fig.1

Il mio laboratorio (fig.1) è dotato dei sottoindicati multimetri :

1. multimetro analogico HIOKI model 3000 che integra le funzioni di Volmetro ed ohmmetro;
2. multimetro analogico ICE Super tester 680 R VII SERIE, che integra le funzioni di Amperometro, Voltmetro, di capacimetro, test continuità, prova diodi e led,  test efficienza batterie, decibel.
3. multimetro digitale 58202 che integra le funzioni di Voltmetro, amperometro, ohmmetro, capacimetro, termometro e controllo transistori;
4. multimetro digitale Philips mx-2008. che integra le funzioni di Voltmetro, amperometro ed ohmmetro.

fig.4

 In fig.4 è rappresentato lo schema dell' amperometro  analogico.

Trattasi di un amperometro a bobina mobile costituito essenzialmente  da un cilindretto in ferro dolce ad alta permeabilità magnetica, intorno al quale è avvolta una spira, immerso in un campo magnetico.

Quando la spira viene percorsa da una corrente elettrica il cilindro ruota in misura  proporzionale alla corrente; misurare la rotazione del cilindro equivale a misurare la corrente.

Per fare in modo che lo strumento possa misurare correnti superiori al valore nominale dell'amperometro si pongono in parallelo delle resistenze di opportuno valore come mostratio in fig.4. 

fig.2

In fig. 2 è rappresentato lo schema di un voltmetro analogico.

Con la rotazione della lancetta rossa viene selezionata la portata dello strumento (commutatore di portata).

Se voglio misurare una tensione compresa fra i 30 ed i 100 V porto la lancetta rossa sul valore 100.

Se la tensione da misurare è proprio pari a 100V  evidentemente il micro amperometro andrà a fondo scala segnando 20μA.

Infatti posso scrivere:

V=Ri cioè  100 = (1.000 + 4.999.000) x i da cui ricavo i= 100/5.000.000 = 20μA;

se invece la tensione da misurare è pari a 30 V  il microamperometro segnerà una corrente di 6μA infatti poichè 30 = (1.000+1.499.000) x i , la corrente sarà pari a i= 30/1.500.000 = 6μA.

Per valori di tensione da misurare compresi fra 30 e 100 V leggerò nel microamperometro valori compresi fra 6 e 20 μA.

Lo stesso ragionamento va fatto per le altre portate.

fig.3

Il voltmetro va posto in parallelo all' elemeto ai cui capi va misurata la tensione e deve avere una resisteza per volt molto elevata per limitare gli errori di misura.

E' bene che tale valore sia superiore a 20.000 Ω x volt.

Se prendiamo infatti in esame il circuito di fig.3 notiamo che se la resistenza del Voltmetro è pari per esempio a 10.000 Ω x Volt e che se la portata del voltmetro è di 10 Volt ho una resistenza del voltmetro pari a 10.000 Ω x 10= 100.000 Ω  che si pone in parallelo alla resistenza di 100.000 Ω del circuito.

A questo punto invece di misurare una tensione pari a:

 10 x 100.000/(100.000+100.000) = 5 V ne misurerò una pari a:

 10 x 50.000/(100.000 + 50.000) = 3,33 V con una differenza di ben 1,67 V pari al 33%. 

E' evidente che maggiore è la resistenza per Volt  minore è l'errore che si commette nella misura.

fig.5

  In fig.5 è rappresentato lo schema dell' ohmmetro analogico.

Questo schema è semplice ed è realizzato   comunemente nei tester (o multimetri). Consiste in una pila, una resistenza variabile, e un amperometro magnetoelettrico . Inserendo la resistenza incognita in serie a questo circuito la deviazione dell'ago dello strumento è funzione inversa della resistenza incognita (con resistenza nulla si ha la massima deviazione, con resistenza via via crescente, la deviazione è sempre più piccola).

 Per compensare eventuali piccole variazioni della tensione della nostra pila bisogna, prima di effettuare la misura, cortocircuitare lo strumento e, attraverso la resistenza variabile, "azzerare" lo strumento.

 Questo tipo di strumento ha alcuni difetti intrinseci, il più grande è di non poter misurare valori resistivi oltre un certo valore. Valore che dipende dalla resistenza interna allo strumento medesimo e dalle caratteristiche interne dell'amperometro.

Un metodo per poter aggirare questo ostacolo consiste nel variare, sia la resistenza del circuito, sia la tensione di alimentazione attraverso un apposito circuito elettrico come rappresentato in fig.5.

 Gli strumenti così costruiti, in genere, hanno più portate con costanti di moltiplicazione che usualmente sono 1 - 10 - 100 - 1.000.

 Il commutatore rotante, permette di variare la portata dello strumento.

 La scala di lettura di questi strumenti varia da infinito a zero.

 In questi strumenti, in genere, la pila è una comunissima pila commerciale da pochi volt.

Se si usasse, per aggirare l'ostacolo precedentemente accennato, una tensione di alimentazione crescente al crescere della resistenza incognita, non si potrebbe effettuare il necessario azzeramento dello strumento, visto che il circuito sarebbe attraversato, in questo caso, da una corrente maggiore della portata dello strumento magnetoelettrico; ciò provocherebbe il suo  danneggiamento.