Appunti di Laboratorio

Di Mario Rotigni

Parliamo un po’ della strumentazione di base, non dal punto di vista teorico ma privilegiando consigli e tecniche di uso comune nei laboratori. Purtroppo raramente queste considerazioni sono presenti nei libri di testo. Questo articolo vuole anche essere il seme di un quaderno di appunti da costruire insieme online, chiamando i frequentatori del sito a contribuire, commentare, arricchire, magari aggiungendo commenti agli strumenti proposti o introducendo altri strumenti. Cenni sull’autocostruzione di alcuni strumenti sono introdotti, strada facendo.

A proposito di Misure

Alcuni consigli preliminari sono d’obbligo. Il primo è passare un po’ di tempo su un testo di misure elettriche o elettroniche. Un testo per Licei Tecnologici, gli ex Istituti Tecnici Industriali, può essere sufficiente, senza disturbare testi universitari. Certamente non si tratta della più eccitante tra le letture immaginabili ma il valore formativo è notevole. Il rigore nella definizione del processo di misura e l’introduzione dei concetti di errore e confidenza costruiscono un buon bagaglio tecnico, utile in particolare a chi si occuperà di misure in ambito lavorativo. La seconda raccomandazione fondamentale è farsi sempre un’idea del valore della grandezza sotto misura, prima di collegare gli strumenti. Quest’atteggiamento mentale anzitutto protegge da rischi, aiuta nella scelta dello strumento e della portata opportuni e sviluppa un senso critico verso la strumentazione ed i metodi di misura che aiuta a prevenire e correggere possibili errori. Parte di questo senso critico è la consapevolezza dell’interazione strumento-oggetto in misura. Le caratteristiche di ingresso dello strumento, in particolare la sua impedenza e banda passante, non sono neutrali rispetto al risultato della misura, come vedremo in maggior dettaglio. Possiamo dire che lo strumento diventa parte del circuito sotto esame. Un caso particolarmente significativo è la misura di cadute di tensione su circuiti a bassa impedenza/resistenza. La caduta di tensione sulle connessioni può facilmente essere dello stesso ordine di grandezza del valore da misurare, quindi è importante tenerne conto (vedi misura a quattro fili, connessione Kelvin). Generalizzando, possiamo dire che la precisione e confidenza della misura dipendono da tutta la catena di misura, non solo dallo strumento, per quanto sofisticato e costoso. Vedremo qualche esempio particolarmente interessante parlando di oscilloscopi.  Il terzo consiglio è conoscere meglio possibile la strumentazione a disposizione. Passare del tempo sui manuali e studiare gli schemi elettrici e le caratteristiche dello strumento è un buon investimento. Dopotutto, questi sono i nostri occhi nel circuito.

A proposito di Laboratorio

E’ prassi comune per i frequentatori di laboratori tenere un quaderno di appunti, oggi eventualmente un file, dove annotare le misure eseguite, la configurazione del dispositivo oggetto delle stesse, problemi o spunti interessanti. Lo scopo è rivedere i passi compiuti con sicurezza ed essere in grado di ripetere le stesse misure, nelle stesse condizioni al bisogno. Mantenere questa buona abitudine è caldamente raccomandato ogni volta che si debbano rilevare le caratteristiche di funzionamento o eseguire misure non banali o occasionali, quali la verifica di continuità di un cavo o simili. In ambito professionale un rapporto è comunemente generato in seguito ad una campagna di misure ed avere quindi una traccia costruita a “mente fresca” è fondamentale. In ambito hobbistico la cosa è meno stringente ma egualmente raccomandabile, pur con l’opportuno fattore di scala. Naturalmente il tempo dedicato è sottratto alla parte più divertente e interessante ma lo sforzo vale bene la spesa. Gli appunti consentono di ripartire da dove ci si era interrotti la volta precedente, cosa molto utile quando al nostro hobby si possono dedicare solo ritagli di tempo, magari con importanti intervalli tra uno e l’altro. Non è necessario scrivere un trattato, poche note possono essere