Per misurare le deboli correnti di standby, potrebbe essere difficile utilizzare le gamme con i tipici valori di fondo scala disponibili negli strumenti di uso generale. Uno strumento di misura con un fondo scala di 5 mA sfrutterebbe questa gamma solo per il 10% o meno, causando così un significativo errore di misura.
Un altro problema può derivare dalla necessità di protezione dai sovraccarichi per scale così piccole. Per esempio, se il vostro frigorifero fa partire il suo compressore quando si è sulla scala dei 5 mA, una corrente di 10 A può scorrere per alcuni secondi.
Tutto ciò potrebbe distruggere completamente il prezioso strumento di misura. La soluzione è utilizzare degli specifici shunt esterni, come quelli della serie SHxxx-P di Zes Zimmer, che permettono di misurare in sicurezza correnti con fondo scala da 500 mA fino a 150 μA senza rischi di danneggiamento dello strumento.
Un’altra questione critica è la scelta se utilizzare la selezione del fondo scala in modalità automatica o manuale. Entrambe le modalità presentano vantaggi e svantaggi a seconda di cosa si deve misurare.
Durante un ciclo di misura può succedere che il valore istantaneo di corrente possa superare il valore massimo ammesso dal convertitore analogico digitale (ADC) dello strumento, il quale rileva il problema e interrompe il ciclo di misura scartando i risultati ottenuti.
Di conseguenza, la strumento passa al valore di fondo scala superiore, ma ciò comporta un cambiamento nell’impostazione del guadagno, che provoca un’oscillazione transitoria del segnale da misurare.
Supponendo una durata del transitorio di 50 ms, all’interno di questo periodo i valori misurati non sono corretti, per cui anch’essi vengono scartati. Se lo strumento deve cambiare ripetutamente il valore del fondo scala, si corre il rischio di perdere buona parte del tempo utile alla misura.
In sintesi, ogni volta che si cambia la gamma di misura modificando il fondo scala, si crea un “buco” nella misura durante il quale il segnale non viene registrato.
Si tratta di un aspetto che può diventare critico quando è necessario misurare assorbimenti di corrente pulsanti.
Ad esempio, ipotizziamo che l’assorbimento sia solitamente basso, ma con la presenza di picchi di corrente della durata di 20 ms, che sono circa 1000 volte più alti della corrente di base e che si verificano ogni 2 s.
Durante la ricerca automatica del fondo scala, il picco di corrente sarà sempre ignorato, perché all'inizio del picco lo strumento in modalità automatica cambia il fondo scala come descritto in precedenza.
Pertanto, se si vuole misurare in maniera corretta la corrente d’ingresso, si deve selezionare un fondo scala manuale per poter vedere anche i picchi di corrente scegliendo un valore di fondo scala sufficientemente elevato.
Al contrario, durante un ciclo di misura può invece accadere che il segnale diventi troppo piccolo rispetto al fondo scala. Supponendo di avere un ciclo di misura di 500 ms nel quale dopo 40 ms il segnale si riduce notevolmente, l’utilizzo di un fondo scala più basso sarebbe preferibile per misurare l’intensità di corrente nella seconda parte del ciclo. Ma un fondo scala troppo basso impedirebbe di misurare correttamente l’intensità del picco iniziale.
In questo caso è decisamente preferibile sacrificare la precisione della misura della parte del segnale a bassa intensità di corrente per non perdere la parte del segnale ad alta intensità. Infatti, l’errore causato da un fondo scala troppo alto per alcune parti del segnale non è così grave come la perdita di alcune parti molto più significative, come ad esempio i picchi.
Basta ricordare che i valori RMS sono misurati secondo la seguente formula:
In questo modo una parte del segnale con ampiezza 100 volte maggiore influenzerà il risultato 10.000 volte!
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*Thomas Jäckle è responsabile Development and Application di Zes Zimmer
