Ponte SAMAR TW-E/G N° GM 89 Thomson-Wheatstone, e cassetta di resistenza.
Seconda parte dedicata alle pagine originali delle Istruzioni d’Uso.
Proseguiamo anche nel riportare le istruzioni della SAMAR adattate, laddove necessario, alle esigenze del sito. Ricordiamo per inciso di aver ottenuto dalla SAMAR il permesso di pubblicare le Istruzioni che riguardano i loro apparecchi.
«1.3 Esempio di misura [Nell’esempio vi sono probabili errori o omissioni, N.d.R. F.P.]
Provino d’alluminio, diametro d = 5 mm, sezione S = 19,7 mm2 [S = 19,63 mm2 N.d.R. F.P.]
Lunghezza totale L = 1,2 mm; lunghezza tra i coltelli l = 1 m
Resistenza presunta dell’ordine di 1 milliohm.
Resistenza campione Rc = 0,01 ohm a 20 °C.
Per poter usare tutte le decadi di “R” deve essere:
R : A maggiore di Rx : Rmax
ed essendo R/Rmax = 0,001/1000 = 10-6
si assume A = B = 1000
Densità di corrente δ = 0,8 • 5 = 0,36 A/ mm2
[0,8 • 5 = 4 (!!) ; e se il d, espresso in millimetri, è al numeratore, lo strano 0,8 va espresso in A/mm3 . Inoltre la formula δ = l √d non può dare 0,36 con l = 1 m e inoltre essa non è compatibile con le sue unita di misura A/mm2 ; qui compare invece 0,8 (l’ipotesi dell’uso a dell’alluminio, che è più resistivo del rame, il rapporto fra i due coefficienti resistivi è 0,62, non giustifica la sotituzione di 1 con 0,8; c’è la scomparsa di √ e pare manchi qualcosa al centro della formula. Se si usa δ = 0,8 / √ 5 = 0,3577 ≈ 0,36 N.d.R. F.P.]
Corrente massima: Imax = [ δ ] • S = 0,36 • 19,7 = 7,1 A [nel testo pare manchi il δ N.d.R. F.P.]
Supponendo che nel circuito d’alimentazione non si possono superare i 5 A, si usa come corrente di alimentazione 5 A.
Agendo sul ponte descritto in precedenza, si è ottenuto l’azzeramento in corrispondenza del valore R = 137,1 per cui, sostituendo nella formula, risulta
Rx = 0,01/1000 • 137,1 = 1,137 • 10-3 ohm.
PARTE 2ª
USO DELL’APPARECCHIO COME PONTE DI WHEATSTONE.
Operazioni preliminari.
Tenendo presente lo schema topografico d’inserzione dato nel disegno St 637.007, si predispone il ponte TW-E/G per le misure come ponte di Wheatstone inserendo le spine (6) e (7) nelle boccole contrassegnate “W”.
Si completa il circuito di misura collegando:
a) ai morsetti “Rx” la resistenza incognita;
b) si controlla mediante il commutatore “GALV” (11) nella posizione “PROVA BATT” che la batteria di alimentazione del galvanometro sia efficiente : la spia (10) si deve illuminare, in caso contrario si deve sostituire le batterie.
Si predispone il galvanometro sulla minima sensibilità mediante la manopola (13) e quindi, alimentando il galvanometro col commutatore “GALV” (11) nella posizione “ON”, si procede all’azzeramento con la manopola “ZERO” (12); c) ai morsetti “BATT” una batteria di alimentazione, il cui valore di tensione dipenderà dalla resistenza incognita da misurare e tenendo presente di non superare 1 W per bobina. La batteria sarà inserita tramite l’interruttore “B” interno al ponte, che dovrà essere aperto (posizione “A”).
In sostituzione della batteria si può usare un alimentatore con uscita in corrente continua da 4 – 10 – 20 V.
N. B. I morsetti “GALV EST” vengono utilizzati per inserire un eventuale galvanometro esterno: il commutatore “GALV”: (11) deve essere posto nella posizione “GALV. EST.”
Predisposto così il circuito, è buona norma attendere qualche tempo prima di iniziare la misura per permettere alle apparecchiature di acclimatarsi alla temperatura ambiente.
2.2 MISURA.
Controllare che i tasti “G” (1) e “B” (2) siano aperti (posizione “A”).
Scegliere il valore del rapporto A / B in modo da poter utilizzare tutte le decadi del lato di paragone “R” (3); per ottenere ciò è necessario che il rapporto A / B sia piccolo, medio o grande a seconda che Rx sia piccola, media, o grande.
Il valore del rapporto A / B viene realizzato mediante la manopola (5).
Chiudere l’interruttore di batteria “E” (posizione “C”).
Premendo inizialmente a piccoli scatti il tasto del galvanometro, ridurre a zero l’indicazione del galvanometro mediante le decadi “R”. Aumentare quindi la sensibilità del” galvanometro mediante il riduttore di sensibilità del galvanometro (13) e, chiudendo il tasto “G” (posizione “C”), perfezionare l’azzeramento mediante le decadi “R”.
Ad azzeramento raggiunto aprire il tasto “G” (posizione “A”) ed il tasto “B” (posizione “A”).
Rilevato il valore di “R”, il valore della resistenza incognita si trova con la formula
Rx = ( A / B ) · R ,
dove:
A ) valore usato del lato “A”;
B = valore usato del lato “B”;
R = valore letto di “R”.
2.3 Esempio di misura
Resistenza incognita; avvolgimento filo di rame
Resistenza presunta; compresa tra 10 e 20 ohm
Valore A = 100
Valore B = 1000
Batteria d’alimentazione: 6 V
Verifica della dissipazione: dallo schema elettrico del ponte si ha che la minima resistenza della serie R con A vale 100 ohm (si suppone “R” in corto) quindi la corrente nel lato A vale 6 : 100 = 60 mA e quindi la dissipazione per bobina è di 0,36 W.
Agendo sul ponte come descritto in precedenza si è ottenuto l’azzeramento del galvanometro in corrispondenza del valore di R = 185,4 per cui, sostituendo nella formula, risulta
100/1000 · 185,4 = 18,54 ohm
PARTE 3ª
USO DELL’APPARECCHIO COME CASSETTA DI RESISTENZE.
Il lato di paragone “R” (3) può essere utilizzato come resistore variabile da 0,1 a 111 ohm, usando i morsetti contrassegnati OHM (4).
Ogni decade reca il valore massimo della corrente da non superare.
PARTE 4ª
PRESCRIZIONI DI CARATTERE GENERALE.
4.1 Sostituzione delle batterie: per sostituire le batterie del galvanometro ( 2 × 9 V Tipo IEC 6F22) aprire lo sportello sotto l’apparecchio in basso a sinistra.
4.2 Rimuovere le batterie se il ponte non viene usato per 30 giorni o più.
4.3 Dopo un lungo periodo di inattività, prima di utilizzare l’apparecchio è consigliabile manovrare, per tutta l’escursione i commutatori per permettere il ravvivamento dei contatti, in quanto gli stessi presentano una speciale pellicola protettiva di “ELVOLUBE” ».
Abbiamo ritenuto utile riportare integralmente le Istruzioni d’uso, poiché è raro ormai trovare spiegazioni così dettagliate sui procedimenti di misura con ponti Thomson – Wheatstone. Inoltre questo esemplare è probabilmente di 70 anni più giovane dell’analogo ponte della Siemens & Halske ora esposto al Museo MITI, e dunque il visitatore può fare un confronto fra i due negli aspetti che lo interessano.
Bibliografia: Istruzioni d’uso, Ponte di Thomson-Wheatstone Cassetta di Resistenza Tipo TW-E/G SAMAR Milano, 8 – 10 – 1980.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e adattamento del testo di Fabio Panfili.
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