La maggior parte dei wattmetri in commercio misura le stesse poche grandezze, e un confronto tra specifiche raramente li separa. A separarli davvero è il comportamento agli estremi del campo di misura e il fatto che il valore di accuratezza stampato sulla scheda tecnica si applichi o meno alla misura che sta per essere fatta.
La sequenza che segue è quella che evita il risultato più comune: comprare uno strumento che misura tutto, tranne il valore che il rapporto di prova richiede.
1. Definire le misure prima dello strumento
Occorre prima registrare le grandezze che il rapporto di prova deve contenere. Le prove di parametri elettrici richiedono di solito tensione, corrente, potenza attiva in watt, fattore di potenza e frequenza, con la potenza apparente e la potenza reattiva in più quando il carico non è puramente resistivo. L'accumulo di energia e il tempo trascorso servono ogni volta che il consumo su un ciclo è l'oggetto della prova.
Questa lista conta perché uno strumento che visualizza la potenza istantanea non necessariamente integra l'energia. Se il rapporto richiede un valore in chilowattora, la funzione di accumulo va confermata e non data per scontata.
- Tensione e corrente: le due grandezze primarie da cui ogni altro valore è derivato.
- Potenza attiva in watt, più la potenza apparente e la reattiva quando il carico non è resistivo.
- Fattore di potenza, il rapporto che indica quanto il carico si allontana dall'unità.
- Frequenza, e accumulo di energia con tempo trascorso quando si misura il consumo.
- Funzioni di massimo o di ritenuta del valore quando la corrente di inserzione o il comportamento di picco fanno parte della prova.
2. Fissare la classe di accuratezza e il suo riferimento
Un valore di accuratezza non dice nulla senza la norma che lo sostiene e senza le condizioni in cui si applica. Uno strumento dichiarato in classe di accuratezza 0,2 e uno dichiarato con un errore di ±0,2% non dicono automaticamente la stessa cosa: il primo si riferisce a una classe definita in una norma, il secondo è un limite di errore che deve indicare il riferimento, cioè lettura, fondo scala o escursione.
Quando si valuta una tolleranza, la regola di lavoro è che lo strumento di misura debba essere parecchie volte più accurato della tolleranza stessa. Provare un prodotto con una tolleranza di cinque per cento su uno strumento con un errore di uno per cento lascia pochissimo margine, una volta che l'incertezza dello strumento entra nel risultato dichiarato.
3. Verificare l'estremo inferiore, non il massimo
Un campo massimo ampio è un vantaggio commerciale e un passivo tecnico. Gli strumenti che coprono un rapporto molto elevato di solito rinunciano alla risoluzione al fondo scala per ottenerlo, ed è proprio l'estremo inferiore del campo quello che il lavoro di prova moderno usa: il consumo in standby, la perdita a vuoto e la corrente di riposo sono tutti misurati a una piccola frazione del massimo dello strumento.
Nel caso specifico delle prove su alimentatori, il valore in standby e il valore a pieno carico sono di solito riferiti dalla stessa configurazione di prova. Questo impone due richieste contraddittorie a un unico strumento, ed è per questo che la corrente minima misurabile merita la stessa attenzione della massima.
- Confermare la corrente minima che lo strumento riesce a risolvere mantenendo l'accuratezza dichiarata.
- Verificare se il cambio di campo è automatico e come si comporta la lettura durante il cambio.
- Quando si misura l'uscita in continua di un adattatore, confermare che lo strumento accetti l'ingresso in continua oltre a quello in alternata.
4. Verificare che il principio di misura convenga alla forma d'onda
Tensione e corrente sugli alimentatori a commutazione e sui carichi con controllo di fase non sono sinusoidali. Uno strumento true-RMS riflette l'effetto termico reale della forma d'onda; uno strumento a valore medio è tarato per onde sinusoidali e sottostima un segnale deformato.
Quando il carico è un inverter, la larghezza di banda diventa la specifica che comanda. Uno strumento che integra su un periodo più lungo del ciclo di commutazione dell'azionamento produce una lettura stabile e sistematicamente errata, e l'errore cresce man mano che l'uscita si deforma.
5. Adattare l'interfaccia all'uso che si fa del risultato
Una lettura che deve essere trascritta a mano finisce prima o poi per essere trascritta male. Se i risultati alimentano un rapporto di prova, un registro qualità o una base di dati di produzione, l'interfaccia di comunicazione è un requisito e non un accessorio opzionale.
| Interfaccia | Dove si colloca |
|---|---|
| RS232 | Collegamento punto a punto a un PC o a un controllore di prova. Comune come interfaccia seriale sui wattmetri da banco. |
| RS485 | Bus seriale multinode, adatto quando più strumenti condividono una sola linea o la distanza è elevata. |
| Modbus RTU | Protocollo seriale che può viaggiare sia su RS232 sia su RS485, e che consente a un sistema host di indirizzare e leggere lo strumento. |
| Uscita a relè o di allarme | Contatto di commutazione azionato da un limite, usato per segnalare il superamento o il mancato superamento senza software. |
6. Stabilire i dati meccanici e di installazione
Strumenti da banco e strumenti per montaggio a quadro sono prodotti diversi anche quando l'elettronica è identica. Confermare le dimensioni, la sagoma di incasso nel quadro se l'unità deve essere montata su un console, la tensione di alimentazione realmente disponibile alla postazione di prova e se l'unità sarà usata su banco o fissata a un apparato.
Va confermato anche come lo strumento è collegato alla configurazione di prova. Un misuratore che misura il carico e la sorgente attraverso coppie di morsetti separate si usa diversamente da uno attraverso cui passa la corrente di carico, e lo schema di collegamento va compreso prima di costruire il banco, non dopo.