Definizioni sulla strumentazione e specifiche del processo metrologico

Accuratezza di un multimetro

L'accuratezza fa riferimento all'errore massimo ammesso in precise condizioni operative, espressa in percentuale, ed esprime dunque la vicinanza tra il valore misurato e il valore considerato convenzionalmente vero.

L'accuratezza assoluta viene calcolata attraverso due possibili relazioni (rappresenta formula), una comprende la risoluzione e l'altra il range, dove k₁ e k₂ sono rispettivamente la componente dell'accuratezza dipendente dal misurando e quella dipendente esclusivamente dallo strumento. Entrambi i coefficienti sono riportati dal costruttore in apposite tabelle; questi inoltre sono capaci di variare con l'influenza del tempo e della temperatura.

Alfax è l'incertezza relativa espressa come il rapporto tra l'assoluta e il valore misurato (rappresenta formula). Si vede dunque come sia conveniente eseguire la misura in prossimità del fondo scala così che il secondo termine diventa molto piccolo tendente allo zero e l'accuratezza complessiva risulta migliore, sia in termini relativi che assoluti.

Portata multimetro

Questa normalmente coincide con il fondo scala e rappresenta il più grande valore assumibile dal misurando affinché possa essere trattato con quello strumento. Presenta la stessa unità di misura della grandezza misurata e generalmente i multimetri godono di diversi valori di portata, selezionabili manualmente (switched) o in modo automatico dallo strumento stesso (auto-range). Conviene sempre usare il valore minimo di essa per avere una migliore risoluzione.

Risoluzione

La risoluzione è la più piccola variazione del misurando rilevabile dallo strumento, peso dell'ultima cifra decimale del fondo scala/portata. L'unità di misura della grandezza misurata.

Count

I multimetri digitali presentano un display a matrice di LED, il significato di mezza cifra assume così un significato diverso e si introduce il concetto di count ovvero il numero di valori differenti visualizzabili sul display dello strumento per ogni valore di portata.

Termoresistenza

Si tratta di un sensore di temperatura che sfrutta come principio l'incremento di una resistenza all'aumento della temperatura. Il sensore presenta quindi come grandezza in entrata una temperatura e in uscita una resistenza. È di tipo passivo. I materiali impiegati sono metalli conduttori come nickel, tungsteno e platino, in quanto risultano essere molto resistenti ad alte temperature e presentano proprietà meccaniche adatte allo scopo. Questo tipo di sensori sono ampiamente utilizzati perché stabili, accurati e molto lineari. Purtroppo presentano un campo di funzionamento ridotto, legato alla tolleranza definita da standard internazionali, e un costo elevato rispetto ad altre tecnologie. Una termoresistenza dunque definita come PT100 sarà quindi realizzata in platino con una resistenza di 100 ohm.

Termocoppia

Si tratta di un sensore di temperatura che basa il suo funzionamento sull'effetto Seebeck o effetto termoelettrico. Questa è costituita da due conduttori differenti uniti a un'estremità da un giunto (giunto caldo) dove si effettua la misura di temperatura. Grazie all'effetto termoelettrico all'altro capo dei conduttori (giunto freddo) si rileva una differenza di potenziale proporzionale alla differenza di temperatura tra il giunto freddo e il giunto caldo. Risulta essere un sensore di tipo attivo, economico e con un range di temperature trattabili molto ampio, purtroppo non si dimostra molto accurato. In base al range di temperature, al materiale, alla tolleranza e alla sensibilità le termocoppie vengono suddivise in tipi: tipo K, tipo J, tipo T, tipo E, tipo N, tipo B-R-S.

Impostazioni di trigger

Il circuito trigger definisce le condizioni necessarie affinché un oscilloscopio inizi un'acquisizione o a prelevare campioni. Esistono diverse tipologie (type) in base all'evento che fa scatenare l'evento di trigger:

• Edge, ogni volta che si presenta un fronte di salita.
• Pulse, ogni volta che si presenta un impulso di una certa durata.
• Timeout, ogni volta che il segnale sta sopra una certa soglia per un certo intervallo di tempo.
• Logic, si attiva in base a un determinato pattern digitale.

Anche la sorgente (source) può essere diversa, ovvero il segnale usato per il trigger: posso selezionare uno dei canali di ingresso, con EXTERNAL segnale esterno, LINE segnale di alimentazione. Il più classico è l'edge, riconosce quando il segnale supera una certa soglia level con una pendenza slope. I parametri del trigger sono appunto il level, slope e accoppiamento, che può essere AC, DC, HF–REJECT, LF–REJECT (filtro la sorgente così il trigger si aggancia meglio al segnale).

Le modalità sono:

• Normal: trigger se e solo se le condizioni sono verificate.
• Auto: se dopo un certo tempo prestabilito le condizioni non si verificano, si attiva in automatico, il trigger reale ha la precedenza.
• Single-sweep: attiva solo una volta al primo evento di trigger per un certo tempo.