Tensione rettificata e sua lettura su tester

[EcoTan]

Il valore calcolato sarebbe VRms = 3.63V.
Tutti gli strumenti INVECE indicano 3.11V.

Anche il valore medio letto sul Tektronix non corrisponde a quello di una sinusoide rettificata con ampiezza di picco 5V e neppure 5,12V.
Dovrebbe essere Vpicco*2/pigreco cioè 3,2V

Ma cosa rappresentano le due freccette? Non sarà la posizione della traccia a 0V?

[stefanopc]

Ma cosa rappresentano le due freccette? Non sarà la posizione della traccia a 0V?

Mi associo alla domanda precedente.

Anche se sarebbe scontato vorrei a questo punto conferma che il livello del gnd corrisponda esattamente alla parte inferiore della forma d'onda pulsante visualizzata sull'oscilloscopio.
Giusto per stare tranquilli.



Ciao

[GioArca67]

comunque il valor medio di quell'onda raddrizzata vale (su mezzo periodo o sul periodo intero fa lo stesso):

[franco05]

Per MarcoD :

Il vecchio ICE ha un solo diodo, raddrizzatore a una semionda, se gli applichi una sinusoide (che ovviamente è simmetrica) , lui ne misura il valore medio, poi lo visualizza in valore efficace (usando anche una scala particolare che compensa la caduta di tensione nel diodo).

Sì,certo!

Riguardo la tensione pulsante raddrizzata a doppia semionda, a mia sensazione dovrebbe avere lo stesso valore efficace della tensione prima del raddrizzamento (supponendo nulla la caduta nei diodi).

Perfettamente d'accordo, questo lo prevede anche la teoria, la formuletta per la tensione efficace nella alternata e nella raddrizzata è la stessa,considerando però infatti nulla la caduta nei diodi.

Se penso di alimentare un resistore, questo deve scaldare nello stesso modo con sinusoidale o pulsante doppia sinusoide.

E' diverso se alimento un motore a spazzole per tensione continua, questo è sensibile al valore medio della tensione.
altro caso se alimento un motore a spazzole con eccitazione serie (motore universale ?),
dovrebbe funzionare indifferentemente con tensione continua o alternata (a parte perdite nel ferro per isteresi e correnti parassite).
Dovrebbe essere sensibile al valore medio sia di una pulsante sia di una alternata considerata in modulo (che poi è una pulsante).

considerazioni interessanti ... forse c'è un nesso col fatto che il meccanismo a bobina mobile ha un'affinità col secondo e terzo caso?

Per GioArca67:

Comunque la forma d'onda raddrizzata ha una cuspide, quindi frequenze infinite, quindi i multimetri la leggono deformata perché filtrata passa basso (o passa banda), quindi tentare di fare moltiplicazioni o divisiione per \sqrt(2) ha poco senso, quindi sono nati i True RMS, che True tanto non sono...

La funzione raddrizzata è
5.12 \left|\cos(2 \pi 50 t)\right|

Il cui valore di picco è ovviamente 5.12V, mentre il valore RMS

\sqrt{\frac{1}{0.02} \int_{0}^{0.02} (5.12 \left|\cos(2 \pi 50 t)\right|)^2\mathrm{d}t}=3.62 V

che coincide col valore RMS della sinusoide non raddrizzata,

Questa prima parte non riesco purtroppo a seguirla bene dal punto di vista matematico e anche teorico, però le conclusioni sono le solite: RMS dell' alternata circa uguale(per le perdite) a RMS della raddrizzata.
Il resto non lo seguo più ma vedo un valore di 3,135 che si avvicina a quelli rilevati. La tengo in considerazione come possibile spiegazione per i DMM (se tale vuole essere!), anche se mi mancano gli strumenti matematici e non riesco a seguirne i passaggi , mi interesserebbe però di più l' approfondimento del discorso sull' analogico.

Saluti

[franco05]

EcoTan :

Anche il valore medio letto sul Tektronix non corrisponde a quello di una sinusoide rettificata con ampiezza di picco 5V e neppure 5,12V.

no,no,il Tek riporta un presunto valore RMS,non il valore medio. E comunque sì, è un po' al disotto di quel che dovrebbe essere il valore medio di quell'onda....Sta di fatto che rimane un valore simile a quello dei DMM perché presumibilmente il motivo è lo stesso, operando tutti quanti in digitale!

[GioArca67]

Questa prima parte non riesco purtroppo a seguirla bene dal punto di vista matematico e anche teorico, però le conclusioni sono le solite: RMS dell' alternata circa uguale(per le perdite) a RMS della raddrizzata.

Il punto è un po' diverso: non se il valore RMS prima e dopo il raddrizzamento sono uguali o diversi, ma cosa riesce a leggere il multimetro.
Poiché per una sinusoide pura vale il rapporto
Veff=Vpicco/√2
i multimetri di solito usano questa relazione per il calcolo del valore efficace.
Se però la sinusoide è distorta, a parità di Vpicco, Veff vero è diverso da Vpicco/√2, ma il multimetro non sa che si trova una sinusoide distorta e quindi sempre Vpicco/√2 ti mostra, sbagliando.
Ci sono poi i multimetri True RMS che sono un po' più furbi, ma sbagliano pure loro in alcuni casi.

Il resto non lo seguo più ma vedo un valore di 3,135 che si avvicina a quelli rilevati.

Il valore viene simile perché ho cercato di simulare quel che può succedere.

La tengo in considerazione come possibile spiegazione per i DMM (se tale vuole essere!), anche se mi mancano gli strumenti matematici e non riesco a seguirne i passaggi , mi interesserebbe però di più l' approfondimento del discorso sull' analogico.

Qui viene in ballo il pentolone d'acqua sul fornello... e le inerzie.

Con un multimetro analogico se hai fatto caso la velocità dell'ago dipende dall'intensità della grandezza da misurare: più è grande più è veloce.
Per non farlo sbattere a fondo scala, e controllare che la portata era corretta davo un colpetto veloce col puntale dove misurare e vedevo se l'ago schizzava o meno.

Il tutto dipende dall'inerzia del complesso bobina mobile - ago.
Quando applichi la tua pulsata l'ago tende a seguire la tensione, se la frequenza fosse sufficientemente bassa vedresti proprio l'ago oscillare come la tensione.
Però anche lui ha un'inerzia, come la massa d'acqua che non si scalda istantaneamente e non si fredda istantaneamente.
Quando aumenti la frequenza della pulsata, l'ago non riesce più a seguirla e rimane in ritardo, ad es. superato il massimo la tensione scende più velocemente di quanto possa fare l'ago e non torna a 0, poi la tensione risale, lo supera, lui cerca di risalire, un po' risale, non arriva al massimo perché nel frattempo la tensione è calata di nuovo... e così via.
L'ago si posiziona verso il valore efficace.

Pertanto occorre farsi la domanda: quanto fedele è quella pulsata ad una vera sinusoide (matematicamente) raddrizzata?

[GioArca67]

no,no,il Tek riporta un presunto valore RMS,non il valore medio.

Mostra anche un valore medio (2,68) che però è abbastanza diverso dal valore medio che dovrebbe avere quella onda (3,26=5,12*2/π).
Magari era spostata in basso sullo schermo?

[EcoTan]

Quindi il segnale all'uscita del generatore è affetto da un offset continuo di circa mezzo volt o la massa non è ben collegata all'oscilloscopio con ingresso in DC, cose da chiarire preliminarmente.

[franco05]

Mostra anche un valore medio (2,68) che però è abbastanza diverso dal valore medio che dovrebbe avere quella onda

sì, lo so , avevo anche messo la funzione della Vmedia sul Tek ma dal momento che era molto diversa da qualunque valore teorico non l'avevo presa in considerazione. Ma no, non mi pare che cambi spostando la sinusoide, comunque andrò a ricontrollare. In ogni caso ci sarebbe da dare una spiegazione anche a questo basso valore.
Ma come dicevo, ritengo sia più facilmente interpretabile il valore sull'ICE che non sui DMM o sull'oscillo....Si potrebbe pensare,anche in base alle considerazioni di MarcoD, che, se in modalità alternata e con corrente alternata l'ago della bobina mobile rileva una tensione media di una corrente raddrizzata e poi si posiziona in un punto della scala (in rosso) che viene ridotto a valore efficace, quella stessa corrente AC già raddrizzata con il tester in modalità DC farà muovere l'ago in un punto equivalente al precedente rilevando sempre una tensione media, ma sulla scala in nero che per uguali valori della scala è spostata un po' a sinistra, mostrando così un valore più basso, cioè la tensione media di quella corrente pulsata.
MI spiego in pratica: con la pulsata di 5,12Vpeak l' ICE segna in DC quasi 3,2; con un'alternata con stesso valore di picco ( cioè con la stessa AC che ci fornirà la pulsata) l'ago in AC dovrebbe portarsi circa a 3,6. In entrambi i casi la bobina ha rilevato una corrente media. Come si può intuitivamente pensare, se in AC la bobina mobile rivela una media (di una raddrizzata!), sembra logico pensare che lo stesso meccanismo valga per una tensione raddrizzata in modalità DC, con la differenza che in modalità DC il valore rilevato è veramente il medio e non l'efficace : in fondo la media di una tensione puramente continua corrisponde al suo massimo che è costante nel tempo e il massimo costante nel tempo di una pulsata è proprio il suo valore medio !
Andrò a verificare in pratica tutte queste considerazioni. Ovviamente tutto questo meriterebbe di essere supportato dallo studio della circuiterìa del tester,abbastanza semplice peraltro.

[EcoTan]

la Vmedia sul Tek ma dal momento che era molto diversa da qualunque valore teorico non l'avevo presa in considerazione.

Una spiegazione invece c'è, se nel generatore di segnale è stato impostato un offset di circa -0,5V. In tal caso tutto quadra.
A conferma di ciò basta guardare la posizione della traccia rispetto allo zero volt, nell'oscillogramma del post [1].