Progetto di Alessio Spachtholz

Calibratore di tensione 0-4kV [] Hardware

Necessità

Spesso mi è capitato, nel calibrare (già sento puzza di un calibratore…) una scheda elettronica, di necessitare di una tensione con valore noto ad un numero di cifre elevato. Per ovviare a ciò inizialmente ho pensato che bastasse misurare con un buon voltmetro l’uscita, che so, di un potenziometro. Ahimè mi trovo costretto a dire che questa procedura non è sufficiente, in quanto se la sorgente non è perfettamente stabile il suo valore di potenziale, dal momento della misura del multimetro a quello della scheda in calibrazione, sarà variato, e spesso non di poco (fino a parti per 100 – o frazioni di esse). Questo fenomeno è dovuto principalmente al ripple (sto assumendo una tensione continua), ma possono avvenire fenomeni di mal-regolazioni degli sbalzi di linea (caso estremo il trasformatore, tensione di uscita proporzionale all’ingresso, quindi al fetente ENEL!!) e molti tipi di rumore od interferenza.

Che fare?

Semplice, comprare un buon calibratore. Arriveder… forse no… fig… Che prezzi!

Quindi…?

Cosa ho fatto?

Semplice, se una cosa costa troppo la si fa da sé, no?! Quindi ne ho costruito uno, devo dire anche migliore di quanto pensavo potessi fare!

Il cuore del calibratore

Il calibratore si basa su di un modulo elevatore di tensione che fa… Diciamo tutto! Esso genera una tensione PERFETTAMENTE costante tra 0V e -4kV (tensione negativa… No big deal!) a partire da 24V con l’incredibile valore di ripple inferiore a 10ppm. Il punto è che è sufficiente fornirgli, oltre che all’alimentazione, un ingresso per impostare la tensione, uno per la corrente (sì è anche corrente costante!!), ed un enable. A questo punto c’è chi potrebbe dire che se ci schiaffo un potenziometro per ingresso non risolvo nulla, perché ottengo una tensione precisamente multipla di una a caso… Fregati! non è così: il modulo fornisce 10V di riferimento per fare ciò, quindi il problema è risolto. Ora basta trovare un mobiletto e due ritocchi.

Il case

Il case che ho utilizzato era un timer per fotografia regalatomi dall’ing. Alberto Celot, il quale lo costruì negli anni ’70. Il timer aveva ormai troppi elettrolitici da sostituire, così ho deciso di asportarne il contenuto, che ho comunque conservato, e ridare nuova vita al “guscio”.

Ho iniziato con la stuccatura delle incongruenze nel metallo, alla quale sono seguite svariate (mi pare addirittura 5!) mani di vernice spray, intervallate dalle bestemmie dei miei vicini che mi hanno trovato in mezzo ai box con un case in ferro appeso alle canaline elettriche dei neon per un filo telefonico, mentre lo spruzzavo di vernice spray azzurra (ma ci vogliamo tutti bene, vero…?).

Risultato finale, un calibratore in piena regola!

come potete vedere alla fine non è venuto malaccio, ho messo delle boccole rear, due potenziometri (grossolana 10 giri e fine 1 giro) per la tensione ed uno per la corrente, una bella etichetta per coprire un buco… Dove c’era una presa 230V… L’alimentazione al modulo è fornita mediante switching e sulla destra ho messo una gabbia di Faraday per proteggere la tensione da rumore esterno, e proteggere l’esterno da 4kV. L’interruttore 1kV-4kV l’ho inserito solo perché la maggior parte dei multimetri digitali ha portate fino a 1000V, in questo modo non rischio di rompere nulla (a meno che rischio di dimenticarmi la portata da 4kV inserita). L’ho testato con il mio Siglent SDM3055 e non si schioda di un digit, non oscilla proprio!!

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