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Lezioni di laboratorio di elettronica – Uso del multimetro: verificare la continuità elettrica

Che cos’è la continuità?

Non preoccupatevi, è molto semplice!
Basta pensare al significato della parola, è la capacità di un sistema elettrico di condurre corrente elettrica, quindi vi è continuità elettrica quando due elementi sono collegati elettricamente insieme, ovvero è presente una strada che consente il passaggio di corrente elettrica.

Quindi, se due elementi elettrici sono collegati con un filo conduttore, vuol dire che tra loro vie è continuità elettrica.

Se il collegamento è fatto con un filo di cotone 🙂 non vi sarà continuità elettrica tra i due elementi in quanto il filo di cotone non è un conduttore.

Per verificare se vi è continuità elettrica tra due elementi collegati da un filo è possibile utilizzare un multimetro in modalità ohmmetro. Tipicamente il valore di resistenza di un filo è molto bassa, al di sotto dei 100 Ω.

Però in genere i multimetri posseggono la funzione di verifica della continuità elettrica in cui un segnale acustico emesso dallo strumento ci avverte che tra i due punti in analisi non vi è interruzione.

Questo modo di operare è particolarmente utile perchè ci permette di concentrare la nostra attenzione sul circuito in analisi non costringendoci a guardare continuamente il display per vedere se vi è un valore basso o alto di resistenza.

A cosa serve la verifica della continuità elettrica – alcuni esempi pratici

  • Vedremo durante le lezioni di laboratorio che la connessione tra dispositivi elettronici può avvenire mediante saldatura a stagno su basetta con piste di rame o mediante fili elettrici. Alcune volte però la saldatura non riesce (saldatura fredda), visivamente sembra che il collegamento vi sia, ma in realtà non è presente. La ricerca di un guasto di questo genere può essere difficile se non si usa un multimetro che ci consente di capire se esiste continuità elettrica tra gli elementi saldati.
  • Durante la saldatura a stagno di componenti elettronici potrebbe capitare che alcune parti di stagno inavvertitamente causino un collegamento non previsto.
  • Determinare se un filo è rotto. Capita spesso che un cavo di alimentazione di un elettrodomestico si spezzi oppure i cavi delle cuffie del vostro lettore MP3  si rompono, può succedere che esteriormente non si ha evidenza della rottura perché il filo è coperto dalla guaina protettiva non danneggiata, ma il filo di rame risulta spezzato. Generalmente ciò accade perché il cavo è stato piegato così tante volte che alla finesi si è rotto.
  • Partendo da una scheda elettronica di cui non si conosce lo schema elettrico è possibile effettuare quello che viene chiamato reverse-engineering per giungere allo schema elettrico della scheda.

Ricorda!

  • Puoi verificare la continuità elettrica solamente quando il dispositivo che stai analizzando non è alimentato. L’analisi di continuità si effettua facendo circolare mediante il multimetro una piccola corrente elettrica tra i due punti in analisi, se al circuito è applicata una tensione la lettura di continuità potrebbe essere errata.
  • Verifica se il multimetro in modalità “verifica continuità” funziona correttamente. Questa operazione viene fatto toccando insieme i due puntali, se si sente il segnale sonoro il multimetro funziona, altrimenti vuol dire che la batteria interna del multimetro è scarica oppure i puntali non sono collegati correttamente.
  • Quando si effettua la misura di continuità non bisogna porre attenzione al verso di inserzione dei puntali.
  • Se fra due punti in analisi è presente un condensatore con capacità elevata sentirete per un breve istante il suono emesso dal cicalino del multimetro. Ciò è dovuto al fatto che il multimetro applica una tensione ai capi del condensatore e per un brevissimo istante, durante la carica del condensatore udirete il suono.
  • Resistenze di valore molto basso, al di sotto dei 100 Ω ma anche tutti gli induttori vengono visti come dei fili elettrici.
  • Fate attenzione che alcuni circuiti, come gli amplificatori, possono avere una resistenza di ingresso molto bassa, ciò non vuol dire che vi sia un cortocircuito, ma solamente che la resistenza di ingresso è molto bassa.

Si parte!

Il primo passo da compiere è quello di predisporre il selettore del multimetro in modalità “continuità”. Cercate sul vostro strumento il simbolo di un onda sonora, potrebbe essere accompagnato da quello di un diodo:

Collegate i puntali nelle prese indicate con: COM e VΩmA

Ora provate a collegare insieme i puntali, sentite il suono?
Se la risposta è si, allora tutto ok, il multimetro funziona, altrimenti, come detto in precedenza è probabile che la batteria dello strumento sia scarica, oppure i puntali non sono collegati correttamente.

Esempio pratico 1

Se i puntali non sono connessi vedrete sul display un 1.

Quando toccate insieme i puntali vedrete comparire delle cifre sul display e nello stesso momento verrà emesso un suono.

Lezioni di laboratorio di elettronica – come realizzare una relazione tecnica di laboratorio

Questa nota è indirizzata ai miei allievi di 3′.
Di seguito un sunto delle principali caratteristiche che deve avere una relazione tecnica di laboratorio.

Per il modello di relazione si faccia riferimento a quello da me realizzato che potete trovare seguendo il link.

La relazione tecnica

La relazione tecnica di solito rappresenta l’ultima fase di una attività di verifica, collaudo o ricerca guasti in un circuito elettronico o impianto elettrico, ma nella gran parte dei casi é il documento che certifica la correttezza del lavoro che é stato fatto.

Esempio.

Se siete un tecnico chiamato per il controllo su un impianto di antifurto, dovrete al termine del vostro lavoro, rilasciare una dichiarazione che dovrà riportare una serie di dati:

  • la data dell’intervento
  • il vostro nome
  • l’indirizzo presso cui è stato fatto il controllo
  • livello di carica delle batterie
  • stato dei sensori
  • valutazione generale dello stato dell’impianto
  • interventi da eseguire nel caso si riscontrano malfunzionamenti

Quindi la relazione tecnica serve per documentare ogni singola fase dell’intervento tecnico. Durante le attività di laboratorio svolte a scuola, la relazione potrà essere eseguita in modi diversi a seconda della materia e dello scopo, ma dovrà possedere alcune caratteristiche generali valide per tutti i tipi di relazioni tecniche

Caratteristica principale di una relazione:

una relazione non si realizza solo per se stessi,
ma soprattutto per farla leggere e comprendere ad altri.

Struttura della relazione

Intestazione

La relazione di laboratorio adottata a scuola per le esperienze di elettronica, misure elettroniche e sistemi, deve essere completata in ogni sua parte:

  • numero progressivo dell’esperienza
  • la data di inizio
  • la classe
  • il nome dell’allievo che ha realizzato l’esperienza

Inoltre deve sempre essere ben specificato il nome del laboratorio che si sta svolgendo e cosa ancor più importante scrive sinteticamente e con chiarezza l’oggetto della prova.

Schema elettrico

Per tutti i laboratori è previsto il montaggio di un circuito elettronico quindi nella sezione SCHEMA ELETTRICO si dovrà riportare con precisione il disegno elettrico e gli eventuali punti di misura. Il disegno elettrico dovrà essere realizzato con precisione, con matita rispettando le norme di rappresentazione grafica dei circuiti elettronici.

Elenco componenti

Lista di tutti i componenti elettrici/elettronici usati con loro valore, eventuale tolleranza dei componenti e tensione/corrente di lavoro.

Elenco strumenti

Lista di tutti gli strumenti utilizzati indicando marca modello e numero di serie in modo che sia ben evidenti le condizioni in cui sono state effettuate le misure.

Calcoli

I calcoli dovranno essere svolti mostrando tutti i passaggi matematici che conducono al risultato ed ogni risultato dovrà recare l’unità di misura tra parentesi quadre.

Tabelle

Tutti i valori misurati devono essere organizzati in tabelle e quando necessita anche in grafici secondo le indicazioni.

Le tabelle dovranno essere così realizzate:

  • ogni tabella deve contenere un titolo, possibilmente breve
  • ogni colonna deve essere munita di intestazione chiara, sintetica con unità di misura indicata tra parentesi quadre

Esempio:

Grafici

I grafici dovranno essere così realizzati:

Preparazione del grafico

  • scegliere il tipo di coordinate e la scala da usare
  • indicare le unità di misura

Disegno del grafico

  • riportare i dati sul diagramma
  • interpolare con una curva i punti del disegno
  • inserire una didascalia descrittiva del grafico

Esempio

Disegno topografico su breadboard

Quando necessario nella relazione dovrà essere realizzato anche il disegno del circuito su breadboard, in cui dovranno essere ben indicati i punti di connessione degli strumenti di misura. Tutti i componenti sono da disegnare in scala 1:1

Relazione

La relazione non può essere solo un elenco di numeri e grafici, ma bisogna dettagliare il procedimento seguito ed eventuali problematiche riscontrate nella realizzazione del circuito e durante le misure richiamando ove necessario concetti teorici.

E’ opportuno utilizzare un italiano corretto ed una terminologia tecnica appropriata e tutto ciò che si scrive deve essere prettamente tecnico, sono da evitare assolutamente frasi del tipo:

  • ho imparato molte cose
  • é stata una esperienza difficile
  • mi sono divertito

evitare l’uso della prima persona singolare o plurale:

  • ho collegato i componenti,
  • ho fatto le seguenti misure,
  • abbiamo costruito il circuito…

ma ricorrere ad una forma tecnica “impersonale”:

  • i componenti sono stati collegati,
  • le misure realizzate sono state…,
  • il montaggio del circuito é avvenuto secondo il procedimento…

quindi le regole fondamentali per scrivere una relazione tecnica sono:

  • bisogna essere brevi e esaurienti
  • riferirirsi strettamente all’oggetto della prova
  • scrive in italiano
  • usare un linguaggio tecnico appropriato

 

Risorse web per imparare a programmare in C

Mi è giunto pochi minuti fa un messaggio via facebook da parte di Eric G. che mi chiede informazioni su libri didattici per imparare a programmare C:

… sono un ex studente di un istituto professionale IPSIA di Gorizia. Complimenti per le nozioni del suo corso Arduino che ho trovato molto utili. Nel suo corso si parla di avere almeno una base di nozioni di programmazione, quando ero studente io ho seguito solo corsi di elettronica cablata con i C MOS e operazionali, il mondo Arduino mi affascina, ho acquistato le schede e ho fatto le varie prove con successo, ma vorrei imparare a costruirmi un programma da solo, ma mi mancano le basi. Quello che vorrei da lei è un consiglio su che libri scolastici (e i riferimenti per rintracciarli sul mercato) posso acquistare per imparare le basi della programmazione da autodidatta, sapendo che Arduino lavora con il C. La ringrazio fin da ora per il suo tempo e i suoi consigli. Saluti cordiali.

Gentile Eric grazie per avermi contattato, il tuo messaggio giunge proprio in un momento in cui mi accingo a preparare il corso di C per i miei studenti di 5′ e quindi di seguito ti segnalo una serie di link molto utili, che consiglierò ai miei studenti e da cui estrarrò alcune parti per strutturare il corso.

Alcune precisazioni su Arduino e la sua programmazione:

Gli sketch di Arduino sono in un C semplificato, con una sintassi un po’ diversa dall’ANSI C. Per essere precisi il linguaggio che si usa è una versione basata su Wiring che consente di rendere semplice la scrittura di programmi in C e C++. L’ambiente di sviluppo è basato su Processing.
Quando scrivi uno sketck in Arduino, nel momento in cui fai click sul pulsante di upload, il tuo sketch viene tradotto in linguaggio C, passato al compilatore avr-gcc che trasforma in linguaggio macchina comprensibile al microcontrollore posto sulla scheda Arduino.
In ogni caso se impari a programmare in C sarà sicuramente semplicissimo implementare gli sketch di Arduino.

Visto che il tuo interesse è Arduino potrebbe interessarti prima di ogni cosa l’ottimo libro gratuito: Arduino Programming Notebook ottimo per imparare a programmare Arduino nel linguaggio derivato (e simile) dal C.

Questa parte della prefazione del libro:

This notebook serves as a convenient, easy to use programming reference for the command structure and basic syntax of the Arduino microcontroller. To keep it simple, certain exclusions were made that make this a beginner’s reference best used as a secondary source alongside other websites, books, workshops, or classes. This decision has lead to a slight emphasis on using the Arduino for standalone purposes and, for example, excludes the more complex uses of arrays or advanced forms of serial communication.

Beginning with the basic structure of Arduino’s C derived programming language, this notebook continues on to describe the syntax of the most common elements of the language and illustrates their usage with examples and code fragments. This includes many functions of the core library followed by an appendix with sample schematics and starter programs. The overall format compliments O’Sullivan and Igoe’s Physical Computing where possible…

Per quanto riguarda la lista di manuali selezionati, questa è la lista:

Ringrazio mia sorella, Maria Grazia Maffucci, insegnante di informatica, per avermi segnalato parte della lista sopra indicata.

Convertire i propri PCB in un design 3D

Se avete necessità di realizzare per le vostre pubblicazioni didattiche una rappresentazione 3D dei vostri circuiti elettronici vi invito a seguire il tutorial video allegato.

RS Components & Allied Electronics hanno di recente reso gratuitamente disponibile lo strumento di progettazione PCB Converter per SketchUp. Il programma consente di convertire i file in formato IDF (Intermediate Data Format) in file COLLADA il formato per Google SketchUp. Un semplice drag and drop rende il processo di conversione semplice e veloce. Seguite il link per visualizzare la guida.

fonte: rs-online.com

Una guida per capire i Microprocessori


In questi giorni di calma didattica sto cercando risorse web utili per i miei studenti e nel mio “surfare” su web ho trovato una guida che è a dir poco interessante: “Modern Microporocessors – A 90 Minute Guide!“. L’autore, Jason Patterson, premette: “ATTENZIONE: Questo articolo è destinato ad essere informale e divertente!” ed io aggiungo utilissima dal punto di vista didattico in quanto offre una visione d’insieme sull’evoluzione dei microprocessori fino ai giorni nostri.
Un articolo che consiglio di leggere a tutti quegli studenti che hanno necessità di realizzare una tesina per la maturità o per gli studenti del primo anno di ingegneria o informatica, ma anche a coloro che, pur non avendo una preparazione elettronica/informatica, vogliono mettersi al passo con i tempi.
Buona Lettura!