esercitazione 2a (04/04/2013)

Dipartimento di Ingegneria
Università degli Studi di Ferrara
ESERCITAZIONE 2A
STRUMENTAZIONE E MISURE ELETTRONICHE
LABORATORIO DI ELETTRONICA
A.A. 2012-2013 - Davide Bertozzi
(04/04/2013)
METODI DI MISURA IN CORRENTE CONTINUA
FINALITÀ
L'esercitazione ha lo scopo di far acquisire allo studente familiarità con i Metodi di Zero.
PONTE DI WHEATSTONE.
PRIMA PARTE
Misura della resistenza incognita Rx utilizzando il Ponte di Wheatstone con il metodo di
sostituzione.
a) Eseguire 10 misurazioni con il multimetro della resistenza campione Rcamp
(valore nominale:1kΩ).
b) Realizzare il Ponte di Wheatstone illustrato in Figura A utilizzando i componenti
riportati in tabella Tab. I.
c) Implementare il resistore variabile RV a mezzo di potenziometro (utilizzando il
cursore e uno dei morsetti esterni).
d) Come rivelatore di zero, configurare il Multimetro (M) per eseguire misure di
tensione.
e) Alimentare il circuito con una tensione continua V_DC pari a 1.2V.
f) Regolare il resistore variabile RV fino a raggiungere l’equilibrio del ponte (VM=0).
g) Togliere alimentazione al circuito e dopo aver scollegato il resistore variabile RV,
eseguire, su di esso, 10 misure di resistenza RV1 utilizzando il multimetro come
ohmetro.
h) Collegare nuovamente il resistore variabile RV e sostituire il resistore campione
Rcamp con il resistore Rx (valore nominale: 3,9kΩ).
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i) Alimentare nuovamente il circuito e dopo aver collegato il voltmetro come
rivelatore di zero, portare il ponte in equilibrio agendo ancora sul resistore variabile
RV.
j) Togliere nuovamente alimentazione al circuito e dopo aver scollegato il resistore
variabile RV, eseguire su di esso 10 misure di resistenza: RV2 utilizzando il
multimetro come ohmetro.
k) Calcolare il valore della resistenza Rx utilizzando la seguente relazione:
l) Riportare i risultati delle misure in tabella 2.
NB: Utilizzare il modello delle misure comprendente le correzioni legate all’incertezza
dello strumento e la legge di propagazione delle incertezze.
SECONDA PARTE
Calcolare Rx seguendo i seguenti passi:
a) Eseguire 10 misurazioni di R1 and R2.
b) Bilanciare il ponte e misurare RV seguendo la metodologia utilizzata nella prima
parte dell’esercitazione (considerando sempre un numero esaustivo di 10 misure).
c) Calcolare nuovamente media e incertezza di Rx utilizzando la relazione:
d) Riportare i risultati delle misure in tabella 3.
TERZA PARTE
a) Calcolare Rx trascurando le incertezze dei resistori R1 ed R2, di cui si consideri il
solo valore nominale.
b) Bilanciare il ponte e misurare la nuova RV  RVI, seguendo la metodologia
utilizzata nella prima parte dell’esercitazione (considerando sempre un numero
esaustivo di 10 misure).
c) Calcolare nuovamente media e incertezza di Rx  RxI utilizzando la seguente
relazione:
d) Invertire i resistori R1 ed R2 del Ponte e calcolare nuovamente RV  RVII come
definito al punto b).
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e) Calcolare nuovamente media e incertezza di Rx  RxII utilizzando la seguente
relazione:
f) Infine, calcolare la Rx finale come semisomma di Rx’ e Rx’’.
g) Verificare la compatibilità tra le misure di Rx del primo metodo (seconda parte) e
secondo metodo (terza parte).
h) Riportare i risultati delle misure in tabella 4.
Grandezze Misurate
Stima
Incertezza
Rcamp
RV1
RV2
Rx
Tab. 2
Grandezze Misurate
Stima
Incertezza
R1
R2
RV
Rx
Tab. 3
Grandezze Misurate
Stima
Incertezza
RVI
RxI
RVII
RxII
Rxfinale
Tab. 4
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