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Un misuratore di campi elettromagnetici - 4

Un misuratore di campi elettromagnetici

In particolare U1c ricava il riferimento di circa 3 volt, essendo polarizzato sul piedino 12 con una tensione di pari livello ottenuta dal partitore R16/R13, e funzionando in configurazione non-invertente a guadagno unitario.

Il potenziale così ottenuto, disponibile sul piedino 14, raggiunge il pin 5 dell’U1b tramite la resistenza R18 e da esso va al 2 dell’U1a tramite la R2, che è parte della rete di retroazione; il buon funzionamento di quest’ultima è assicurato dal condensatore C6, che alle frequenze entro la banda di lavoro del circuito, presenta impedenza trascurabile e praticamente mette a massa R2 e quindi la rete di reazione del primo operazionale.

Lo stesso dicasi per C1, che se in continua permette l’applicazione della componente di polarizzazione alla bobina L1, in presenza di segnale praticamente ne cortocircuita il capo collegato ad R3 verso C6 e quindi a massa. Notate infine la rete R5/R3/R4, implementata principalmente per compensare la polarizzazione in continua dei vari stadi rendendola per quanto possibile insensibile alla temperatura ed alla naturale deriva termica cui sono soggetti i semiconduttori: in particolare R5 riporta parte della tensione d’uscita dell’U1b all’ingresso non-invertente dell’U1a attraverso la bobina L1, e in piccola parte anche all’ingresso invertente (pin 2) dello stesso.

Il circuito rilevatore si alimenta a 9 volt in continua, tensione prelevabile anche da una comune pila a secco. Per leggere l’intensità del campo magnetico, ovvero l’induzione da esso prodotta e rilevata dalla bobina L1, basta collegare all’uscita del circuito (OUT) un millivoltmetro di qualunque tipo, oppure uno strumentino a lancetta da 200÷300 µA fondo-scala avente in serie un trimmer da 100 Kohm per regolarlo: l’eventuale strumentino va tarato per avere all’uscita 200 millivolt in corrispondenza del fondo scala, ed allo scopo la taratura va fatta aiutandosi con un alimentatore stabilizzato capace di dare un paio di volt c.c. ed un tester per leggere con precisione il valore dato.

Per il nostro prototipo abbiamo utilizzato il millivoltmetro a cristalli liquidi presentato nelle pagine di questa stessa rivista. Lo strumento in questione è realizzato con un comune display LCD a 3½ digit pilotato da un integrato A/D converter tra i più famosi: l’ICL7106; quest’ultimo è praticamente un voltmetro digitale di alta precisione con fondo scala di 200 mV c.c. e driver per display a cristalli liquidi fino a 3 digit e mezzo, quanto basta per visualizzare 199,9 (i tre 9 sono i digit interi, l’1 è il mezzo).

Per poter utilizzare il nostro millivoltmetro occorre adattare il partitore di ingresso (R2) in modo tale da estendere il campo di misura del voltmetro: per una corretta lettura, occorre sostituire la R2 con una resistenza di 1,5 Mohm. Per visualizzare correttamente il punto decimale sul display è invece necessario eliminare la R7 e, tramite la R8, verrà visualizzato il punto più a destra, permettendo la visualizzazione dell’induzione in milliGauss e decimi di milliGauss (ovvero nanoTesla). Per il buon funzionamento del tutto i punti IN + e - vanno collegati rispettivamente al + ed al - OUT dello stampato del rilevatore; per l’alimentazione del modulo visualizzatore occorrono da 5 a 9 volt c.c. ed una corrente irrisoria (meno di 2 milliampère) quindi va benissimo una seconda pila piatta da 9 volt che consentirà una lunghissima autonomia (qualche mese) d’uso.

 

 

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