เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจก (Mirror galvanometer)เป็นเครื่องวัด กระแส ไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่แสดงผลว่าตรวจจับกระแส ไฟฟ้าได้ โดยการหักเหลำแสงด้วยกระจกลำแสงที่ฉายลงบนมาตราส่วนจะทำหน้าที่เหมือนเข็มชี้ที่ไม่มีมวล ในปี ค.ศ. 1826 โยฮันน์ คริสเตียน ป็อกเกนดอร์ฟได้พัฒนาเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกขึ้นเพื่อตรวจจับกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบจุด (Spot galvanometer)เนื่องจากจุดแสงที่เกิดขึ้นในบางรุ่น

ก่อนที่ จะมีเครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความน่าเชื่อถือและเสถียร เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ การใช้งานที่พบมากที่สุดคือการใช้เป็นอุปกรณ์บันทึกข้อมูลสำหรับ เครื่องวัดแผ่นดินไหวและสายเคเบิลใต้น้ำที่ใช้ในการส่งโทรเลข

ในยุคปัจจุบัน คำว่า"กัลวาโนมิเตอร์แบบกระจก " ยังใช้เรียกอุปกรณ์ที่เคลื่อน ลำแสง เลเซอร์โดยการหมุนกระจกผ่านชุดกัลวาโนมิเตอร์ ซึ่งมักจะมี วงจรควบคุมคล้าย เซอร์โวชื่อนี้มักย่อว่า" กัลโว"

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยวิลเลียม ทอมสันซึ่งต่อมาได้เป็นลอร์ดเคลวิน เขาเป็นผู้บัญญัติศัพท์คำว่าเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกและจดสิทธิบัตรอุปกรณ์นี้ในปี พ.ศ. 2391 ทอมสันตั้งใจให้เครื่องมือนี้ใช้ในการอ่านกระแส สัญญาณที่อ่อน บนสายเคเบิลโทรเลขใต้น้ำที่ ยาวมาก ^{[ 1 ]}เครื่องมือนี้มีความไวมากกว่าเครื่องมือใดๆ ที่มีมาก่อนหน้านี้มาก ทำให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องเล็กน้อยที่สุดในแกนกลางของสายเคเบิลได้ในระหว่างการผลิตและการใช้งานใต้น้ำ

หลังจากที่ทอมสันเข้าร่วมในความพยายามวางสายเคเบิลโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ที่ล้มเหลว ในปี 1857 เขาจึงตัดสินใจว่าเขาต้องการเครื่องมือที่มีความไวสูงมาก เขาจึงเริ่มพัฒนาอุปกรณ์นี้ในขณะที่รอการเดินทางสำรวจครั้งใหม่ในปีถัดมา เขาเริ่มจากการปรับปรุงเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าที่เฮอร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลทซ์ ใช้ ในการวัดความเร็วของสัญญาณประสาทในปี 1849 เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของเฮล์มโฮลทซ์มีกระจกติดอยู่กับเข็มที่เคลื่อนที่ ซึ่งใช้ฉายลำแสงไปยังผนังด้านตรงข้าม ทำให้สัญญาณถูกขยายอย่างมาก ทอมสันตั้งใจจะทำให้เครื่องมือนี้มีความไวมากขึ้นโดยการลดมวลของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ แต่ในขณะที่เขากำลังสังเกตแสงสะท้อนจากแว่นตาข้างเดียวที่ห้อยอยู่รอบคอ เขาก็เกิดแรงบันดาลใจขึ้นมา และตระหนักว่าเขาสามารถกำจัดเข็มและที่ยึดออกไปได้ทั้งหมด เขาจึงใช้กระจกเงาชิ้นเล็กๆ ที่มีเหล็กแม่เหล็กชิ้นเล็กๆ ติดอยู่ด้านหลัง โดยแขวนชิ้นส่วนนี้ไว้ด้วยเส้นด้ายในสนามแม่เหล็กของขดลวดตรวจจับที่อยู่กับที่ ด้วยความรีบร้อนที่จะทดลองไอเดียนี้ ทอมสันจึงใช้เส้นขนจากสุนัขของเขาก่อน แต่ต่อมาใช้เส้นไหมจากชุดของหลานสาวของเขาชื่อแอกเนส^{[ 1 ]}

ต่อไปนี้เป็นการดัดแปลงจากรายงานร่วมสมัยเกี่ยวกับเครื่องมือของทอมสัน: ^{[ 2 ]}

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกประกอบด้วยขดลวดทองแดงหุ้มด้วยไหมเส้นเล็กยาว ตรงกลางขดลวด ภายในช่องอากาศเล็กๆ มีกระจกกลมขนาดเล็กแขวนอยู่ด้วยเส้นใยไหมเส้นเดียว โดยมีแม่เหล็กขนาดเล็กสี่ตัวติดอยู่ด้านหลัง ลำแสงจากหลอดไฟส่องไปที่กระจก และสะท้อนไปยังหน้าจอสีขาวหรือมาตรวัดที่อยู่ห่างออกไปไม่กี่ฟุต ทำให้เกิดจุดแสงสว่าง เมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเครื่องมือ จุดแสงจะคงที่อยู่ที่ตำแหน่งศูนย์บนหน้าจอ แต่ทันทีที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด แม่เหล็กที่แขวนอยู่จะบิดตัวในแนวนอนออกจากตำแหน่งเดิม กระจกจะเอียงตามไปด้วย และลำแสงจะเบี่ยงเบนไปตามหน้าจอไปด้านใดด้านหนึ่ง ขึ้นอยู่กับลักษณะของกระแสไฟฟ้า ถ้ากระแสไฟฟ้าบวกทำให้เบี่ยงเบนไปทางขวาของศูนย์ กระแสไฟฟ้าลบจะทำให้เบี่ยงเบนไปทางซ้ายของศูนย์ และในทางกลับกัน

อากาศในห้องเล็กๆ ที่ล้อมรอบกระจกจะถูกอัดตามต้องการ เพื่อทำหน้าที่เหมือนเบาะรองรับ และลดการเคลื่อนไหวของกระจก เข็มจึงไม่แกว่งไปมาโดยเปล่าประโยชน์ในแต่ละครั้งที่กระจกเบี่ยงเบน และสัญญาณแต่ละอย่างจะถูกแยกออกอย่างฉับพลัน ที่สถานีรับสัญญาณ กระแสไฟฟ้าที่มาจากสายเคเบิลจะต้องผ่านขดลวดก่อนที่จะส่งลงสู่พื้นดิน และจุดแสงที่เคลื่อนที่บนหน้าจอจะแสดงการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดอย่างแม่นยำแก่เจ้าหน้าที่ ซึ่งเฝ้าดูและตีความสิ่งเหล่านี้ และตะโกนบอกข้อความทีละคำ น้ำหนักที่เบาของกระจกและแม่เหล็กซึ่งเป็นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ของเครื่องมือนี้ และช่วงที่สามารถขยายการเคลื่อนไหวเล็กๆ ของกระจกบนหน้าจอได้ด้วยลำแสงสะท้อน ซึ่งทำหน้าที่เหมือนมือหรือตัวชี้ที่มองไม่เห็น ทำให้เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกมีความไวต่อกระแสไฟฟ้าอย่างน่าอัศจรรย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือรับสัญญาณรูปแบบอื่นๆ สามารถส่งข้อความจากสหราชอาณาจักรไปยังสหรัฐอเมริกาผ่านสายเคเบิลแอตแลนติกเส้นหนึ่ง และส่งกลับมายังสหราชอาณาจักรผ่านสายเคเบิลอีกเส้นหนึ่ง โดยข้อความจะถูกรับที่เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบกระจกเงา กระแสไฟฟ้าที่ใช้มาจากแบตเตอรี่ของเล่นที่ทำจากปลอกนิ้วเงินของผู้หญิง เม็ดสังกะสี และน้ำกรดเล็กน้อย

ข้อดีในทางปฏิบัติของความละเอียดอ่อนอย่างยิ่งนี้คือ คลื่นสัญญาณของกระแสไฟฟ้าอาจเคลื่อนที่ตามกันอย่างใกล้ชิดจนแทบจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียว เหลือเพียงการขึ้นลงเล็กน้อยของยอดคลื่น คล้ายกับระลอกคลื่นบนผิวน้ำที่ไหล และจุดแสงก็จะตอบสนองต่อแต่ละคลื่นนั้น กระแสหลักของกระแสไฟฟ้าจะทำให้จุดศูนย์กลางของแสงเปลี่ยนไป แต่เหนือกว่าการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งนี้ จุดแสงจะติดตามความผันผวนชั่วขณะของกระแสไฟฟ้าซึ่งก่อให้เกิดสัญญาณแต่ละสัญญาณของข้อความ ด้วยการเลื่อนของจุดศูนย์กลางและการขึ้นลงเล็กน้อยของกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการส่งสัญญาณอย่างรวดเร็ว เครื่องมือสายดินแบบธรรมดาจึงใช้งานไม่ได้ผลกับสายเคเบิลยาวๆ

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยอิสระโดยMarcel Deprezและ Jacques-Arsène d'Arsonvalประมาณปี 1880 เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของ Deprez พัฒนาขึ้นสำหรับกระแสไฟฟ้าสูง ในขณะที่ D'Arsonval ออกแบบเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของเขาเพื่อวัดกระแสไฟฟ้าต่ำ แตกต่างจากเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของ Kelvin ตรงที่ในเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบนี้ แม่เหล็กจะอยู่กับที่และขดลวดจะแขวนอยู่ในช่องว่างของแม่เหล็ก กระจกที่ติดอยู่กับโครงขดลวดจะหมุนไปพร้อมกับขดลวด เครื่องมือรูปแบบนี้มีความไวและแม่นยำกว่า และได้เข้ามาแทนที่เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของ Kelvin ในการใช้งานส่วนใหญ่ เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่แทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กโดยรอบ คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ การหน่วงตัวเองที่เกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในขดลวดจากการเคลื่อนที่ของมันในสนามแม่เหล็ก แรงเหล่านี้เป็นสัดส่วนกับความเร็วเชิงมุมของขดลวด

ในยุคปัจจุบัน กัลวาโนมิเตอร์แบบกระจกความเร็วสูงถูกนำมาใช้ใน งาน แสดงแสงเลเซอร์เพื่อเคลื่อนลำแสงเลเซอร์และสร้างลวดลายเรขาคณิตหลากสีสันในหมอกรอบผู้ชม กัลวาโนมิเตอร์แบบกระจกความเร็วสูงเหล่านี้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งจำเป็นในอุตสาหกรรมสำหรับ ระบบ การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ตั้งแต่การแกะสลักด้วยเลเซอร์บนเครื่องมือ อุปกรณ์ และชิ้นส่วนต่างๆ ไปจนถึงการเข้ารหัสแบบกลุ่มบนแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ โดยทั่วไปแล้ว กัล _วา โนมิเตอร์แบบกระจกความเร็วสูง จะควบคุมทิศทาง X และ Yบน เครื่องทำเครื่องหมาย เลเซอร์Nd:YAGและCO2เพื่อควบคุมตำแหน่งของจุดเลเซอร์พลังงานอินฟราเรดการกัดกร่อนด้วยเลเซอร์การตัดเฉือนด้วยลำแสงเลเซอร์และ การ ตัดเวเฟอร์ ล้วนเป็นพื้นที่อุตสาหกรรมที่สามารถพบกัลวาโนมิเตอร์แบบกระจกความเร็วสูงได้

เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่นี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับวัดกระแสไฟฟ้าที่อ่อนมากหรือต่ำมากในระดับ^10⁻⁹  A

เพื่อให้สนามแม่เหล็กตลอดขดลวดมีความเป็นเส้นตรงตลอดช่วงการเคลื่อนที่ของแกลแวนอมิเตอร์การออกแบบของดาร์ซองวาลโดยใช้กระบอกเหล็กอ่อนวางไว้ภายในขดลวดโดยไม่สัมผัสกัน จะทำให้ได้สนามแม่เหล็กในแนวรัศมีที่สม่ำเสมอ แทนที่จะเป็นสนามแม่เหล็กในแนวขนาน

• เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบสาย

• "เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าของ Marcel Deprez สำหรับกระแสไฟฟ้าแรงสูง" Nature . 22 ( 559 ): 246– 7. 15 กรกฎาคม 1880. Bibcode : 1880Natur..22R.246. . doi : 10.1038/022246b0 .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า แบบกระจกเงา

• เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบกระจก - บทเรียน Java แบบโต้ตอบห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงแห่งชาติ