Il metro di misura del nuovo millennio

MULTIMETRI DIGITALI –

Una panoramica dei differenti modelli disponibili per scegliere il multimetro digitale più adatto alle specifiche esigenze e alcuni consigli utili per utilizzare al meglio un multimetro digitale.

I multimetri sono stati descritti come i metri di misura del nuovo millennio. Ma cos'è esattamente un multimetro digitale e per cosa può essere utilizzato? Come si eseguono le varie misure in completa sicurezza? Quali sono esattamente le caratteristiche che servono? Qual è il modo più facile per ottenere il massimo dallo strumento e qual è quello più adatto allo specifico lavoro? La tecnologia sta rapidamente cambiando il mondo. Circuiti elettrici ed elettronici sembrano pervadere ogni cosa, diventando nel contempo sempre più piccoli e complessi. L'industria delle telecomunicazioni e dell’elettronica, supportate da una attività di ricerca & sviluppo sempre più spinta, sfornano in continuazione nuovi circuiti che mettono a dura prova i tecnici del settore. L'assistenza, la riparazione e l'installazione di queste apparecchiature richiede strumenti in grado di fornire informazioni precise e affidabili. Per prima cosa diamo la descrizione generale: un multimetro digitale è un “metro” elettronico; misura grandezze elettriche. Può avere varie funzioni speciali, ma fondamentalmente misura tensione, corrente e resistenza.

Come scegliere il vostro multimetro digitale
Per scegliere il modello più adatto al vostro lavoro occorre non solo fare riferimento alle specifiche di base, ma valutarne le varie funzioni e il valore complessivo dello strumento, compresi il design e la cura con cui è stato prodotto. Oggi più che mai l'affidabilità è di estrema importanza, specialmente in condizioni di lavoro difficili. Prima di essere sballottati in giro nelle cassette degli attrezzi, tutti i multimetri Fluke hanno superato un rigoroso programma di test. La sicurezza è una delle priorità fondamentali nella progettazione dei multimetri Fluke. Uno spazio adeguato tra i componenti, il doppio isolamento e la protezione degli ingressi aiutano ad evitare lesioni personali o danni allo strumento nel caso venga male utilizzato. Fluke progetta i propri multimetri secondo gli standard di sicurezza più recenti e impegnativi, e offre numerosi modelli di multimetri digitali, caratterizzati da funzioni, quali Touch Hold, barre grafiche analogiche ed elevata risoluzione. Per ampliarne ulteriormente le potenzialità sono disponibili numerosi accessori per misure di temperatura e di correnti elevate.

Le nozioni di base

• Risoluzione, cifre e punti - La risoluzione indica la qualità della misura che uno strumento può effettuare. Conoscendola è possibile stabilire se uno strumento è in grado di rilevare anche una piccola variazione del segnale di ingresso. Per fare un esempio, se un multimetro digitale ha una risoluzione di 1 mV nella gamma a 4 V, sarà possibile rilevare la variazione di 1 solo mV (1/1000 di volt) quando si sta misurando 1 V. Ecco altri esempi: non comprereste mai un righello suddiviso solo in centimetri per misurare intervalli di millimetri. I termini cifre e punti sono utilizzati per descrivere la risoluzione dello strumento. I multimetri digitali sono classificati in base al numero di punti o di cifre che sono in grado di visualizzare. Uno strumento a 3 1/2 cifre può visualizzare tre cifre complete, comprese tra 0 e 9, ed una “mezza” cifra, che mostra solo 1 oppure nulla. Sarà quindi in grado di offrire una risoluzione di 1.999 punti. Un modello a 4 1/2 cifre offre una risoluzione di 19.999 punti. È possibile descrivere uno strumento in modo più preciso in base ai punti di risoluzione che non in base alle cifre. Gli odierni strumenti a 3 1/2 cifre possono avere una risoluzione di 3.200, 4.000 o 6.000 punti. Per alcune misure, gli strumenti a 3.200 punti offrono una risoluzione migliore. Facendo un esempio pratico, uno strumento a 1.999 punti non è in grado di misurare un decimo di Volt su valori di 200 Volt. Un modello a 3.200 punti visualizzerà invece il decimo di volt fino a 320 Volt. Quindi, fino a quando non si superano i 320 Volt, avrà la stessa risoluzione fornita da un modello con una risoluzione di 20.000 punti.

• Precisione - La precisione rappresenta l’errore massimo che può verificarsi durante il funzionamento. In altri termini, indica quanto la misura visualizzata dallo strumento si avvicina al valore reale del segnale che si sta misurando. La precisione di un multimetro normalmente viene indicata come percentuale della misura. Una precisione dell'uno per cento significa che per una misura di 100,0 V il valore reale potrebbe essere compreso tra 99,0 V e 101,0 V. Le specifiche possono anche indicare un certo numero di punti in aggiunta al valore percentuale; essi indicano di quanti punti possono variare le ultime cifre a destra del display. Riprendendo l’esempio precedente, potrebbe essere espresso come ± (1% + 2), che significa che per una misura visualizzata pari a 100,0 volt, il valore reale potrebbe essere compreso tra 98,8 e 101,2 V. Le specifiche degli strumenti analogici indicano l'errore rispetto al fondo scala e non rispetto al valore visualizzato. La precisione tipica dei modelli analogici è del ± 2-3 % del fondo scala. A un decimo del fondo scala, questi valori diventano però il 20-30 percento del valore misurato. La precisione tipica di un multimetro digitale è invece compresa tra ± (0,7% + 1) e ± (0,1% + 1) del valore misurato.

• Legge di Ohm - La tensione, la corrente e la resistenza di qualsiasi circuito elettrico possono essere calcolate mediante la legge di Ohm, in base alla quale la tensione è uguale alla corrente per la resistenza. Quindi, se due valori sono noti è possibile ricavare il terzo. Un multimetro digitale si serve della legge di Ohm per misurare e visualizzare Ohm, Ampere e Volt.

• Display digitali e analogici
- I display digitali godono di precisione e risoluzione migliori, poiché mostrano tre cifre o più per ogni misura. Il display analogico, ad ago, risulta meno preciso e offre una risoluzione inferiore, perché in genere richiede la valutazione dei valori compresi tra le linee. La barra grafica visualizza variazioni e andamento di un segnale analogico proprio come l'ago, ma è più duratura e meno soggetta a danneggiarsi.

Tensioni Dc e Ac
• Misura della tensione - Uno dei compiti fondamentali dei multimetri digitali è la misura della tensione. Una tipica sorgente di tensione continua (DC) è la batteria dell’auto, mentre di solito la tensione alternata (AC) viene creata da un generatore. Nelle prese di casa vostra è presente una tensione alternata. Alcuni dispositivi convertono la tensione alternata in tensione continua; televisori, hi-fi, videoregistratori e computer si collegano a una presa a muro (AC) ma utilizzano dei raddrizzatori interni per convertire la tensione alternata in tensione continua; è quest’ultima che alimenta poi i circuiti elettronici interni. Di solito il primo passo nella ricerca guasti su un circuito consiste nella verifica della tensione di alimentazione. Se non è presente, se è troppo alta o troppo bassa, occorre risolvere il problema prima di effettuare ulteriori indagini. Le forme d'onda delle tensioni alternate possono essere sinusoidali o di altro tipo (a dente di sega, quadre, ecc.). I multimetri digitali di qualità misurano il valore efficace o Rms (“Root Mean Square”- valore quadratico medio). Il valore Rms rappresenta la tensione continua equivalente rispetto a quella alternata. La maggior parte dei multimetri misura il “valore medio” e fornisce misure precise solo se il segnale di ingresso è un'onda sinusoidale pura; per altri tipi di segnale non effettuano misure corrette. I segnali non sinusoidali possono essere misurati con precisione solo con i modelli che misurano il valore Rms, fino al fattore di cresta (rapporto tra valore di picco e valore Rms) specificato, che corrisponde a 1.414 per una sinusoide. Spesso però è molto più elevato, come nel caso degli impulsi di corrente di un raddrizzatore. In questo caso uno strumento che misura il valore medio misurerà un valore decisamente più basso rispetto al valore Rms. La precisione di un multimetro può essere limitata dalla frequenza del segnale. La maggior parte dei multimetri è in grado di misurare con precisione tensioni alternate con frequenze comprese tra 50 e 500 Hz; l'ampiezza di banda di un multimetro può anche arrivare a centinaia di kilohertz. In questo caso leggerà un valore più alto, perché riesce a “vedere” una parte più ampia del segnale di ingresso, per complesso che sia. La specifiche di precisione su tensioni e correnti alternate devono indicare quindi anche l'intervallo di frequenza a cui fanno riferimento.

Sicurezza qualità e prestazioni
Sicurezza, qualità e prestazioni sono le tre parole che riassumono i vantaggi dell’ampia gamma dei multimetri digitali Fluke. Ideati per aiutare a svolgere il lavoro in modo più rapido, efficiente e preciso, sono disponibili in modelli adatti a tutte le applicazioni e a differenti budget. Sono strumenti di misura compatti “ultra intelligenti” e di alta precisione dalle molteplici funzioni, quali capacità di registrazione dati e visualizzazione grafica.

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