PROVA DI LABORATORIO E RELAZIONE DI MISURE ELETTRICHE

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Introduzione

L’esperienza di laboratorio svolta ci ha permesso di acquisire una comprensione più approfondita delle misure elettriche su circuiti, nonché delle valutazioni associate. Come teorizzato in precedenza, il risultato di una misura non coincide esattamente con il vero valore della grandezza in oggetto, ma è affetto da una serie di errori, i quali rientrano in un intervallo definito dall’incertezza. Pertanto, ogni risultato di misura deve essere accompagnato dal valore dell’incertezza corrispondente. La determinazione di tale incertezza si basa su funzioni matematiche studiate in teoria e varia in base al tipo di misura, diretta o indiretta. Nelle misure dirette, l’incertezza può essere calcolata utilizzando le specifiche fornite dal costruttore degli strumenti, mentre nelle misure indirette, essa può essere calcolata mediante formule matematiche che coinvolgono le incertezze delle misure dirette da cui dipendono.

Durante le esperimenti condotti in laboratorio, abbiamo utilizzato una serie di strumenti, tra cui l’oscilloscopio digitale HP54600B, il multimetro digitale HP974A, il generatore di forme d’onda Wavetek FG3A, sonde compensate 10X, cavetti coccodrilli e una basetta sperimentale su cui è stato montato il circuito da analizzare. Per determinare l’incertezza delle misure, abbiamo fatto riferimento alle specifiche fornite nei manuali degli strumenti utilizzati. Inoltre, abbiamo calcolato i valori dell’incertezza utilizzando specifiche provenienti da manuali diversi da quelli degli strumenti utilizzati, al fine di confrontare gli strumenti tra loro e acquisire la capacità di interpretare le specifiche, che possono variare da manuale a manuale.

Gli strumenti oggetto di analisi nelle misure comprendono il Multimetro digitale HP974A, il Multimetro Fluke 8060A, il Multimetro Norma D1216, l’Oscilloscopio digitale HP 54501A, l’Oscilloscopio digitale HP 54600B, la Scheda di acquisizione NB-A2000 e la Scheda di acquisizione LAB-PC+.

Struttura della relazione

La relazione è suddivisa in tre parti. La prima parte è basata sulla prova B di laboratorio, la seconda parte è basata sulla prova C e la terza parte è incentrata sulla prova D.

Nella prima parte, verranno discussi i seguenti aspetti:

  • Utilizzo del multimetro per la rilevazione di continuità, la prova diodi e la misurazione di resistenze precise.
  • Impiego dell’oscilloscopio con due tracce in modalità normale e XY.
  • Caratterizzazione dei transistor bipolari (BJT): esecuzione di misure manuali in modalità XY.
  • Caratterizzazione dei transistor bipolari (BJT): esecuzione di misure automatiche in modalità normale.

I risultati delle misure e i calcoli effettuati sono presentati in tabelle, ottenute grazie all’utilizzo di Excel, un foglio di calcolo che permette l’automatizzazione dei calcoli attraverso funzioni predefinite o personalizzate. Inoltre, sono state definite funzioni che descrivono il comportamento di ciascuno strumento, e il codice (scritto in VBA) associato a ciascuna tabella evidenzia il processo di determinazione di tali funzioni. Per una migliore comprensione, è possibile consultare i file Excel allegati alla relazione.

Uso del multimetro come rilevatore di continuità

Attraverso il test di continuità, abbiamo classificato il generatore di forme d’onda e l’oscilloscopio in termini di messa a terra. Questo test ha rivelato che entrambi gli strumenti risultano single-ended, poiché è stata rilevata continuità tra gli involucri esterni degli ingressi BNC dell’oscilloscopio e tra gli involucri esterni delle uscite BNC del generatore di segnali. Inoltre, sia il generatore di segnali che l’oscilloscopio sono collegati a terra, con continuità rispettivamente tra gli involucri esterni delle uscite del generatore e il conduttore di terra, e tra gli involucri esterni degli ingressi dell’oscilloscopio e il conduttore di terra.

In seguito a questa analisi, è fondamentale rappresentare lo schema di principio del circuito presente sulla basetta sperimentale.

Elenco dei componenti:

  • R1: Resistenza da 100 ohm, tolleranza del 5%, potenza nominale di 1/4 watt.
  • R2: Resistenza da 120 ohm, tolleranza del 5%, potenza nominale di 1/4 watt.
  • R3: Potenziometro logaritmico da 470 ohm, potenza nominale di 1/4 watt.
  • R4: Potenziometro logaritmico da 10.000 ohm (10 kilo-ohm), potenza nominale di 1/4 watt.
  • TR: Trasformatore di isolamento.
  • E: Batteria.
  • BJT: Transistor in prova (BC107).

Nella prova di continuità è stata verificata l’efficienza del trasformatore. Questa analisi ha confermato che tra il primario e il secondario del trasformatore vi è un adeguato disaccoppiamento. Un trasformatore di isolamento è stato impiegato poiché il potenziale di terra dell’oscilloscopio non coincide con quello del circuito. Pertanto, il trasformatore svolge la funzione di disaccoppiare il circuito dalla terra, evitando che potenziali differenze possano causare problemi o danneggiare l’apparecchiatura.

ALTRA RELAZIONE TECNICA

aggiungo inoltre il link ad un’altra relazione tecnica

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