Ponte a filo del tipo Wheatstone SAMAR Milano Italia, Tipo PF/1 N. B99.
SAMAR è l’acronimo di: Società Anonima Milanese Apparecchi Radioelettrici.
La Ditta è stata cortesemente disponibile a fornire e permettere di pubblicare informazioni tratte da un catalogo e dalle caratteristiche del ponte a filo tipo PF/2 appena successivo a questo esemplare; ringraziamo sentitamente per il loro interessamento l’Ing. Guido de Salvo e il D.T. Emanuele Susani.
Dal numero riportato su un’etichetta si presume che questo ponte risalga intorno al 1970, pur non avendo potuto fare ricerche negli inventari più recenti.
Esso permette una misura semplice e rapida di una resistenza incognita entro un campo di valori da 0,1 a 50 kΩ, con una precisione di ± 0,5 %. Riportiamo qui di seguito una parte del catalogo, risalente a questa data, che lo riguarda:
«SLIDE-WIRE BRIDGE PF/1 MODEL Used when higher resolution of the Wheatstone bridge is not required. Standard arm: five standard resistors of 0.1 – 1 – 10 – 100 – 1,000 Ω and selector switch. Ratio arms: adjustable slide-wire, calibrated 0.5 to 50 Ω. The bobbin resistors are of high-quality manganin wire, with temperature coefficient 10 × 10-6 {α0 (1/ °C)}, , [unità diversa dal testo N.d.R.] and are wound on indeformable supports, treated with fungicide paint and aged. Power rating: 0.5 W. The bridge contains a built-in pointer galvanometer, with marked 25 – 0 – 25 scale [{20 – 0 – 20 scale} N.d.R.], sensitivity approx. 1 µA/div; galvo and battery tapping keys; battery, located in a proper easily accessible housing; binding post for unknown. Resistance range: 0.1 Ω to 50,000 Ω. Accuracy: ± 0.5 %. Finish: all D.C. bridges are mounted on half-luster gray stove enamelled Aluminum top-plate and fitted into accurately polished hardwood case with hinged removable lid and carrying handle. Dimensions: 338 × 255 × 160 mm approx. Weight: 4.9 kg approx. ».
Elenchiamo ciò che si osserva in successione da sinistra verso destra. Il galvanometro con la vite per l`azzeramento il cui quadrante mostra le divisioni da – 20 a + 20. In basso il tasto/commutatore a sinistra con la scritta B ( batteria) se premuto in posizione A inserisce momentaneamente la batteria, se ruotato verso C la inserisce in modo permanente; il tasto/commutatore con la scritta G agisce in modo analogo sul galvanometro. Entrambi servono per agevolare le procedure per ottenere l`equilibrio del ponte. La manopola al centro in basso permette di inserire resistenze fisse con i seguenti valori: 0,1; 1; 10; 100; 1000 Ω; con la manopola di destra si regola la posizione del cursore sulla resistenza a filo in modo grossolano. La manopola più piccola, posta sotto, permette la regolazione fine del cursore che scivola sulla resistenza a filo omogeneo e calibrato. La scala, corrispondente al rapporto l / (L – l) fra le due resistenze nelle quali la posizione del cursore divide il filo, non è lineare, infatti va restringendosi con l`aumento del valore e, in corrispondenza, diminuiscono le divisioni tra un numero e il successivo; i numeri che vi si leggono sono: 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20; 30; 40 e 50. Essa somiglia vagamente nell`aspetto ad una scala logaritmica.
Da notare la semplice formula scritta: «il valore scelto con la manopola a scatti moltiplicato per il valore letto sul quadrante relativo alla posizione del cursore sulla resistenza a filo fornisce il valore della resistenza incognita» e infatti Rx = [ l / (L – l)] · R. Dove L – l ed l sono le due resistenze nelle quali il cursore divide il filo omogeneo e calibrato ed R è la resistenza fissa scelta tra i seguenti valori: 0,1; 1; 10; 100; 1000 Ω. Il filo è disposto circolarmente e non teso come nei ponti più ingombranti.
Il ponte dunque permette una misura semplice e rapida di una resistenza incognita entro un campo di valori da 0,1 a 50 kΩ, con una precisione di ± 0,5 %.
In questa procedura si distinguono due fasi: una fase di orientamento il cui risultato è la determinazione di un valore approssimato della resistenza da misurare, ed una fase di affinamento al termine della quale si è cercato di raggiungere il miglior risultato con la massima precisione possibile.
La descrizione che segue è tratta dalle Istruzioni che riguardano il Ponte a Filo Tipo PF/2, modello successivo del nostro esemplare, ma ugualmente valide per queste note.
Nel ponte a filo, che deriva dal ponte di Wheatstone, i due lati di proporzione sono rappresentati dai due tratti di un unico filo omogeneo e calibrato, sul quale scorre un contatto strisciante, collegato con il galvanometro. Il filo costituisce in questo modello un reostato circolare con comando a manopola e demoltiplicatore di velocità per rapporti da 0,5 a 50 con continuità. Il lato di paragone è a cinque valori fissi: 0,1 – 1 – 10 – 100 – 1000 Ω con comando a manopola; il valore di resistenza inserito si vede attraverso un piccolo oblò. Le due batterie di alimentazione, tipo IEC R 20 da 1,5 V sono alloggiate sul fondo e vi si accede facendo scorrere un coperchietto di legno. Il galvanometro ad ago ha una scala con 20 – 0 – 20 divisioni e una sensibilità di circa 1 µA/div. Lo schema delle connessioni interne è tratto dalle Istruzioni e si riferisce al Tipo PF/2, ma l’interno si può osservare nelle foto. Le resistenze fisse sono costituite da bobine di filo in manganina che ha un coefficiente resistivo di temperatura a 0 °C di 1 · 10(-5) 1/°C ed è quindi poco sensibile alle variazioni di temperatura dovute ad eventuale riscaldamento; per quanto la ditta costruttrice avverte che la dissipazione massima per bobina è di 0,5 W.
Controllare che i deviatori G del galvanometro e B della batteria siano aperti cioè in posizione A. Controllare lo zero del galvanometro ed eventualmente regolarlo agendo sull’apposita vite. Collegare la resistenza incognita ai morsetti Rx. Procedimento di misura. Chiudere l’interruttore B portandolo in posizione C. Ruotare la manopola del lato di rapporto (filo circolare col cursore) fino al valore 10 letto sulla scala. Impostare il valore 1000 Ω visibile sull’oblò con la manopola apposita (lato di paragone con resistenze campioni fatte di bobine in filo di manganina). Premere brevemente il deviatore/tasto G e osservare la rapidità e il verso del moto dell’ago del galvanometro. Impostare il valore 100 Ω, premere di nuovo brevemente il tasto/deviatore G e notare ancora il verso del moto dell’ago. Si possono avere tre casi: o l’indice del galvanometro va più rapidamente nello stesso verso e allora il valore 100 Ω non va bene, o più lentamente, o addirittura va in verso opposto. Nel secondo caso la resistenza di paragone R è giusta o va diminuita ancora. Il terzo caso è il più favorevole poiché indica che il valore di Rx è compreso tra 1000 e 100. Poi, in estrema sintesi, si agisce sul valore del lato di rapporto per tentativi successivi e, man mano che ci si avvicina allo zero del galvanometro, si può mettere il deviatore G in posizione fissa e manovrare con cura il demoltiplicatore per ottenere lo zero. A questo punto si calcola la Rx con la formula scritta sullo strumento: R × [(l/L-l)] = Rx, dove (l/L-l) è il rapporto tra i due tratti del filo, omogeneo e calibrato, l ed L-l divisi dal cursore. Nel caso visibile nelle foto la Rx sarebbe uguale circa a 1000 × 5,2 Ω. Avvertenza: a misure ultimate riportare i deviatori B e G nelle posizioni A nelle quali la conduzione avviene solo premendo i tasti. Nel caso di dimenticanza del deviatore B in posizione C le batterie possono scaricarsi; mentre dimenticare il deviatore G in posizione C può provocare accidentalmente un danno al galvanometro. In caso di perdita di sensibilità del ponte, o almeno una volta all’anno, le due batterie vanno sostituite.
Un ringraziamento va alla SAMAR e in particolare all’Ing. Guido de Salvo e al D.T. Emanuele Susani per la loro cortese disponibilità nel fornirci le Istruzioni di un ponte del tipo PF/2 di costruzione più recente (1988) di questo esemplare con campi di misura e particolarità costruttive leggermente diversi, ma ugualmente indicativi nella sostanza.
Bibliografia: Istruzioni della SAMAR.
Per chi desidera approfondire la descrizione, gli aspetti costruttivi e i procedimenti di misura di un ponte a filo del tipo Wheatstone si consiglia la lettura di: L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica – Misure Elettriche, Vol. III, CEDAM, Padova 1962, da pag. 462 a pag. 466.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e testo di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.
