Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

25
voti

..due parole sul multimetro digitale

Indice

Premessa

La recente ed ottima pubblicazione guida sul tester digitale by zg84, mi ha anticipato sui tempi e per non ripetermi avevo pensato di non continuare quanto avevo iniziato sullo stesso argomento… ma avevo già del materiale realizzato e con un tocco di fidocadj … così ho pensato che era il caso di annotare quanto realizzato nel mio notes … :)

il multimetro alias strumentino

“passami lo strumentino …” era solito chiamarlo così, quando il mio “maestro” preso in una delle sue quotidiane riparazioni TV, mi indicava di passargli il suo fedele inseparabile ed indispensabile multimetro analogico: il mitico ICE680. Erano i tempi in cui iniziavo a muovere i primi passi nel mondo dell’elettronica e delle riparazioni in un laboratorio non distante da casa e dagli studi … chissà se il “maestro”, oggi chiamerebbe così anche il “multimetro digitale” (digit: numero) o “DMM” (dall’inglese Digital multi-meter) comunemente noto con il nome di “tester" (dall’inglese –to test) lo strumento di misura universale che consente di valutare/verificare le grandezze fisiche fondamentali che governano i circuiti elettrici ed elettronici ovvero quelle di tensione (volt - V), intensità di corrente (ampere - A) e resistenza (ohm - Ω).

Per questa sua caratteristica è lo strumento principe presente su ogni banco di lavoro, ed in ogni attività di tipo elettrico ed elettronico che interessi il tecnico elettronico/elettrico o la persona che si avvicina all’affascinante mondo elettrico/elettronico.

multimetro vc97.jpg

multimetro vc97.jpg

Fermo restanto che il professionista è già ben a conoscenza di quanto andrò a scrivere, anzi probabilmente suggeriràmigliorie e/o correzioni (ben gradite) all’esposizione; l’intento è quello di illustrare alcune informazioni per l’utilizzo del multimetro a coloro che utilizzano per la prima volta questo tipo di strumento, con questo senza averela pretesa di sostituire i manuali e/o guide che accompagnano ogni multimetro e che a mio avviso “devono essere lette-conservate” in modo da seguire ogni indicazione fornita dal costruttore prima di iniziare ad utilizzare lo strumento e per la necessaria manutenzione dello stesso ed ancor prima seguire le avvertenze e precauzioni riguardanti la “sicurezza”.

manaule multimetri.jpg

manaule multimetri.jpg

..lo so ho il pallino della Sicurezza

Premesso che l’aspetto sicurezza per l’importanza che riveste ed i suoi contenuti merita una trattazione più approfondita e competente di questa mia breve esposizione, il cui intento è quello di stimolare l’attenzione durante il lavoro di misurazione elettrica, che per quanto banale (e non lo è affatto) e semplice possa sembrare presenta comunque dei seri e potenziali rischi elettrici, pertanto necessità si dell’utilizzo di uno strumento adatto, ma altrettanto procedure corrette.
Sono dell’avviso che questo sia uno dei primi aspetti da considerare nell’esecuzione di ogni attività lavorativa, come in questo caso di lavoro elettrico (= -prove e misure –riparazioni –sostituzioni –modifiche –ampliamenti– montaggi e ispezioni) che come recita il legislatore “questo deve essere eseguito solo da personale specificatamente preparato con esperienza e autorizzato dal datore di lavoro o chi per lui.Tutti devono avere i requisiti psicofisici attitudinali certificati dal medico competente “(DLgs 81/08).
Quando si esegue una misura elettrica e si è in prossimità di circuiti elettrici e/o parti attive, le condizioni non consentono di abbassare la guardia ma richiedono di mettere in atto tutti gli accorgimenti necessari perché “si riducano i possibili rischi elettrici” a partire dall’utilizzo di strumentazione adeguata ..
Ad esempio nel caso in cui una misura serva a verificare la presenza di una tensione stabilendo così che quel circuito elettrico sia o meno sotto tensione e consenta quindi poter operare in sicurezza, da qui la necessità di avere uno strumento affidabile ed aver eseguito correttamente la misura e ancor prima la verifica di funzionamento dello strumento .
In questo caso, come sempre del resto, la combinazione delle corrette procedure di misura (verifica-prova strumento) e l’utilizzo del dispositivo di misura adatto ovvero rispondente alle caratteristiche elettriche per quel campo di misura per quanto previsto dalle norme (IEC-CEI) sono le condizioni necessarie a limitare il possibile rischio elettrico.
Volendo significare con procedure corrette quanto previsto dalle norme specifiche come ad esempio l’utilizzo dei DPI (dispositivi di protezione individuale) necessari ,tipo i guanti di isolamento e gli occhiali di protezione e le prove di funzionamento dello strumento prima della misura; e volendo significare con dispositivo di misura adatto, lo strumento di misura rispondente alle caratteristiche di utilizzo per quel tipo di categoria (CAT) nel campo di misura che si vuole eseguire e rispondente ai requisiti di sicurezza previsti.
La Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) definisce con la IEC1010-1 che è alla base di norme nazionali come la EN61010 (Europa) gli standard di sicurezza per le apparecchiature di misura, stabilendo un livello di sicurezza più elevato, considerando oltre il valore di tensione nominale massima in regime permanente anche la capacità di sopportare eventuali tensioni transitorie che possono viaggiare nei circuiti e quindi nello strumento di misura, da qui il nuovo standard che considera le Categorie di sovratensioni (transitori) nelle installazioni definendole in “Categorie da I a IV” brevemente indicate con CAT I …CAT IV rispettivamente indicate sullo strumento di misura e nel relativo manuale di istruzioni.

*Categorie di sovratensione nelle installazioni.Standard IEC61010-1 si applica ad apparecchiature di test a bassa tensione (<1000 V)

Categoria di sovratensione In breve Esempio
CAT IV Trifase per alimentazione di servizi,tutti conduttori esterni -indica"l'orgine di installazione" ad esempio dove viene effettuato il collegamento a bassa tensione per l'alimentazione servizi

-strumenti elettrici dimisura e sistemi di protezione primaria di sovracorrente

-esterno ed ingresso del servizio:il servizio parte dal palo e arriva all'edificio

-linea aerea fino all'edificio isolato,line ainterrata fino alla pompa

CAT III Distribuzione trifase,inclusa illuminazione commerciale monofase -apparecchiature in impianti fissi,quali gruppi di comando e motori trifase

-sbarra e alimentazione inimpianti industriali

-alimentatori e circuiti derivati corti,dispositivi del quadro di distribuzione

-sistemi di illuminazione in gorssi edifici

-prese delle apparecchiature con collegamenti corti all'ingresso del servizio

CAT II Carichi collegati a presa monofase apparecchiature,strumenti portatili,altre applicazioni domestiche e carichi simili

-prese e circuiti derivatilunghi

-prese a una distanza di oltre 10 metri dalla sorgente di CAT III

-prese a una distanza di oltre 20 metri dalla sorgente di CAT IV

CAT I Elettronica -apparecchiature elettroniche protette

-apparecchiature collegate ai circuiti(sorgente) in cui vengono eseguite misure per limitare sovratensioni transitorie a un livello adeguatamente basso

-qualsiasi fonte ad alta tensione e a bassa energia derivata da un atrasformatore di resistenza ad avvolgimento elevato,come la sezione ad alta tensione di una fotocopiatrice


In questo senso un numero di CAT più alto indicherà la caratteristica di uno strumento di resistere a transitori di energia più elevata rispetto ad un pari strumento ma di CAT inferiore.
Quindi nell’utilizzo di un multimetro è importante considerarne la CAT in virtù del campo di applicazione dello stesso e senza trascurare la presenza del ben noto marchio CE (Conformità Europea) indice di rispondenza a precisi requisiti per la sicurezza, la salute, l’ambiente e la protezione del consumatore; e indice ancor più importante è la presenza di un numero e relativo simbolo di certificazione di un laboratorio riconosciuto (UL,VDE,TUV..) che indica che quellostrumento ha superato il test secondo lo standard dell’ente che si basa su standard internazionali.

particolare VC97.jpg

particolare VC97.jpg


La rispondenza di un multimetro alle dovute caratteristiche è significativa anche in termini di protezioni dello stesso strumento per quanto riguarda gli ingressi di misura, in genere ottenute con l’utilizzo di fusibili con portata ed isolamento adeguati nonché tipologia adatta , ad esempio nel caso del Fluke175 sono utilizzati a protezione due fusibili uno per la portata mA ed una per la portata A entrambi del tipo rapido e con tensione di isolamento di 1000V.
Si è parlato di verifica di funzionamento del multimetro,questa è intesa anche per quanto concerne gli accessori primi fra tutti i puntali che devono dapprima rispondere alle stesse caratteristiche di sicurezza dello strumento (CAT), quindi idonea tensione di isolamento ed altresì fornire condizioni di utilizzo (impugnatura) che evitino un possibile contatto involontario con circuiti o parti di esso sotto tensione.
Può sembrare scontato ricordare la verifica del multimetro ogni qualvolta si esegua una misura prima di quest’ultima ma preferisco ricordarlo, in quanto questa semplice prova verifica il buono stato dello strumento ed ancor prima dei puntali di misura solitamente più soggetti ad usura, prova che può essere eseguita come indicato in ogni manuale o libretto di istruzioni che accompagna il multimetro.
Come già ho avuto occasione di dire quanto esposto relativamente la sicurezza nell’attività di una misura elettrica èriduttivo, e non me ne vogliano gli esperti del campo, e aggiungo che potrà sembrare esagerato a chi si appresta ad utilizzare un multimetro per la prima volta, ad esempio l’hobbysta che in genere opera su circuiti in bassissima tensione (<50V in ca o >120V cc non ondulata sia tra i conduttori sia verso massa) ma non bisogna trascurare ed avere ben presente che un rischio elettrico può essere fatale anche in presenza di circuiti interessati da basse tensioni e piccole intensità di corrente elettricaTesto in corsivo, pertanto questo aspetto interessa ogni operatore che si accinge ad eseguire una misura elettrica in un qualsivoglia circuito elettrico e/o elettronico.
Quindi durante una misura elettrica porre massima ATTENZIONE ALLA SICUREZZA utilizzando lo strumento adatto al tipo e campo di misura interessato ed accertandone dapprima il regolare funzionamento mettendo in campo le dovute procedure per eseguire una misura in sicurezza e corretta !

...lo strumentino ed il DMM,due parole …

Avevo inizialmente citato l’ICE680G, il mitico “multimetro analogico” predecessore dell’attuale multimetrodigitale, ed ancora presente sui banchi di lavoro di tecnici ed hobbysti,nonostante abbia bisogno di un tagliando dopo numerose battaglie il mio è ancora funzionante … è un dispositivo che fa parte della categoria degli strumenti “a bobina mobile” nei quali la grandezza fisica in misura fornisce direttamente l’energia necessaria all’equipaggio mobile per spostare “l’indice”che andrà a sua volta ad indicare la misura sulla relativa “scala graduata” presente nel “galvanometro” o meglio noto come “milliamperometro” componente principale del multimetro analogico in grado di rilevare intensità di corrente e differenze di potenziale, e sul quale viene “letta ed interpretata” la misura dall’operatore.


Nel “multimetro digitale” il valore della grandezza misurata viene indicato in cifra su di un “display LCD”(Liquid crystal display).Questo è reso possibile dalla presenza di circuiti elettronici o blocchi che eseguono il “condizionamento analogico” della grandezza in misura fornendo una tensione continua di ampiezza proporzionale alla grandezza misurata al successivo circuito “Voltmetro DC” costituito da un “convertitore analogico/digitale” .
Se sull’ingresso V/Ω è applicata una tensione,dopo essere stata opportunamente ridotta dal partitore in virtù della portata impostata verrà inviata direttamente al Voltmetro DC o dopo “conversione AC/DC”. Se invece si sceglie la funzione ohmetro il “convertitore Ω/V” fornirà al voltmetro DC una tensione proporzionale alla resistenza collegata all’ingresso.

L’ingresso mA è collegato a resistenze(shunt)selezionate in base alla portata ed attraversate dall’intensità di corrente in misura e forniscono una tensione ad essa proporzionale ed inviata al voltmetro DC che visualizzerà sul display direttamente il suo valore.


Da quanto detto si può trarre una prima evidente differenza costruttiva fra i due multimetri, ovvero che il multimetro analogico è uno strumento di tipo elettromagnetico, mentre il multimetro digitale è uno strumento di tipo elettronico.
Altra differenza sostanziale è relativamente alla “lettura” della grandezza misurata,che nella versione analogica è fornita da un indice pertanto indurrà inevitabilmente degli “errori accidentali” introdotti dall’abilità dell’operatore nell’interpretare la misura e dalla condizione ambientali in cui si svolge.
Mentre nella versione digitale la “lettura” è resa molto più semplice avendo il valore della grandezza misurata espressa in cifra sul display quindi non soggetta ad errori di interpretazione e condizioni ambientali.
Considerando gli “errori sistematici” che interessano le caratteristiche proprie degli strumenti in genere, e quindi anche quelli digitali, non si può ritenere che la lettura dei numerini su di un display sia una verità indiscussa, o per questo ritenere i multimetri digitali estremamente precisi perché anche loro affetti da errori propri dovuti a tolleranze dei componenti, tarature ed ai circuiti messi in campo .. :)

La ” lettura “ del multimetro analogico è interessata da errori di misura sistematici ed accidentali i primi sono relativi alle caratteristiche dello strumento (precisione) dal metodo (errore di consumo) e personali (abilità operatore) ; i secondi riguardano le condizioni in cui si effettua la misura (temperatura, umidità…) e quelli propri della lettura (di parallasse = non ci si trova sulla verticale dell’indice, e di apprezzamento = valutazione corretta delle frazioni di divisione scala).


La “lettura” nel multimetro digitale è resa comoda ed efficace dalla presenza del display che fornisce in cifra il valore misurato quindi non affetto da errori di lettura, se non quelli propri delle caratteristiche proprie dello strumento fornite dal costruttore, come ad esempio la percentuale di errore espresso in +/- % ed il numero di cifre in grado di visualizzare. L’errore espresso in percentuale indica la precisione dello strumento ovvero l’errore massimo che si può avere dallo strumento o ancora meglio di quanto la misura che ci visualizza sul display si avvicini al valore vero della grandezza misurata, così che ad esempio per una precisione dell’1% la misura di una tensione di 24 V possa essere compresa fra i valori 23,76 V e 24,24 V.
Uno strumento con 3 ½ cifre visualizzerà tre cifre complete compresenfra 0 e 9 ed un a –mezza- cifra che indicherà 1 oppure nulla per cui fornirà una risoluzione di 1999 punti, mentre un modello a 4 ½ cifre offrirà una risoluzione di 19.999 punti.

Anche per quello analogico esiste la precisione espressa in percentuale che a differenza di quello digitale che è espressa in % del valore misurato, per l’analogico è espressa in % del valore di fondo scala.


Relativamente alla praticità di utilizzo il multimetro digitale ha la meglio sul suo predecessore analogico, in quanto si presta bene per il trasporto e lettura non soggetta a posizioni determinate, anzi in alcuni modelli agevolata anche da retro illuminazione e in condizioni di impiego estreme, mentre quello analogico è più indicato come strumento da banco che portatile, vuoi per la sua caratteristica costruttiva(equipaggio mobile di misura) vuoi per la necessità di una corretta e stabile posizione per una altrettanto corretta lettura.

Una caratteristica viene a favore dei multimetri analogici ed è la presenza dell’indice … l’ago indicatore che fornisce la misura sulla rispettiva scala graduata, presente nel milliamperometro strumento di tipo elettromagnetico che fornisce la misura direttamente dalla grandezza in esame,fornendo così una “misura continua nel tempo” cosa che si rileva molto utile quando si ha a che fare con grandezze variabili nel tempo, ed in cui le variazioni sono direttamente correlate con l’indice potendo così comodamente apprezzarle l’operatore, un esempio può essere la misura di un segnale di bassa frequenza. In sostanza l’indice di uno strumento analogico fornisce con insuo movimento (in alcuni casi) una rapida informazione come può essere ad esempio quella della misura di un picco di intensità di corrente rilevabile dal rispettivo picco di movimento dell’indice prima ancora di leggerne il valore fornisce un’idea sul comportamento della grandezza in esame. Mentre nel caso di un multimetro digitale in cui la campionatura/elaborazione del segnale della grandezza in misura necessita di un tempo tale che il display forniscauna cifra pressoché costante o una variazione di cifre veloci ma difficoltose da apprezzare.

Altra caratteristica costruttiva questa volta a favore dei multimetri digitale è il valore della "resistenza di ingresso",che in qualità di voltmetro offre una resistenza di ingresso elevata,dell’ordine di qualche decina di Megaohm rispetto all’analogico (20000 ohm/volt) questo significa non alterare il valore di tensione in misura.


Quando si esegue una misura di una grandezza variabile nel tempo, ad esempio il valore della tensione di rete di un impianto elettrico civile, si è soliti indicare il valore di tensione misurato dallo strumento, ovvero quello di 230 V come il “valore efficace”,che per definizione equivale al “valore che assumerebbe una equivalente grandezza in corrente continua per produrre lo stesso effetto joule “,ovvero il valore "RMS" (root mean square)in quanto il valore coincide con la radice quadrata del valore medio dei valori istantanei al quadrato valore considerato quando si misurano grandezze alternate,cioè dipendenti dalla forma d’onda.


Quando si parla di “corrente alternata” ci si riferisce ai valori tipici della tensione di rete per impianti civili,ovvero quelli di 230 V 50 Hz e di forma d’onda “sinusoidale” (400 V 50 Hz distribuzione industriale),in pratica però la forma d’onda può discostarsi da quella teorica a causa delle deformazioni (armoniche) introdotte dalle caratteristiche di alcuni circuiti elettronici (raddrizzatori, switching,inverter…) presenti in gran parte dei dispositivi di utilizzo comune dai personal computer agli elettrodomestici, pertanto è importante fissare il verovalore efficace a prescindere dalla forma d’onda della grandezza in misura,perché questo valore differisce fra una forma d’onda sinusoidale ed una distorta dalla presenza di armoniche di ordine superiore.
Si raggiunge questa caratteristica nei multimetri utilizzando circuiti integrati dedicati per la conversione della misura al vero valore efficace. Quindi l’utilizzo di multimetri che leggano il valore RMS della misura trovano maggiormente utilizzo in circuiti interessati da questa problematica come ad esempio gli impiantielettrici industriali in cui la presenza di elettronica di potenza e utilizzatori tipo convertitori di frequenza, inverter, raddrizzatori aumentano la presenza di armoniche dalla (3a..5a..150-250 Hz) deformando così l’onda tipica sinusoidale dell’intensità di corrente di alimentazione.

Pertanto un multimetro con una larghezza di banda adeguata sarà in grado di fornire misure in VC più affidabili in tal senso,ad esempio il modello Fluke175 fornisce in VC un’accuratezza del 1,0%+3 con una larghezza di banda 45 Hz a 500 Hz portata fino a 600 V ed anche per le portate in AC mentre per la portata 1000V arriva sino a 1 kHz, fornendo un valore True RMS.

...L’aspetto di un multimetro digitale

è in genere molto spartano; presenta un display LCD che fornisce la cifra di misura e relative icone di informazioni su impostazioni/errori/allarmi …;poi subito sotto c’è il commutatore o selettore che assolve alla funzione di impostazione della grandezza/forma/portata da misurare,su alcuni modelli questo svolge la sola funzione di selezione della grandezza in quanto è presente la funzione di auto range ovvero setta automaticamente la portata per la grandezza fisica in misura;per concludere ancora in basso si trovano le boccole alle quali andranno inseriti i puntali con cui eseguire i contatti di misura, in genere ne sono presenti tre, una boccola nera (negativo) siglata come COM ovvero comune ed accetterà il rispettivo puntale di colore nero,mentre le altre due boccole saranno di colore rosso (positivo) per il rispettivo puntale rosso, una boccola avrà la sigla delle grandezze V-mA-Ω mentre l’altra avrà indicazione 10A a seconda del modello questa può assumere anche un valore diverso, ma la funzione è sempre quella di misurare intensità di corrente da un ampere fino alla sua portata. E’ importante fare attenzione nell’utilizzo di questa portata in quanto un utilizzo errato compromette lo strumento il circuito sotto misura ed ancor prima possibile rischio per l’operatore, perché non sempre questa portata risulta essere protetta.
La breve descrizione riguarda un generico multimetro, vien da se che per multimetri più evoluti e quindi con maggiori funzioni saranno presentiulteriori grandezze di misura e relativi accessori, come nel caso della misuradi temperatura, la verifica dei transistor… etc etc.

…le misure elettriche

che si eseguono in genere con il multimetro, interessano le grandezze fisiche fondamentali di resistenza,tensione ed intensità di corrente in continua(dc=direct current)ed in alternata(ac=alternating current)relativamente al funzionamento di circuiti elettrici ed elettronici.

Prima di eseguire una misura elettrica occorre predisporre i puntali nelle relative boccole di misura, inserendo lo spinotto del puntale nero nella boccola indicata con COM ovvero comune, proprio perché è tale per ogni misura, ed il puntale rosso nella boccola indicata con V-mA-Ω e affianco anche i valori massimi di misurache si possono eseguire rispettivamente di 750 Vac-1000 Vdc-2000mA max.
Ovviamente è fondamentale rispettare i colori delle boccole e dei relativi puntali, per avere la lettura con polarità corretta, anche se l’eventuale inversione non reca danni se non l’indicazione di inserzione errata con un segno “-“ nel display davantila cifra della misura eseguita.
Mentre è estremamente dannoso e pericoloso per l’operatore e per lo strumento utilizzare la boccola rossa indicata con 10A dc per eseguire misure diverse da questa, in quanto provocherebbe “un cortocircuito fra i puntali” in misura!

Una volta inseriti correttamente i puntali, è sempre consigliabile verificare il funzionamento dello strumento posizionando il selettore delle grandezze/portate nella posizione di misura di resistenza con portata più bassa e cortociruitare fra loro i puntali in modo da leggere sul display la cifra “0.00” che sta ad indicare una continuità elettrica con resistenza circa nulla ed il funzionamento dei puntali e del multimetro nella portata selezionata.

Ora se la misura interessa quella di una resistenza si può procedere selezionando la portata corretta per una lettura più precisa, mentre se interessa la misura di una tensione, è bene selezionare la grandezza che sia Vdc o Vac e la portata più alta, eseguendo poi una misura di tensione simile su una “fonte di alimentazione certa” per verificare ancora una volta l’efficienza del multimetro leggendo sul display la cifra di tensione misurata, e così da poter eseguire la misura di tensione con “certezza”.
A questo punto verificato lo strumento di misura, si seleziona attraversoil commutatore la grandezza da misurare, e la portata che comprenda il valore da verificare o la più alta se il valore non è noto, oppure nel caso si utilizzi un DMM con auto range si dovrà selezionare solamente la grandezza in quanto la portata avviene in automatico, come nel caso del multimetro (VC97 CATII) che ho utilizzato nelle misure rappresentate nelle successive immagini.

…la misura di tensione,

si esegue con il multimetro in funzione di voltmetro ,collegandolo in parallelo alla sorgente di alimentazione che si vuole misurare, o al carico, inserendo i due puntali rosso per il positivo e nero per il negativo rispettivamente nelle boccole V-mA-Ω e nella boccola COM e posizionandoli nei due rispettivi punti a differenza di potenziale, avendo dapprima selezionato la grandezza tensione indicata con V ed il tipo dc o ac e la relativa portata fra quelle disponibili e più vicina a quella da misurare se nota, diversamente come già detto si sceglie la portata maggiore.


Nel disegno il multimetro riporta il valore di 12,57 Vdc misurato ai capi di un accumulatore (12 V 1,3 Ah) di tensione nota.Il valore misurato risulta essere maggiore della tensione nominale in quanto la batteria è a vuoto ovvero non ha alcun carico collegato,le immagini di seguito riportano oltre l’esempio disegnato anche quello di una batteria convalore 7,33 V inferiore a quello noto di 9V nominale, questo indica che la batteria in misura è scarica…

misura tensione batt.ric. 12 V.jpg

misura tensione batt.ric. 12 V.jpg

misura tensione batt.9V.jpg

misura tensione batt.9V.jpg

se si prova ad alimentare con l’accumulatore di 12 V un circuito serie composto da due lampadine mignon di 6,3 V 150 mA (un piccolo carico..) e si misurerà ancora la tensione ai capi della batteria si avrà un nuovo valore di 11,96 V inferiore alla sua tensione nominale, ed indica la non perfetta carica della batteria..

misura di tensione  dc di alimentazione del circui

misura di tensione dc di alimentazione del circui


Considerando ancora la misura della tensione ai capi dell’accumulatore immaginando di non conoscere il valore si prenderà la portata maggiore in dc, in questa prova ho utilizzato (GBC KDM350CTF) che mi permette di selezionare la portata iniziando da quella di 1000 V. Eseguendo la misura apparirà sul display la cifra “012” V, volendo avereuna lettura migliore si passa alla portata di 200V ottenendo la cifra di “12.3”V quindi un valore decimale, fino apassare alla portata adatta di 20 V con il risultato sul display di “12,36”V con due decimali quindi una lettura più “precisa”.

misura tensione 12 V.JPG

misura tensione 12 V.JPG

Nel caso si voglia misurare una tensione alternata la posizione dei puntali rimarrà la stessa sulle boccole delmultimetro, del resto in questo tipo di misura la polarità non è un problema, si dovrà comunque selezionare la forma ac e la portata idonea a contenere il valore della tensione che andremo a misurare, o come sempre partire dalla portata maggiore se non si conosce l’ordine di grandezza da misurare. Una delle misure generiche che utilizzano questo tipo di grandezza è la misura della tensione di rete di 230 V 50Hz con i rischi ben noti per gli operatori, pertanto è necessario in questo caso prestare la massima attenzione durante la misura.

Di seguito le immagini propongono la misura della tensione di alimentazione ai capi del primario di un trasformatore, quindi la tensione di rete : 216,8Vac e quella al secondario del trasformatore di 11,74 Vac...

misura di tensione su avvolg.primario e secondario

misura di tensione su avvolg.primario e secondario

Alimentando questa volta il circuito composto da due lampadine serie con la tensione del secondario del trasformatore, si misurerà ai capi della serie una tensione di 11,72Vac e fra le due lampade quella di 6Vac...

misura di tensione ac di alimentazione del circuit

misura di tensione ac di alimentazione del circuit


Nelle immagini il multimetro utilizza la funzioneauto range, come indicato a sinistra dello stesso display oltre le indicazioni del tipo di grandezza AC e la portata in V.

…la misura di un’intensità di corrente

si esegue con il multimetro in funzione di amperometro, collegandolo in serie al circuito in misura, o meglio in serie al carico del quale si vuole misurare l’assorbimento. Anche in questo caso i puntali rosso e nero andranno inseriti nelle rispettive boccole indicate con V-mA-Ω per il puntale rosso o quella indicata con 10A per misure di intensità di corrente superiori ai mA e con COM per il puntale nero.

In questo tipo di misura occorre fare alcune precisazioni, la prima è quella di fare attenzione all’inserimento correttodello strumento, che andrà come detto collegato in serie,una connessione errata può essere rischiosa per l’operatore e per lo strumento rispettando le polarità ma soprattutto avendo chiara la portata da utilizzare, perché per portare superiori o uguali a quelle indicate nella scritta mA, si dovrà utilizzare quella fornita indicata con 10A e che corrisponde ad un’altra boccola sempre di colore rosso nella quale si dovrà inserire il relativo puntale rosso. Nel caso di utilizzo di portata inferiore come per le misure di tensione il display indicherà la cifra 1. senza alcun danno per lo strumento stesso.

La seconda è quella di non collegare mai un multimetro in funzione amperometro in parallelo ad una fonte di alimentazione per misurarne l’intensità di corrente, perché equivarebbe a corticuitare la stessa fonte di alimentazioni con i danni conseguenti per l’operatore e lo strumento.!


Considerando ancora il circuito composta da due lampadine serie, ed alimentandolo una volta in dc ed una volta in acsi inserirà in serie al circuito il multimetro in funzione amperometro selezionando sullo strumento la grandezza A ed utilizzando la portata 10A supponendo incognito l’assorbimento del circuito,e non preoccupandosi della portata avendo questo strumento la funzione auto range .Si leggerà sul display la misura in dc di 0,145 A ed in ac di 0,142 A rispettivamente di 145 mA e di 142 mA.


misura assorbimento circuito in dc.jpg

misura assorbimento circuito in dc.jpg

misura assorbimento circuito in ac.jpg

misura assorbimento circuito in ac.jpg


La scelta di misurare l’assorbimento di una piccola intensità di corrente, è dettata da una condizione di sicurezza, in quanto intensità di corrente maggiore può determinare rischi maggiori per l’operatore e per lo strumento se nondotato di protezioni adeguate e/o inserito nel circuito in maniera non corretta.In tal senso è (a mio avviso) sempre consigliabile per la misura di intensità di corrente l’utilizzo di strumenti quali "pinze amperometriche dc.ac" che consentono di eseguire la misura di assorbimento senza la necessità di “tagliare il lato di circuito” per “inserire in serie l’amperometro” e quindi lavorare su parti attive dell’impianto.

…la misura della resistenza

espressa in ohm(Ω)e relativi multipli, è quella che interessa quandomsi vuole verificare un isolamento elettrico e quindi valori alti di resistenzabo infiniti (circuito aperto) o una continuità elettrica per valori bassissimi o prossimo allo zero di resistenza (circuito chiuso), un esempio di questa misura può essere quella di verifica di un interruttore, come rappresentato


Selezionando la funzione di ohmetro per il multimetro con il simbolo (Ω) e la portata più alta disponibile,siesegue la misura ai capi dell’interruttore, avendo dapprima inserito i puntali rosso e nero nelle rispettive boccole indicate con V-mA-Ω e COM, e manovrando l’interruttore si leggerà sul display la cifra 1. ad indicare resistenza infinita quindi circuito aperto, e alla successiva manovra sul display si leggerà un valore prossimo allo zero ad esempio 00.4, che equivale ad indicare il circuito chiuso, ricordando però di aver sempre selezionato una portata alta, quindi per una misura corretta occorrerà avvicinarsi con una portata inferiore;queste due misure certificano il corretto funzionamento dell’interruttore in esame,valori diversi avrebbero indicato un interruttore difettoso.

Questo tipo di verifica si può eseguire anche con la funzione di prova continuità disponibile su molti multimetri ed indicata con il simbolo di un “beep”, infatti oltre la misura lo strumento in caso di continuità elettrica emette anche un beep rendendo la misura più rapida e comoda se non interessa il valore di resistenza.


Mentre se si vuole misurare il valore di resistenza di un componente, ad esempio quello degli avvolgimenti di primario esecondario di un trasformatore, si utilizzerà sempre il multimetro in funzione ohmetro, e con i puntali come sopra ci si porterà dapprima ai capi del primario del trasformatore e poi ai capi del secondario rilevando i valori di resistenzacome in questo esempio, dove il multimetro come prima non necessita di selezione della portata:

misura avvolgimenti di un trasformatore.jpg

misura avvolgimenti di un trasformatore.jpg

Una cosa è importante quando si eseguono misure ai capi di un componente, se questi è presente su un circuito e/o saldato su di un pcb, è necessario che ”almeno uno dei suoi reofori sia scollegato dal resto del circuito” perché ciò che è collegato nel circuito con il componente non influenzi in alcun modo la misura, nel caso del trasformatore èancora più importante che il dispositivo sia disalimentato, poiché il primario è interessato dalla tensione di rete, e una interruzione non bipolare da questa potrebbe essere rischiosa per l’operatore prima e per lo strumento poi !

La misura di un resistore segue quanto visto per gli avvolgimenti del trasformatore, con le attenzioni indicate se il componente è su pcb o comodamente come rappresentato:


misura resistore.jpg

misura resistore.jpg

..la misura dell'hfe di un transistor

Nei multimetri digitali una comoda funzione disponibile è quella di verifica dei transistor, che offre la possibilità di verificare rapidamente la bontà di un transistor, semplicemente inserendo i suoi reofori alle corrispondenti boccole dello zoccoletto di prova presente nel multimetro.
Lo zoccoletto di prova del transistor è facilmente identificabile, perché contrassegnato dai terminali che realizzano i reofori di un comune transistor, ovvero quelli emettitore (e) collettore (c) e base (b),oltre l’identificazione della tipologia di transistor se PNP o NPN.

zoccoletto prova bjt.jpg

zoccoletto prova bjt.jpg

Si può notare la doppia presenza del terminale di collettore nello zoccoletto, questo perché i vari transistor offrono i reofori con combinazioni di tipo ebc ed anche di tipo bce.

Prima di inserire il transistor in prova bisognerà conoscere,dal datasheet , il tipo, ovvero se PNP o NPN e la disposizione dei reofori, nonché il valore del parametro “hfe” che sarà quello che ci fornirà sul display il multimetro una volta settato sulla corrispondente portata ed inserito il transistor in maniera corretta con i reofori nei rispettivi fori dello zoccoletto.

Molto in breve, il parametro “hfe” che ci fornirà il display, rappresenta il parametro β che esprime il rapporto fra l’intensità di corrente del collettore del transistor e quella di base,esprimendo il coefficiente di amplificazione del transistor; occorre aver presente che questo valore può essere differente fra due o più transistor dello stesso tipo, quindi nella valutazione si dovrà tener conto che il valore letto sia compreso fra quello indicato nel datasheet.

Nella verifica del coefficiente di amplificazione “hfe” del transistor si sono messi in prova i transistor NPN BC548C e BC549C e piedinatura tipo cbe e contenitore TO-92 ,ed il transistor PNP BC328 con piedinatura cbe e contenitore T0-92 con valori di hfe per i primi due compresi fra il valore min di 420 e max di 800, per il terzo il valore compreso fra il min di 100 ed il max di 630.

Nella misura, inserendo correttamente i reofori nella sezione (PNP/NPN) del bjt, si è trovato per il BC548C il valore di hfe pari a 528 quindi compreso fra i valori richiesti pertanto questo transistor è efficiente, mentre per il BC549C il valore misurato di hfe corrisponde a 156 inferiore al valore min richiesto quindi il transistor non è efficiente; per il BC328 il valore misurato di hfe corrisponde a 368 comrpeso fra i valori richiesti quindi il transistor è ok !

BC548C hfe.jpg

BC548C hfe.jpg

BC549C hfe.jpg

BC549C hfe.jpg

BC328 hfe.jpg

BC328 hfe.jpg

datasheet BC 548C-BC549C
datsheet BC328

ulteriori misure

ulteriori misure che si possono realizzare con un multimetro digitale possono essere diverse come la verifica dei semiconduttori, quali appunto i diodi ed i transistor per i quali rimando ad alcuni miei precedenti post: verifica di un diodo con un multimetro e verifica di un bjt, oltre le misure possibili di capacità, temperatura e frequenza che offrono multimetri con maggiori funzioni.

conclusioni...

quanto scritto è stato per me una utile occasione di ripasso di alcuni argomenti,dimenticati e/o a volt dati per scontati,spero sia altrettanto utile anche ad altri utenti del forum, e non me ne vogliano "i professionisti" per aver sintetizzato troppo, ed eventuali errori commessi.


riferimenti e approfondimenti:

-Misure Elettriche,Strumenti e metodi di misura.Vol 1 A.Bandini Buti-M.Bertolini
-manuale multimetro fluke 175
-manuale ICE680G
-manuale multimetro VC97
-wikipedia:multimetro
-Raffaele Greco ElectroYou: formazione per la sicurezza dei lavoratori
-Orsini Bruno ElectroYou, la protezione per le sovratensioni
-ElectroYou:resistenza interna di un multimetro
-ElectroYou : RMS
-Orsini Bruno ElectroYou, i pericoli della corrente elettrica
-Attilio Fiocco ElectroYou, effetti della folgorazione
-Marco DelPra ElectroYou,i pericoli nascosti della bassa tensione
-

25

Commenti e note

Inserisci un commento

di ,

Io ieri ho ricevuto il nuovo multimetro, e purtroppo non è uguale a quello dell'inserzione, e quindi non ha il marchio CE, ora sto litigando col venditore, per lui è simile, per me no, vediamo chi vince.

Rispondi

di ,

è vero,hai ragione,il marchio CE non l'ho trovato anch'io,ne sullo strumento,ne sui puntali ...certo non è un multimetro dei migliori,però dovrò approfondire.

Rispondi

di ,

bel lavoro complimenti! ho anch'io il tester vichy ma però di CE non c'è traccia.. comunque funziona alla grande!!

Rispondi

di ,

Bravo, sono proprio belli!

Rispondi

di ,

antonyb, come dicevo ci vuole solo molta pazienza e pratica, ti assicuro che fidocadj è un connubio di semplicità e tecnica ideale per il disegno ... poi se ci son riuscito io ... :) comunque per gli strumenti puoi dare un'occhiata qui - http://www.electroyou.it/mir/wiki/fidocadj-anche-in-laboratorio se invece ti interessa qualcosa di industriale allora qui hai un motore asincrono trifase - http://www.electroyou.it/mir/wiki/un-mat-con-fidocadj-p, qui hai un trasformatore monofase - http://www.electroyou.it/mir/wiki/un-trasformatore-monofase-con-fidocadj-puoi poi se guardi nel mio blog c'è altro ....

Rispondi

di ,

Ok, se ti ricapita di disegnare un multimetro fai un video così vediamo, immagino che ci vuole molto tempo.

Rispondi

di ,

c'è questa guida: http://www.electroyou.it/elettrodomus/wiki/fidocadj-per-tonni ed articoli correlati,oppure alla voce Help del menu atendina in alto trovi altre info su fidocadj.

Rispondi

di ,

Se già non è stata fatta magari una video guida aiuterebbe molto!

Rispondi

di ,

non ho aggiunto nulla a fidocadj,solo molta pazienza ;)

Rispondi

di ,

Ottimo mir.. come hai disegnato? bisogna aggiungere qualcosa a fidocadj?

Rispondi

di ,

Carolus gratia locum in Latin,augentibus . ;)

Rispondi

di ,

Sebagus ... maledettum palmarum! :-)

Rispondi

di ,

Carolus, "punctum", non "pencutm"...!

Rispondi

di ,

Grazie ragazzi,troppo buoni...che fidocadj sia oramai parte integrante delle mie esposizioni è cosa nota,però sull'abilità non esageriamo .. :) ..diciamo che ho avuto/ho un Buon Maestro che mi ha fatto conoscere/utilizzare un ottimo strumento di disegno, anche se ammetto che il non utilizzare la stessa versione che è implementata nel portale i disegni hanno qualcosa di disallineato sui caratteri,ma poco male se riesco in seguito proverò a correggere. Un Grazie particolare ad admin.

Rispondi

di ,

Omne tulit penctum, qui miscuit utile dulci.

Rispondi

di ,

mir, sei proprio un drago!

Rispondi

di ,

Molto buono! Mi piace molto il tuo "ElectroYouMeter"!

Rispondi

di ,

bell'articolo .complimenti!

Rispondi

di ,

eccezionale, meraviglioso... stracomplimenti mir! :)

Rispondi

di ,

Bravo mir, specie per i disegni in FidoCadJ. 10+

Rispondi

di ,

Stupefacente!!!! Bravo mir!!

Rispondi

di ,

Mi sono accorto che te l' hanno già fatto notare, ma mi aggiungo comunque alla lista ..resto sempre stupefatto dalla tua abilità nell' utilizzare FidoCadJ!! Bell' articolo e coronato da disegni che rendono quanto una foto! Complimenti! :D

Rispondi

di ,

Il supertester ICE è da premio oscar, veramente complimenti!

Rispondi

di ,

Bel lavoro, complimenti. Come al solito resto incantato a guardare le meraviglie che riesci a disegnare con fidocadj.

Rispondi

di ,

Che il supertester fosse disegnato con fidocadj l'ho realizzato solo qualche secondo dopo averlo guardato bene. Come al solito: Complimenti!

Rispondi

Inserisci un commento

Per inserire commenti è necessario iscriversi ad ElectroYou. Se sei già iscritto, effettua il login.