Concetti Chiave
- Gli strumenti di misura in elettrotecnica si classificano in base alla grandezza misurata, come amperometri, voltmetri e wattmetri.
- Esistono strumenti multifunzione, come i multimetri, che possono misurare vari tipi di grandezze elettriche.
- Gli strumenti possono essere indicatori, registratori o rivelatori, a seconda del tipo di indicazione fornita.
- La distinzione tra strumenti analogici e digitali si basa sul metodo di visualizzazione dei valori misurati: scala graduata per analogici, display per digitali.
- Gli strumenti elettrici possono essere classificati in base al principio scientifico del loro funzionamento, come elettromagnetici, elettrodinamici o termici.
Classificazione degli strumenti di misura
Il elettrotecnica gli strumenti di misura differiscono tra loro per la grandezza misurata, per il tipo di indicazione fornita o per il principio di funzionamento.
La classificazione in funzione della grandezza misurata viene effettuata indicando il nome della grandezza o della sua unità di misura; alcuni esempi sono i seguenti:
• amperometro per la misura di correnti;
• voltmetro per la misura di tensioni;
• wattmetro per la misura di potenze;
• frequenzimetro per la misura di frequenze.
Tipi di strumenti e loro funzioni
Vi sono anche degli strumenti multifunzione, ossia che possono misurare vari tipi di grandezze elettriche, come i multimetri.
Gli strumenti vengono distinti anche, in funzione del tipo di indicazione che forniscono, abbiamo:
• strumenti indicatori, che misurano il valore della grandezza in quel momento e, quindi, non consentono di risalire ai valori assunti precedentemente;
• strumenti registratori che, appunto, registrano l’andamento della grandezza nel tempo, per esempio mediante una penna scrivente su un disco di carta o usando memorie elettroniche;
• strumenti rivelatori, come i galvanometri, che non hanno il compito di misurare la corrente circolante, ma solo di rilevarne l’esistenza.
Strumenti analogici e digitali
Un’altra importante suddivisione si ha tra strumenti analogici e digitali.
Gli strumenti analogici indicano il valore misurato mediante lo spostamento di un indice su una scala graduata. Essi, quindi, misurano lo spostamento angolare dell’indice, spostamento che viene reso corrispondente al valore della grandezza elettrica misurata, stabilendo un’analogia (da qui la denominazione di tali strumenti) tra grandezze diverse.
Per il funzionamento è necessario che, all’interno dello strumento, si creino due coppie di forze: una coppia motrice, proporzionale al valore della grandezza misurata e che determina lo spostamento dell’indice, e una coppia antagonista, normalmente fornita da due molle di torsione, che, equilibrando la coppia motrice, arresta l’indice nella posizione corrispondente al valore misurato.
Negli strumenti digitali, invece, il valore misurato viene visualizzato mediante cifre che compaiono su un apposito display, per cui non vi sono né l’indice né la scala graduata. Gli strumenti digitali sono assai diffusi ed è opinione comune che siano più precisi di quelli analogici. In realtà in essi non vi sono gli errori di parallasse e di apprezzamento, in quanto non si deve valutare la posizione dell’indice sulla scala, ma questo non riguarda la precisione propria dello strumento, che potrebbe essere inferiore a quella di uno di tipo analogico.
Principi scientifici degli strumenti
Un’ulteriore classificazione distingue gli strumenti elettrici in funzione del principio scientifico su cui si basa il loro funzionamento; per esempio, nel caso degli strumenti analogici, si possono avere strumenti elettromagnetici, elettrodinamici, elettrostatici, termici, a induzione.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali strumenti di misura utilizzati in elettrotecnica?
- Qual è la differenza tra strumenti indicatori e strumenti registratori?
- Cosa distingue gli strumenti analogici da quelli digitali?
- Quali sono i principi scientifici alla base del funzionamento degli strumenti elettrici?
Gli strumenti di misura in elettrotecnica includono amperometri per correnti, voltmetri per tensioni, wattmetri per potenze e frequenzimetri per frequenze, ciascuno specifico per la grandezza misurata.
Gli strumenti indicatori misurano il valore attuale della grandezza senza registrare i valori precedenti, mentre gli strumenti registratori tracciano l'andamento della grandezza nel tempo, utilizzando penne scriventi o memorie elettroniche.
Gli strumenti analogici mostrano il valore misurato tramite uno spostamento di un indice su una scala graduata, mentre gli strumenti digitali visualizzano il valore su un display numerico, risultando generalmente più precisi per l'assenza di errori di parallasse.
Gli strumenti elettrici possono essere classificati in base al principio scientifico di funzionamento, come strumenti elettromagnetici, elettrodinamici, elettrostatici, termici e a induzione, ognuno con specifiche modalità di misurazione.
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