Perché questa misura è difficile da eseguire correttamente
Le prove di parametri elettrici stabiliscono cosa un dispositivo assorbe e eroga davvero, e sono alla base del controllo in ricevimento, della verifica di progetto, delle prove di tipo e delle decisioni di accettazione o rifiuto a fine linea. In ognuno di questi casi l'accuratezza richiesta allo strumento la fissa la tolleranza in gioco, non il catalogo. La catena di misura deve essere varie volte migliore del limite che sta controllando, altrimenti la prova non distingue un'unità al limite da una conforme.
La misura in sé raramente è la parte difficile. L'ambiguità nasce dallo stabilire quale grandezza registrare e in quale condizione di carico. Un alimentatore che supera la prova a pieno carico può non superarla all'estremo inferiore del campo di misura della corrente, e un fattore di potenza dichiarato a un punto di funzionamento non dice nulla su un altro. Rispondere a queste due domande prima di scegliere lo strumento evita il risultato più frequente: un misuratore che misura tutto tranne il valore che il rapporto di prova richiede.
Dietro entrambe ce n'è una terza: se la lettura deve essere conservata. Un numero letto su un display e scritto su una scheda di lavorazione è un requisito diverso da un valore che deve confluire in un registro di prova e rimanerci per anni. Su molti strumenti la registrazione e la comunicazione sono opzioni, quindi vanno specificate e non date per scontate.
Cosa occorre misurare
- Tensione e corrente in ingresso al punto di funzionamento specificato, compreso l'estremo inferiore del campo di misura della corrente.
- Potenza attiva in watt, più la potenza apparente e quella reattiva quando il carico non è puramente resistivo.
- Fattore di potenza, che indica quanto il carico si allontana dall'unità.
- Frequenza, e accumulo di energia quando la prova ha per oggetto il consumo nel tempo.
- La condizione di carico in cui la lettura è stata presa, perché valori rilevati a due punti di carico diversi non sono confrontabili.
Quale strumento misura cosa
| Misura | Cosa deve stabilire la misura | Strumenti comunemente specificati |
| Tensione, corrente, potenza e fattore di potenza | Se il dispositivo rispetta i valori dichiarati al punto di funzionamento che la norma o il disegno stabiliscono, anche vicino al fondo scala | Wattmetri digitali e tester di parametri elettrici |
| Le stesse grandezze quando la tolleranza in gioco è ampia | Controlli di routine abbastanza rapidi da essere ripetuti su molte unità, dove una lettura presa a mano è sufficiente | Multimetri digitali |
| Corrente senza interrompere il circuito | Un carico che non deve essere interrotto, o un controllo su un'apparecchiatura già installata e in tensione | Pinze amperometriche |
| Resistenza, capacità e induttanza | I valori di un componente o di un avvolgimento che determinano il comportamento del circuito sotto prova | Misuratori LCR |
| Integrità dell'isolamento | Se la barriera tra le parti in tensione e terra regge ancora dopo l'assemblaggio o un periodo di servizio | Misuratori di resistenza di isolamento |
| Frequenza e relazione di fase | La stabilità dell'alimentazione, e l'angolo di fase da cui dipende lo stesso valore di potenza | Contatori di frequenza e misuratori di fase |
La famiglia si sceglie in funzione della grandezza da registrare, non del campo di misura dello strumento.
Restringere la scelta per un banco di prova
- Scriva la tolleranza in gioco e indichi da quale documento proviene: un disegno, una specifica di prova di tipo o una prescrizione del cliente.
- Sceglia la classe di accuratezza dello strumento in modo che l'incertezza di misura sia una frazione di quella tolleranza, e non la tolleranza stessa.
- Elenchi le grandezze che devono comparire nel registro. Fattore di potenza e accumulo di energia, su molti strumenti, sono opzioni e non funzioni di serie.
- Stabilisca la forma d'onda. Su carichi a commutazione e con controllo di fase serve uno strumento true-RMS, perché uno strumento a valore medio riferisce un numero che non corrisponde al reale effetto termico.
- Verifichi la risoluzione all'estremo inferiore del campo di misura, e non solo all'estremo superiore. La maggior parte delle prove a bassa potenza si decide su una lettura presa vicino al fondo scala.
- Confermi la norma e la classe di accuratezza dello strumento, perché la tolleranza riportata nel rapporto di prova deve essere riconducibile a qualcosa.
- Decida se le letture devono essere registrate o esportate, perché da questo dipende se un'interfaccia di comunicazione è obbligatoria.
- Solo dopo consideri il dispositivo di fissaggio, il cablaggio e il modo di commutare il campo di misura, perché influiscono sulla ripetibilità e non sul valore.
Dove finisce questa applicazione e inizia la successiva
| Applicazione più vicina | Cosa la distingue dalle prove di parametri elettrici |
| Prove su alimentatori | Quel lavoro si decide agli estremi di un campo di misura e non in un singolo punto di funzionamento, perché il consumo in standby e il rendimento a pieno carico sono riferiti dallo stesso strumento. |
| Prove su motori e azionamenti | Qui la forma d'onda è un'uscita commutata la cui frequenza cambia con la velocità, quindi la larghezza di banda della misura diventa un fattore decisivo che su un'alimentazione stabile non si presenta. |
| Prove di efficienza energetica | Il risultato è un rapporto accumulato su un ciclo di funzionamento completo, perciò l'accento cade su classe di accuratezza e intervallo di taratura invece che sulla lettura istantanea. |
| Banco di prova industriale e taratura | Un banco di prova genera un valore noto e verifica cosa ne ricava il dispositivo sotto prova, cioè la direzione inversa rispetto alla misura su un dispositivo in funzione. |
| Ispezione qualità prodotto | L'ispezione giudica un oggetto fisico rispetto a una tolleranza di disegno, qui invece si giudica il comportamento elettrico rispetto a un valore di prestazione dichiarato. |
Cosa inviare insieme alla richiesta
- Tipo e dati di targa del dispositivo sotto prova.
- La tolleranza in gioco, e il documento da cui è tratta.
- Le grandezze che devono comparire nel registro.
- La forma d'onda dell'alimentazione e del carico: sinusoidale, commutata o con controllo di fase.
- Il valore più basso che deve essere risolto sul campo di misura della corrente.
- Numero di fasi e disposizione dell'alimentazione alla postazione di prova.
- Se le letture devono essere registrate o esportate, e verso quale interfaccia.
- Se la prova si svolge su un banco o su un'apparecchiatura già installata.
- Quantità richiesta e data di messa in servizio.
- Se lo strumento deve essere accompagnato da un documento di taratura o di ispezione.