LE/07 El tècnic i els instruments.
La primera impressió que rep l’alumne és que sense instrumentació, complicada tècnicament i de cost elevat, és pràcticament impossible fer cap mesura decent. És un dels tants errors als que condueix la falta de coneixements tecnològics. Estudiem un exemples clàssics en laboratoris i sistemes de control:
Cal mesurar impulsos de corrent, de 100 Ampers durant 1 us i repetitius amb una freqüència de 10.000 per segon.
Serà difícil disposar d’un instrument adequat. Matemàticament, la intensitat mitjana –la que indicaria un amperímetre electromagnètic- seria de:
Culombs per impuls = 100 A x 1 us = 100 microculombs.
Culombs per segon = 100 uC x 10.000 = 1 Culomb / 1 segon.
Intensitat mitjana = C / s = 1 / 1 = 1 Amper.
Disposem d’instruments –el tester- amb capacitat de mesura d’1 Amper a final d’escala. Però cap tester admet pics de 100 A., motiu pel qual la mesura sortiria errònia i fins i tot podríem destruir l’instrument.
Si disposem de dues làmpades idèntiques amb capacitat de corrent d’1 amper i un tros de paper amb una taca d’oli, podem efectuar la mesura com en un laboratori de debò:
Posem les dues làmpades a igual distància del paper, davant de la taca d’oli. Per una de les làmpades hi fem passar el corrent a mesurar. Per l’altra làmpada hi fem passar un corrent continu mesurat. Quan desapareix la taca a la vista de l’observador, els dos corrents seran idèntics.
Una variant d’aquesta forma de mesurar –òptica- és la dels piròmetres òptics: segons la seva temperatura, un fil de platí presenta un color que va del vermell al blanc brillant.
Alimentem la làmpada amb un corrent mesurable. Observem l’objecte a mesurar la temperatura a través de la làmpada. Quan desapareix la imatge del filament és que els dos colors –del filament i de la flama- són idèntics.
Tarant el corrent de temperatura es disposa d’un termòmetre sense contacte amb el cos a mesurar. Això permet mesurar les temperatures interiors dels forns des de l’exterior.
Una làmpada neo s’encén a una tensió entre 90 i 150 V. El voltatge pic d’un voltatge senoidal de 125 V rms. Serà de:
V rms / sin 45º = 125 / 0.707 = 177 V pic.
Tensió suficient per il·luminar la làmpada.
Si disposem d’un divisor de tensió amb dues resistències, de tal manera que amb 125 V rms la tensió sobre la làmpada sigui insuficient per il·luminar-la, aquesta ens indicarà si el voltatge als extrems del divisor és superior als 125 V rms si s’il·lumina.
El corrent a la làmpada cal que sigui inferior a 1 mA. Els valors de R1 i R2 per 22º V rms serà de:
R1/R2 = (220V – 90 V) / 1 mA = 130.000 Ohms
R2= 130.000 x 2,76 / 1,76 = 204.000 Aproximadament 220 K.
R1 = R2 x 1,76 = 359.000 Aproximadament 330 K.²²²²²²²