Come lo misuro 0,001 ohm ?

Come misurare con buona precisione, diciamo +/-5%, la resistenza introdotta da uno shunt, che si dovrebbe attestare sul milliohm ? Dispongo di alimentatore max 5A, max 30V E tester classico digitale, oscilloscopio, frequenzimetro Ciao e grazie RobertoA

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RobertoA
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"RobertoA" ha scritto nel messaggio news:jvfpm5$3l5$ snipped-for-privacy@tdi.cu.mi.it...

ignorando tecniche più sofisticate ti dico cose che già saprai: l'alimentatore ha la limitazione di corrente regolabile? con un amperometro preciso gli fai passare 5A,con collegamenti solo tra R e alimentatore,e con un voltmetro preciso misuri la tensione appoggiando i puntali direttamente sui reofori della resistenza,in modo che la caduta di tensione su fili dei 5A non influenzi la tensione letta,come nelle misure di resistenza a 4 fili,solo che tu la farai con molta corrente in più rispetto ad uno strumento dedicato. Dovrai leggere quindi una tensione intorno ai 5mV.Chiaramente sia per corrente che per tensione dovresti usare qualcosa di meglio di un tester da

5 euro in fiera.La lettura di corrente dello strumento farà capo anche essa ad uno shunt per cui si deve sperare che sia più preciso di quello che vuoi misurare. 5A su 1 mohm creeranno 25mW di riscaldamento sul carico che non dovrebbero falsare la misura,usa fili robusti in modo che non siano loro a scaldarti la resistenza,e fai presto che l'alimentatore non si sa per quanto tempo potrà erogare quella corrente,forse per giorni o forse no
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blisca

RobertoA ha scritto:

La vedo difficile! Guarda qui : e' quello che faceva anche ai miei tempi in laboratorio.

Misura di resistenza in corrente continua

Le misure di resistenza si differenziano da quelle di corrente e tensione per il fatto che si deve misurare una grandezza, la resistenza o la resistività, la quale costituisce una proprietà fisica del materiale impiegato come conduttore nel circuito. Per misurare il valore di questa grandezza occorre quindi rendere elettricamente attivo il materiale conduttore, ossia applicargli una sorgente di forza elettromotrice esterna che consenta la circolazione di una corrente. Inoltre non bisogna dimenticare che la resistenza e la resistività variano al variare della temperatura, quindi i valori di resistenza misurati andranno sempre associati alla temperatura del conduttore sottoposto a misura.

Si definiscono resistenze piccole quelle inferiori a 1 [ ] (piccolissime se < 0,01 [ ]); resistenze medie quelle comprese tra 1 e 100.000 [ ]; resistenze grandi quelle superiori a 100.000 [ ].

I metodi e gli strumenti atti alla misura di resistenze sono numerosi, vediamone alcuni.

Doppio ponte di Thomson

E' particolarmente adatto alla misura di resistenze piccolissime. Tale metodo ha la caratteristica fondamentale di fornire una indicazione indipendente da eventuali variazioni di corrente nel circuito sul quale è inserita la resistenza in prova e pure indipendente entro grandi limiti dalle resistenze di collegamento (sono le resistenze dei fili impiegati per comporre il circuito di misura) e dalle resistenze di contatto (sono le resistenze che si presentano nei punti di connessione del circuito e dipendono dalla superficie di contatto, dalla pressione tra le parti in contatto, dal tipo di lavorazione superficiale e dalla purezza delle parti in contatto).

Il doppio ponte di Thomson permette di eseguire il confronto diretto tra le due cadute di tensione provocate rispettivamente dalla resistenza incognita RX e da una resistenza campione RC mediante il rapporto tra i valori di due coppie uguali di resistenze note e variabili R1, R2, regolate in modo da ridurre a zero la deviazione di un galvanometro G.

La resistenza campione è una resistenza di valore noto con elevatissima precisione. Tale resistenza viene costruita con quattro morsetti, due amperometrici e due voltmetrici. I morsetti amperometrici, riconoscibili perché di sezione molto grande, si impiegano per alimentare in corrente la resistenza. I morsetti voltmetrici, di sezione più piccola, tra i quali è presente la resistenza nominale, servono per prelevare la caduta di tensione che la corrente produce sulla resistenza.

Il galvanometro è uno strumento rilevatore del passaggio di corrente continua in un circuito. Viene costruito con lo zero centrale sulla scala (perché di solito non è noto a priori il verso della corrente). La sua sensibilità è altissima, arriva a segnalare la presenza di correnti dell'ordine dei nanoampere, tanto che noi assumeremo la corrente nota e pari a zero con errore nullo quando l'indice si troverà sullo zero della scala. Il galvanometro deve sempre essere inserito con uno shunt di protezione. Lo shunt è costituito da una resistenza RS posta in parallelo allo strumento, il suo valore deve essere piccolissimo (massima protezione, minima sensibilità) nelle fasi iniziali della misura, altissimo e poi infinito (protezione nulla, massima sensibilità) nelle fasi finali della ricerca delle condizioni d'equilibrio.

Il circuito di misura è costituito da:

a) un circuito amperometrico composto da un generatore di f.e.m. V0, un reostato variabile R0 per regolare la corrente, un amperometro A per tenere sotto controllo la corrente stessa, un interruttore TA col quale si comanda l'inserimento o meno del generatore al circuito, le resistenze incognita e campione. Lo scopo di questo circuito è quello di alimentare in corrente le resistenze RX ed RC al fine di produrre le cadute di tensione VMN e VPQ che verranno confrontate attraverso il circuito voltmetrico. La corrente nel circuito amperometrico deve essere regolata su di un valore inferiore alla portata della resistenza campione, peraltro indicata sulla sua targa.

b) un circuito voltmetrico composto di due rami identici aventi ciascuno le resistenze R1 ed R2. Intervenendo sul valore di R1 ed R2 si impone la condizione di equilibrio del doppio ponte, ovvero si impone che sia nulla la corrente IG nel ramo AB.

La condizione di equilibrio è senz'altro raggiungibile, infatti:

se R1 = 0 , R2 0 ==> VAB = VMN > 0 e la corrente IG circola da A verso B

se R1 0 , R2 = 0 ==> VAB = VQP > 0 e la corrente IG circola da B verso A

Quindi esisterà una posizione intermedia con R1 ed R2 entrambe non nulle per la quale sarà nulla la corrente IG ed il galvanometro avrà l'indice sullo zero.

Ad equilibrio raggiunto le correnti nei vari rami saranno quelle indicate sullo schema e si potrà scrivere:

VMN = RX·I = R1·IA - R1·IB = R1·(IA - IB)

VPQ = RC·I = R2·IA - R2·IB = R2·(IA - IB)

Dividendo membro a membro si ottiene infine:

Trascurando l'errore dovuto alla sensibilità finita del galvanometro, si hanno i seguenti errori sul valore misurato ed il seguente valore vero di resistenza misurata:

La sensibilità complessiva del metodo è tanto maggiore quanto minore è la somma delle resistenze (R1 + R2), tuttavia la necessità di rendere trascurabili le resistenze di collegamento sconsiglia di assegnare a tale somma un valore minore di qualche decina di ohm. E' opportuno impiegare galvanometri di resistenza interna limitata, preferibilmente dello stesso ordine di grandezza della somma (R1 + R2). La sensibilità cresce aumentando la corrente nel circuito amperometrico, la quale verrà peraltro regolata sul massimo valore che si ritiene compatibile per non provocare sensibili sopraelevazioni di temperatura nella resistenza incognita o nella resistenza campione (quasi sempre è consigliabile che tale corrente non superi un decimo della più piccola delle portate delle due resistenze). E' conveniente che risulti così da ottenere l'equilibrio con un rapporto .

Metodo voltamperometrico

Il circuito di misura può essere col voltmetro a valle (commutatore T2 posizionato su N) oppure col voltmetro a monte (commutatore T2 posizionato su M) dell'amperometro:

L'inserzione col voltmetro a valle si utilizza nel caso di misura di resistenze piccole. Il valore della resistenza incognita vale sicuramente [[]. Mentre l'indicazione del voltmetro vale Vm = VX [V], l'indicazione dell'amperometro sarà pari a Im = IX + IV [A] dove IV è la corrente derivata dal voltmetro. Se si mettono a rapporto i valori misurati di tensione e corrente si ha:

chiamata resistenza misurata. Si osserva che è Rm < RX. Per potere calcolare la vera resistenza incognita bisogna eseguire:

dove RV è la resistenza interna del voltmetro. La differenza (Rm - RX) < 0 [ ] è un errore di tipo sistematico dovuto all'autoconsumo del voltmetro. Tale errore risulta trascurabile solo se Im I IX ovvero solo se IV 0 [ ] è un errore di tipo sistematico dovuto all'autoconsumo dell'amperometro. Tale errore risulta trascurabile solo se Vm V VX ovvero solo se VA

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pierino

"blisca" :

Perché? A lui serve solo una precisione del 5%.

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Francesco Potortì

Il 03/08/2012 09:38, blisca ha scritto:

fighissimo quanti trucchetti si possono imparare!

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Archaeopteryx

Ti fidi ciecamente del numeretto sull'LCD del tester ?

Facciamo due conti per sfizio... Supponiamo che tu sia fortunato e conosca le caratteristiche dello strumento, probabilmente sara' un 3 cifre e 1/2 con fondo scala di 2000 conteggi. Supponiamo che la tua fortuna sia tale da avere la portata 10A fondo scala, in questo caso avresti una lettura di 500 sull'LCD, sei a meta' del fondo scala quindi non male, 50mA a conteggio, su questi strumenti aspettati qualcosa del tipo +-(1%+5LSB), e siamo a 500+-(5+5)=500+-10, e ti giochi il +-2%. Ma devi essere veloce perche' lo shunt del tester si scalda e va a spasso. Ora devi misurare la tensione, sperando che l'alimentatore nel frattempo non se ne vada a spasso pure lui, e sia abbastanza stabile da non accorgersi della riduzione della tensione in uscita (hai tolto lo shunt del tester...). Supponiamo che tu sia tanto fortunato da avere 200mV FS sul tester da 5 euro, avresti una lettura di 50 a 5mV, per stare sotto al 3% ti servirebbe una precisione di 1,5 conteggi, quindi dovresti avere tutte le cifre significative sul display, cosa alquanto improbabile. Tutto per un misero +-5% finale, e probabilmente l'OP cerca un 5% totale ;)

Fabio.

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Fabio_78

"Fabio_78" ha scritto nel messaggio news:jvg5g2$aim$ snipped-for-privacy@speranza.aioe.org...

ecco perchè,..ehm...naturalmento lo sapevo anch'io...ah si...

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blisca

Fabio_78 :

Non mi fido ciecamente di nulla, ma a lui serve solo una precisione del

5%.

Veramente non ho mai visto un tester, per quanto economico, che non riporti la precisione offerta. Forse sono molto fortunato :)

Non si tratta di fortuna, ma di scelta... Va bene, facciamo 15? :)

Sarebbe perfetto. Con 15? ce la dovremmo fare.

Certo. Ma qui il tester non c'entra.

Va bene, mi hai convinto :)

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Francesco Potortì

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