในการใช้งาน

1. ไม่ควรกดปุ่มแรง เพราะอาจทําให้ปุ่มกดหักเสียหายได้
2. ไม่วางใกล้สารเคมี เพราะจะทําให้เครืองมือเสีย พลาสติกตัวเครืองละลายได้
3. ในขณะใช้งานนาฬิกาจับเวลา ควรสังเกตหน้าจอโดยเฉพาะปุ่มกด เพือกดปุ่มหยุดเวลาให้ทันตามทีวัดเวลาสิงนันๆ เพราะจะได้ค่าในการวัดทีแม่นยํา

แม้นาฬิกาจับเวลาจะดูเป็นอุปกรณ์เรียบง่าย แต่ปัจจัยอย่างแบตเตอรี่ อุณหภูมิแวดล้อม และเสถียรภาพของผลึกควอตซ์ภายในล้วนมีผลต่อความแม่นของเวลาได้ เมื่อฐานเวลาภายในมีความคลาดเคลื่อน เวลาแสดงผลก็จะคลาดเคลื่อนตามไปด้วย ดังนั้นการดูแลเครื่องให้พร้อมใช้งาน การหลีกเลี่ยงความร้อนจัด การป้องกันความชื้น และการตรวจสอบสภาพแบตเตอรี่จึงไม่ใช่เพียงเรื่องยืดอายุการใช้งาน แต่เป็นส่วนหนึ่งของการรักษาความน่าเชื่อถือของผลการวัดเวลาโดยตรง

วิธีการดูแลรักษาเครืองมือ ก่อนใช้งาน/หลังใช้งาน

1. วางไว้พ้นนําหรือทีเปียก เพราะอาจทําให้เกิดสนิม
2. หลังใช้งานไม่วางตากแดด เพื่อป้องกันหน้าจอแสดงผลเสียหาย
3. หมั่นทําความสะอาดเครื่องมือก่อนและหลังใช้งาน เพื่อความสะอาดและป้องกันฝุ่นเข้าไปสะสมที่ปุ่มกด
4. ควรเก็บในกล่อง หรือวางไว้ในทีหยิบใช้สะดวก เพื่อป้องกันวัสดุอืนมากระแทกหน้าจอ อาจทําให้หน้าจอแตกร้าวได้

นอกจากการดูแลสภาพภายนอกแล้ว หากไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน ควรถอดแบตเตอรี่ออกตามความเหมาะสมเพื่อลดความเสี่ยงจากการรั่วซึมของแบตเตอรี่ และก่อนนำกลับมาใช้งานควรตรวจสอบหน้าจอ ปุ่มกด และการตอบสนองของเครื่องทุกครั้ง เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือยังพร้อมใช้งานและให้ผลวัดได้ตามที่ต้องการ

CLC ให้บริการสอบเทียบหรือทําอะไรให้ลูกค้าได้บ้าง

CLC สามารถสอบเทียบให้ลูกค้าได้ทุกรูปแบบเครื่องมือไม่ว่าจะหน้าตาแบบไหน โดยทาง CLC ได้รับการรับรอง ISO/IEC 17025:2017 ในเครื่องมือนาฬิกาจับเวลา (STOP WATCH) นี้ด้วย

วิธีการสอบเทียบเบื้องต้นเครื่องมือนาฬิกาจับเวลา (Stop Watch) ทาง CLC สอบเทียบด้วยวิธีการ

1. Time Base Method เป็นการวัดความถีของ Quartz Crystal Certificate ทีออกมาจะเป็นรูปแบบสูตร เราจะต้องเอาค่าต่างๆเข้าไปแทนค่าในสูตร เพือหาเวลาทีแท้จริง
2. Direct Comparison Method วิธีการนี้เป็นการวัดเครื่องมือของลูกค้าเปรียบเทียบค่าโดยตรงกับ Standard โดยกดเริ่มเวลาและกดหยุดเวลาพร้อมกัน อ่านค่าเปรียบเทียบที่หน้าจอ

Standard ที่ทาง CLC ใช้สอบเทียบ คือ Programmable Timer/Counter, Philips

NIST อธิบายไว้ว่าฐานเวลาในนาฬิกาแบบควอตซ์ทำงานจากการนับความถี่ของผลึกควอตซ์ ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ที่ 32,768 เฮิรตซ์ แล้วหารลงจนเหลือจังหวะหนึ่งวินาที ดังนั้นเมื่อความถี่ต้นทางคลาดเคลื่อน แม้เพียงเล็กน้อย เวลาที่หน้าจอแสดงก็จะคลาดเคลื่อนสะสมตามไปด้วย นี่คือเหตุผลที่การตรวจฐานเวลาไม่ได้เป็นแค่เรื่องทางทฤษฎี แต่เป็นหัวใจของการยืนยันว่า Stop Watch ยังรักษาความเที่ยงตรงได้จริงในระยะยา

ตัวอย่าง Certificate ของเครืองมือตัว นาฬิกาจับเวลา (Stop Watch) ทีทาง CLC รายงาน ซึงเครืองมือนี ทาง CLC ได้รับการรับรอง ISO/IEC 17025:2017

ถ้ามองในเชิงงานสอบเทียบ วิธีเปรียบเทียบโดยตรงเหมาะกับการยืนยันค่าที่ผู้ใช้งานเห็นบนหน้าจอจริง ขณะที่การวัดฐานเวลาเหมาะกับการตรวจสอบเสถียรภาพของวงจรภายใน โดยเฉพาะในกรณีที่ต้องการประเมินความคลาดเคลื่อนสะสมในระยะยาว การมีทั้งสองวิธีอยู่ในระบบสอบเทียบจึงช่วยให้ครอบคลุมทั้งการใช้งานจริง และการประเมินสมรรถนะของเครื่องมือในเชิงเทคนิค

Direct Comparison Method เป็นวิธีที่สะดวกและเข้าใจง่าย เพราะเปรียบเทียบค่าที่เห็นบนหน้าจอโดยตรงกับสัญญาณเวลาอ้างอิงที่สอบกลับได้ แต่ NIST ระบุชัดว่าวิธีนี้มีความไม่แน่นอนจากหลายปัจจัยร่วมกัน โดยเฉพาะ Human Reaction Time ของผู้สอบเทียบ และความละเอียดของเครื่องลูกค้าเอง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผลของ Direct Comparison จึงอาจไม่เหมาะกับงานที่ต้องการ Uncertainty ต่ำมาก ขณะที่วิธีที่อาศัยการวัดฐานเวลาโดยตรงจะช่วยลดผลของ Human Reaction Time ลงได้มากกว่า และเหมาะกับการประเมินเสถียรภาพของวงจรภายในในระยะยาวมากกว่าเช่นกัน

 

ถึงแม้ผลึกควอตซ์ใน Stop Watch จะมีเสถียรภาพค่อนข้างดี แต่ NIST ระบุว่าการเสื่อมตามอายุของผลึกก็ยังเป็นปัจจัยหนึ่งในการกำหนด calibration interval ได้เช่นกัน โดยผลึกควอตซ์ความถี่ 32,768 เฮิรตซ์ที่ใช้ในนาฬิกาจับเวลาทั่วไปมักมี long-term stability ดีและเปลี่ยนแปลงช้า แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าไม่ต้องติดตามเลย เพราะการใช้งานจริงยังมีปัจจัยจากแบตเตอรี่ สภาพแวดล้อม และอายุของวงจรเข้ามาร่วมด้วย

คำถามที่พบบ่อย

Stop Watch แบบดิจิทัลมีความละเอียดกี่ระดับ และสำคัญอย่างไร
NIST อธิบายว่าความละเอียดคือช่วงเวลาที่เล็กที่สุดที่เครื่องสามารถแสดงผลได้ เช่น 0.01 วินาที หรือ 0.001 วินาที ความละเอียดมีผลโดยตรงต่อความเหมาะสมของงาน เพราะถ้าเครื่องแสดงผลหยาบเกินไป ก็จะไม่สามารถแยกความต่างของช่วงเวลาสั้น ๆ ได้ดีพอ

Split time กับ Lap time ต่างกันอย่างไร
คู่มือของ Casio ระบุว่า split time คือเวลาที่นับจากจุดเริ่มต้นถึงจุดใดจุดหนึ่งของกิจกรรม ส่วน lap time คือเวลาที่ใช้ในแต่ละช่วงหรือแต่ละรอบของกิจกรรมนั้น จึงเหมาะกับการใช้งานคนละแบบ แม้จะดูคล้ายกันบนหน้าจอของเครื่องก็ตาม

ทำไม Direct Comparison Method ถึงยังใช้กันอยู่ แม้มีความไม่แน่นอนจากผู้กดปุ่ม
เพราะเป็นวิธีที่ทำได้ง่ายและสะท้อนค่าที่ผู้ใช้เห็นจริงบนหน้าจอโดยตรง แต่ NIST ระบุชัดว่าต้องคำนึงถึง human reaction time และ resolution ของเครื่องร่วมด้วย จึงเหมาะกับงานสอบเทียบทั่วไปมากกว่างานที่ต้องการ uncertainty ต่ำมากเป็นพิเศษ

Time Base Method ให้ข้อดีอะไรเหนือกว่าวิธีเปรียบเทียบตรง
ข้อดีคือสามารถประเมินเสถียรภาพของวงจรฐานเวลาในเครื่องโดยตรง และลดผลกระทบจากการกดปุ่มของผู้สอบเทียบได้มากกว่า จึงเหมาะกับการประเมิน drift ของเครื่องในระยะยาวและงานที่ต้องการความเชื่อมั่นทางเทคนิคมากขึ้น

Stop Watch ควรส่งสอบเทียบบ่อยแค่ไหน
ไม่มีรอบเดียวที่ใช้ได้กับทุกเครื่อง แต่ NIST ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงของผลึกควอตซ์ตามอายุเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ใช้พิจารณา calibration interval ดังนั้นรอบสอบเทียบควรพิจารณาจากความถี่การใช้งาน ความสำคัญของงาน และแนวโน้มความคลาดเคลื่อนของเครื่องในอดีตร่วมกัน

 

แหล่งอ้างอิง

NIST Time and Frequency Division. Stopwatch and Timer Calibrations.

NIST. Timekeeping and Clocks FAQs.

Casio Stopwatch Operation Manual.