Misurare 4-20mA

[Ivan_Iamoni]

Ciao a Tutti.
Ho recentemente acquistato un multimetro nuovo, ero alla ricerca di uno strumento, robusto per uso in ambienti gravosi e poco illuminati, con caratteristica TRMS , lo stumento che ho deciso di acquistare aveva tutte queste caratteristiche.
Purtroppo una lettura poco approfondita delle sue caratteristiche, mi ha fatto perdere di vista una funzionalità che oramai davo per scontata, ma ho scoperto che scontata non è, tra l'altro questo prodotto vantava d'essere il top della sua gamma.
La misurazione di correnti DC in un range da 4mA a 20mA , un classico per noi tecnici e strumentisti.
Scopro durante la calibrazione dello strumento che questo multimetro ha due range di misurazione da da 10A sino a 10mA , da 4 mA ad 1 microA DC (che è ancora tutto da verificare ).
Insomma, il range da 4 mA a 10 mA DC non è coperto dallo strumento.
Arrivo al dunque...
A parte essermi dato del "cretino" da solo, non mi va proprio l'idea di portarmi dietro due strumenti.
Quindi ho pensato ad una resistenza di shunt, una resistenza speciale, con tolleranze piccolissime e poca deriva termica, ma al tempo stesso sono qui a chiedere se avete delle soluzioni più professionali, sempre che comportino una certa praticità di trasporto, altrimenti tanto vale che mi porti a spasso sia il vecchio che il nuovo multimetro.

[mir]

Salve Ivan,
lo strumento che utilizziamo quotidianamente a campo è il tester Fluke175, mentre per alcune verifiche del 4-20 mA, la comoda pinza Fluke 171 ( se non ricordo male la sigla ..) , per quanto concerne il resistore, non ricordo la tolleranza, potresti però verificarla su uno dei modulini siemens per 4-20 mA che avevano al loro interno appunto un resistore..se riesco a trovarne uno poi ti posto i dati.

[AOX]

Uno strumento dalle mille applicazioni potrebbe essere questo:
https://www.distrelec.it/calibratore/gossen-metrawatt/metrahit-cal/910412
Oltre al multimetro ha le funzioni di misura e generazione per 0-4-20mA, 0-10V, termocoppie, PT100/1000 e altri tipi di sensori.
E' molto utile, non solo per elettronica, ma anche in campo e officina nel caso di automazione industriale dove ci sono sensori ed interfacce standard.

[DirtyDeeds]

Dipende un po' dalla massima caduta di tensione che puoi accettare, ma farei due prove: una con una resistenza da 10 ohm sulla portata da 400 mV e una con una resistenza da 100 ohm sulla portata da 4 V, ottenendo nei due casi una portata di corrente di 40 mA. Come resistenza userei questa o una equivalente.

[Ivan_Iamoni]

@ AOX , quello di cui ho bisogno , non è un calibratore, di quelli già ne possiedo uno, è durante la calibrazione che ho scoperto che lo strumento in esame ha un "buco" , ossia , due scale di misurazione in corrente DC, una scala da 10mA a 10A ed una da 4mA sino a 1 microapere, il range tra 4mA e 10mA non è coperto dallo strumento.

@ DirtyDeeds , la resistenza mi era venuta in mente da subito, quella che mi hai suggerito è ottima, la caduta di tensione che può provocare è del tutto accettabile.
Mi chiedevo solo se nel vostro repertorio di idee esistesse un alternativa ad un sistema passivo di conversione.

[IsidoroKZ]

Una alternativa a un sistema passivo e` un sistema attivo, che probabilmente e` un pochino piu` grande, pesante e consuma batterie che si scaricano nel momento meno opportuno.

D'altra parte un sistema attivo puo` presentare all'ingresso una impedenza molto piu` bassa e quindi praticamente nessuna caduta di tensione, al posto dei due volt della resistenza. Non so se questa sia una caratteristica appetibile.

[Ivan_Iamoni]

Capisco Isidoro, anche io avevo pensato a qualcosa di passivo, magari usando un OPAMP , ma ovviemente dovrei preoccuparmi anche di fornire lui una tensione di alimentazione adeguata.
Per necessità attuale mi oriento ora su di una resistenza di precisione , per l'esattezza, questa.
Usando la scala in mV con questa R10, 0,1% leggerò un valore, compreso tra 40mV e 200mV , l'impedenza di ingresso del multimetro è di 10M.

Saldo la resistenza su un piccolo pezzo di PCB e collegandovi una coppia di puntali che ho di scorta, realizzerò una sonda, specifica.
Mi sarebbe piaciuto, per adattare il tutto all'impedenza del multimetro e alla resistenza che hanno i cavi, usare un potenziometro, ma purtroppo anche con le migliori intenzioni, al di sotto del 5% di precisione, non trovi nulla che costi meno del multimetro stesso.
Poi di sicuro un potenziometro avrebbe una deriva maggiore nel tempo causato dalla natura del contatto strisciante.

Ma se vuoi proseguire con il tuo discorso attivo, potrebbe interessarmi.

[DirtyDeeds]

Mi sarebbe piaciuto, per adattare il tutto all'impedenza del multimetro e alla resistenza che hanno i cavi, usare un potenziometro, ma purtroppo anche con le migliori intenzioni, al di sotto del 5% di precisione, non trovi nulla che costi meno del multimetro stesso.

Argh!, no assolutamente, vade retro dai potenziometri! Comunque non serve: l'errore di misura della corrente dovuto alla resistenza d'ingresso del multimetro è dell'ordine di 10 ohm/10 Mohm, cioè , assolutamente trascurabile. Per la resistenza dei cavi, anche, non c'è problema purché tu faccia un collegamento a 4 terminali, ovvero che i due cavi del tester li colleghi direttamente ai capi della resistenza di misura.

Per la soluzione attiva, si può fare un amplificatore di transresistenza: non te l'avevo consigliata un po' per i motivi detti da IsidoroKZ, un po' perché la soluzione passiva mi sembrava in linea con le specifiche del multimetro.

[AOX]

Effettivamente il link dello strumento che ho dato era sbagliato in quanto era di un solo calibratore.
Mi sono confuso con l'altro modello che fa da multimetro + calibratore contemporanei e del quale ho la versione precedente.
E' ovvio che è una soluzione un po' impegnativa ma da quando lo uso ho abbandonato altri multimetri portatili e misuratori vari perché con questo si fa di tutto. Oltre alle scale tipiche dei multimetri ha tutte quelle specifiche della sensoristica (0-20ma, 4-20ma) con ottima precisione.

[Ivan_Iamoni]

Come è andata a finire?
Beh , come avevo anticipato, ho preso una coppia di nuovi puntali, talgliato ed inserito in mezzo un piccolo PBC da 10X6mm con sopra saldata una resistenza da 10 Ohm 0,1%.
Il tutto sigillato dal termoretraibile, le clip lo ho aggiunte io, per essere più comodo nelle misurazioni, orignariamente vi erano i classici puntali.
Ecco la foto.

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