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Pubblicato su CQ Elettronica - Ottobre 2003

LA RESISTENZA INTERNA DEGLI STRUMENTI ANALOGICI 2

Ho letto con attenzione l'articolo di George Murphy VE3ERP pubblicato nel numero di Dicembre 2002 e non ho proprio capito perché per misurare la resistenza interna di uno strumento sia necessario:

  1. Costruire un circuito di misura con due deviatori, due interruttori, due potenziometri
  2. Eseguire una procedura di sette passi di cui due calibrazioni (passi 3 e 4) e due misure (passi 5 e 7)
  3. Scrivere ed eseguire un programma in BASIC per il calcolo della resistenza

Tutto questo lavoro, che forse sarà necessario una o due volte nella vita dello sperimentatore medio, mi sembra eccessivo e non in linea con la "pragmatica" tipica degli anglosassoni (credo che l'articolo sia una traduzione dall'originale).

Inoltre se si chiudono S1 ed S3 di figura 4 dell'articolo di George Murphy e per errore il potenziometro R1 è regolato tutto verso l'alto si corre il rischio di rompere lo strumentino perché si trova collegato direttamente in parallelo alla batteria senza alcuna limitazione della corrente.

Per trovare la resistenza interna di un microamperometro (o milliamperometro) è sufficiente una batteria da 1,5 V, una resistenza di valore noto, un multimetro affidabile (che serviva anche nel procedimento descritto nell'articolo).

La resistenza deve avere un valore tale da far circolare una corrente inferiore al valore di fondoscala, per evitare di danneggiare lo strumento.

Non è necessario disporre di una resistenza di precisione, basta eventualmente verificarne il valore con il multimetro nella posizione Ohm.

Nella tabella A ci sono degli esempi di valori resistivi per alcuni valori tipici di fondoscala, ma non sono tassativi.

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Si monta il circuito di figura 1, anche in maniera volante, e si misura con il multimetro la corrente che circola nel circuito Is.

Si monta il circuito di figura 2 e si misura con il multimetro la tensione ai capi dello strumentino Vs.

Ora, applicando la legge di Ohm, si calcola la resistenza interna dello strumento con la formula Rs = Vs / Is.

Basta così, è sufficiente.

Ovviamente per avere il risultato in Ohm bisogna inserire nel calcolo la tensione in Volt e la corrente in Amper.

Probabilmente avremo misurato la tensione in milliVolt (mV) e la corrente in milliAmper (mA), possiamo quindi inserire nella formula i valori direttamente.

Se invece abbiamo misurato la tensione in milliVolt (mV) e la corrente in microAmper (µA) allora il risultato sarà in kiloOhm.

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Per i perfezionisti che vogliono evitare tutti i possibili errori di misura si può utilizzare il circuito di figura 3 che con due strumenti, un Voltmetro ed un Amperometro, diminuisce l'errore di inserzione degli strumenti.

Oppure si può scegliere il circuito di figura 4 dove la corrente che circola nel circuito non viene misurata direttamente ma calcolata in questo modo:

  1. Si misura con il Voltmetro la tensioni ai capi della resistenza Vr (figura 4a)
  2. Si calcola la corrente del circuito con la formula Is = Vr / R

Se la tensione Vr è in Volt e la resistenza R è in Ohm il risultato sarà in Ampere, e la tensione Vr è in Volt e la resistenza R è in kiloOhm il risultato sarà in milliAmpere, Se la tensione Vr è in milliVolt e la resistenza R è in kiloOhm il risultato sarà in microAmpere.

Nota la corrente si procede come per il circuito di figura 1.

Vi ricordo che qualsiasi multimetro digitale utilizzato come voltmetro, anche quello comprato alla Standa per 5 Euro, presenta un'impedenza di ingresso di almeno 1 MegaOhm e quindi l'errore di misura causato dall'inserzione dello strumento in parallelo alla resistenza o allo strumentino è piccolo, al massimo qualche punto percentuale, e quindi trascurabile per le nostre applicazioni.

I comuni strumentini da pannello hanno un errore di misura del 5-10%, in particolare per quelli piccoli e maltrattati che troviamo sulle bancarelle del surplus.

Vale la pena calcolarne la resistenza interna con una precisione dello 0,01% ? Forse no.

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