Elettronica pratica/Strumenti di misura

Strumenti di misura

Amperometro

Gli amperometri misurano la corrente. La corrente in Elettronica si misura normalmente in mA, che è 1/1000 di un amper. I tipi più diffusi di amperometro sono composti da una bobina, solidale con un indice, che può ruotare all'interno del campo magnetico prodotto da un magnete permanente, con una molla antagonista che tende a riportarla verso lo zero. Maggiore è la corrente che scorre nella bobina, maggiore è l'angolo di rotazione della bobina e quindi dell'indice. Normalmente gli amperometri sono connessi in parallelo con vari resistori (shunt) commutabili al bisogno che possono estendere la gamma misurabile delle correnti. Si assuma, per esempio, che l'amperometro base sia un "1000 ohm per volt", il che significa che per ottenere una deflessione fondo scala dell'indice è necessaria una corrente di 1 mA (1 volt diviso 1000 ohm da 1 mA - si veda la legge di Ohm). Per usare quell'amperometro per misurare una corrente di 10 mA fondo scala è necessario "shuntare" l'amperometro con un resistore, in modo che dei 10 mA totali che transiteranno nel complesso amperometro-shunt, 9 mA passino attraverso il resistore di shunt e solo 1 mA scorra attraverso lo strumento. Similmente, per estendere la portata dello amperometro a 100 mA nello shunt dovranno transitare 99 mA e nello strumento solamente 1 mA.

Voltmetro

I Voltmetri sono fondamentalmente degli amperometri collegati in serie con dei resistori. Si assuma che l'amperometro di base sia un amperometro a "1000 Ohm per volt", il che significa che per ottenere una deflessione a fondo scala è necessario1mA. Per estendere la portata per misurare 10 Volt fondo scala la resistenza necessaria da collegare in serie deve essere grande abbastanza da assorbire la maggiore parte della tensione, affinché solamente 1 mA scorra attraverso lo strumento quando siano applicati 10 Volt.

Ohmmetro

Gli ohmmetri alla base sono degli amperometri "connessi ad una batteria interna, con una resistenza adeguata in serie". Si assuma che l'amperometro di base sia un amperometro da "1000 ohm per volt", il che significa che per una deflessione fondo scala è necessario 1 mA. Quando il resistore esterno che è connesso ai terminali è zero (dapprima i cavetti sono uniti assieme per la calibrazione), il resistore interno variabile in serie con l'amperometro viene regolato acciocché scorra 1 mA, regolazione che dipenderà dalla tensione della batteria, e quando la batteria si esaurisce la messa a punto cambierà. Il punto fondo scala è contraddistinto da resistenza zero. Poi se viene collegata ai terminali una resistenza esterna che faccia scorrere solamente metà della corrente (0.5 mA in questo esempio), allora la resistenza esterna uguagliera la resistenza interna in valore, e la scala sarà contrassegnata in conformità. Quando non scorre nessuna corrente, la scala segnerà resistenza infinità. La scala di un ohmmetro non è lineare. Gli ohmmetri sono comunemente impiegati per controllare i cortocircuiti ed i circuiti aperti nelle schede circuitali.

Multimetro

I Multimetri contengono Ohmmettri,Voltmetri, Amperometri ed una varietà di prestazioni per misurare altre quantità. Nella maggioranza dei casi sono misurabili tensioni in C.C e in C.A. La frequenza delle tensioni in C.A. I multimetri pure presentano un rivelatore di continuità, fondamentalmente un Ohmmetro con cicalino. Questo è molto utile per trovare se i componenti sono collegati durante le prove e le messe a punto dei circuiti. I Multimetri sono spesso idonei a misurare pure le capacità e le induttanze. Ciò può realizzarsi usando un ponte di Wien. Un prova diodi è pure generalmente incorporato, che consente di determinare il catodo e l'anodo di diodi sconosciuti. Ai fini di una facile lettura è pure fornito uno schermo LCD.

Strumenti di laboratorio elettronico

Oscilloscopio

Oscilloscopio

L'Oscilloscopio è usato per visualizzare le forme d'onda delle tensioni in C.A. su uno schermo, normalmente sotto forma di un grafo della tensione in funzione del tempo.

Analizzatore di spettro

Un analizzatore di spettro è un dispositivo usato per esaminare la composizione spettrale delle forme d'onda elettriche, acustiche o ottiche. Può pure misurare lo spettro di frequenza.

Ci sono analizzatori di spettro analogici e digitali.

• L'analizzatore di spettro analogico si serve di un filtro passa banda variabile la cui frequenza mediana viene automaticamente fatta spazzolare attraverso un campo di frequenze il cui spettro deve essere valutato o di un ricevitore a supereterodina in cui l'oscillatore locale viene fatto oscillare da una estremità all'altra di una gamma di frequenze.
• L'analizzatore di spettro digitale computa la trasformata di Fourier, un procedimento matematico che trasforma una forma d'onda nelle componenti del suo spettro di frequenza.

Alcuni analizzatori di spettro (come gli analizzatori in tempo reale) usano una tecnica ibrida in cui il segnale in arrivo viene prima abbassato di frequenza usando la tecnica di eterodinaggio e poi viene analizzato tramite la tecnica della trasformata di Fourier.

Generatore di segnali

Generatore di segnali

Questo strumento è usato per generare dei segnali a C.A. di bassa tensione. La maggior parte dei comuni generatori di segnali creano onde di varie frequenze . sinusoidali, triangolati e quadrate. Sono usati in unione con l'oscilloscopio per il controllo dei circuiti analogici.

Sonda logica

Questo strumento genera degli stati logici "alto" e "basso" per il controllo dei circuiti digitali. Se una sonda logica non è disponibile si può usare un'onda quadra di un generatore di segnali. Le onde quadre possono essere usate pure per controllare la risposta nel tempo dei circuiti digitali.