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Elementi di macchine elettriche - Studiare da pag. 344-358 - previsto compito on line la prossima settimana - per prendere visione del materiale didattico iscriversi a  https://classroom.google.com con il proprio account google accedendo al corso dedicato (4A codice fjpra5o)  -  (4B codice 5hwhkgt)

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Alunni 5B - studiare per sabato 14/03/2020 - previsto test sabato 14/03/2020 ore 11 su socrative.com room PROFCUOZZO

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Alunni 5B - studiare per sabato 14/03/2020 - previsto test sabato 14/03/2020 ore 11 su socrative.com room PROFCUOZZO

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Alunni 4B CAIM - per facilitare le comunicazioni e la trasmissione del materiale didattico e le verifiche on line si prega di iscriversi a https://classroom.google.com con il proprio account google accedendo al corso dedicato alla 4B codice 5hwhkgt -  per altre comunicazioni di classe utilizzare la mail classe4bcaim@gmail.com

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Attenzione - alunni 5B - ho aperto la mail di classe
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- la useremo per comunicare e inviare i vostri elaborati insieme al padlet e a socrative per eseguire i test.

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Il Very High Frequency Omnidirectional Range, più comunemente conosciuto come VOR, è un sistema di radionavigazione per aeromobili; dal 1949 l' ICAO lo ha definito come standard per le navigazioni a corto e medio raggio, sostituendo i radiosentieri a quattro braccia funzionanti in bassa frequenza.

Una stazione di terra VOR, chiamata anche radiofaro, trasmette onde radio in VHF che vengono captate da un ricevitore a bordo che le elabora e fornisce informazioni utili al pilota per capire la sua posizione rispetto al radiofaro.

Il segnale inviato indica sia l'identificativo della stazione (in codice Morse) sia la posizione dell'aereo relativa a quest'ultima in riferimento al Nord magnetico, indicando quindi al pilota il suo rilevamento rispetto alla stazione emittente. Utilizzando il sistema radiale + distanza, si può ottenere la posizione sulla radiale rispetto al VOR del velivolo. Molte stazioni di terra sono anche dotate del DME ( Distance Measuring Equipment) che consente al ricevitore di misurare la sua distanza dall'emittente.

Il VOR divenne il principale sistema di radionavigazione negli anni sessanta: il vantaggio di questo sistema rispetto ai vecchi NDB ( Non-Directional Beacon) è che il segnale radio indica anche se si sta viaggiando verso ( to) o dalla ( from) stazione emittente, permettendo al pilota di seguire più facilmente una linea immaginaria tracciata nel cielo.

Le rotte aree tra cui le , sono disegnate collegando idealmente VOR o altre radioassistenze ad aeroporti.

I VOR forniscono indicazioni molto più accurate e sono più affidabili degli NDB grazie alle frequenze utilizzate e ai componenti con cui sono costruiti, ma queste stesse componenti rendono sia le stazioni di terra sia i ricevitori a bordo più costosi nella manutenzione e nell'installazione.

I VOR operano su radiofrequenze assegnate tra i 108.0 megahertz (MHz) e i 117.95 MHz, che sono compresi nella banda riservata ai segnali VHF, mentre l'ampiezza del canale è di 50 kHz. Le onde VHF, essendo onde a propagazione diretta, hanno il vantaggio di non essere soggette ad errori di rifrazione e

I sistemi VOR utilizzano la relazione di fase tra due segnali di 30 Hz per codificare la direzione. La portante principale è un semplice segnale audio in AM che trasmette l'identificativo della stazione in codice morse. Il secondo segnale di 30 Hz è in FM modulato su una sottoportante di 9960 Hz. Il segnale così miscelato è poi passato a una cortina di quattro antenne omnidirezionali, che ruotano il segnale 30 volte al secondo. Si noti che le antenne non devono necessariamente essere ruotate fisicamente, come avveniva nei primi strumenti di questo tipo, ad oggi i trasmettitori VOR utilizzano due antenne a telaio tra di loro ortogonali, una con un diagramma di radiazione pari a , l'altra con diagramma di radiazione pari a , alimentate rispettivamente con il segnale e con il segnale , dove α è l'angolo formato dalla congiungente velivolo stazione e la direzione del nord magnetico, mentre è la frequenza della portante, in modo che l'aeroplano possa ricevere un segnale dipendente dalla sua direzione di volo senza la complicazione di ruotare l'antenna al suolo.

Quando il segnale viene ricevuto dall'aereo, il segnale FM viene decodificato dalla sottoportante e la frequenza viene estratta. I due segnali a 30 Hz vengono poi confrontati per desumere la differenza di fase. La differenza di fase così calcolata corrisponde all'angolo dell'antenna al momento della trasmissione del segnale per mezzo del quale si codifica la direzione della stazione nel momento in cui il fascio più stretto raggiunge il ricevitore.

La differenza di fase viene poi miscelata con una fase costante prodotta localmente. Questo ha l'effetto di cambiare l'angolo. Il risultato viene quindi mandato a un amplificatore, l'uscita del quale pilota i puntatori degli strumenti. Cambiando la fase locale, utilizzando la manopola conosciuta come Omni-Bearing Selector o OBS, il pilota può azzerare l'angolo di una stazione. Per esempio, se il pilota desidera volare a 90 gradi rispetto a una stazione, l'OBS miscela −90 gradi di fase per mezzo dei quali l'ago dell'indicatore segni zero (centrato) quando il velivolo sta volando a 90 gradi rispetto alla stazione.

In molte stazioni VOR è presente un altro aiuto alla navigazione chiamato DME (Distance Measuring Equipment). La combinazione di queste due assistenze viene chiamata VOR-DME o VORTAC, in base all'ente che li gestisce; un VORTAC è un VOR civile collocato insieme ad un TACAN, il sistema di navigazione per aeromobili militari. Il VOR-DME e il TACAN condividono lo stesso DME.

Il DME fornisce ai piloti la distanza "obliqua" dalla stazione di terra, non la distanza al suolo. Questo implica che a basse altitudini o a distanze molto elevate la differenza può essere trascurabile: quindi conoscendo la radiale dalle stazione e la distanza si può tracciare la posizione dell'aereo su una mappa aeronautica.

Alcune stazioni hanno bassa potenza per una navigazione a livello regionale, mentre altri dispongono di una potenza maggiore per la navigazione ad alta quota.

Il classico strumento VOR è formato da un disco a bussola (solitamente chiamato compass card) a cui viene sovrapposto un ago verticale chiamato Course Deviation indicator (CDI) e da un indicatore cosiddetto To/From (a/da).

All'esterno del disco c'è una manopola chiamata Omni Bearing Selector (OBS) che ruota il disco e serve a selezionare la radiale rispetto a cui si vogliono ottenere le indicazioni. Tutti gli angoli rilevati dai VOR sono riferiti al nord magnetico (che differisce dal nord vero per l'angolo di declinazione magnetica) per permettere un facile confronto tra le indicazioni dello strumento e quelle della bussola. Per la navigazione, quando bisogna riportare le radiali rilevate sulle carte, occorre tenere quindi conto della declinazione magnetica. Per questo motivo sulle carte VFR, le rose graduate intorno alle stazioni VOR vengono orientate rispetto al nord magnetico mentre, sulle carte utilizzate nel volo IFR, tutte le rotte sono misurate rispetto al nord magnetico, a meno che non sia espressamente indicato con la lettera °T, che sono riferite al nord vero. I criteri con cui devono essere rappresentate le rotte e aggiornati i dati relativi alla declinazione magnetica sulle carte aeronautiche sono stabiliti dall'Annesso 4 ICAO

L'utilizzo del VOR è molto più semplice di quello dell' NDB in quanto, se usato nella maniera corretta, centrando il CDI, si può leggere direttamente il valore della radiale su cui si trova l' aeromobile, senza dover fare conteggi. Lo strumento, inoltre, indicherà l'eventuale scostamento a destra o sinistra rispetto alla radiale selezionata. Ad esempio se un aereo sta volando con prua 180° verso la stazione, con il CDI centrato su 18 TO (radiale 360° inbound) e viene spostato dal vento a destra della radiale, il CDI si sposterà a sinistra. A quel punto il pilota, per rientrare in rotta, non dovrà fare altro che virare verso sinistra (ad esempio per prua 170°) fino a quando il CDI non tornerà nuovamente al centro.

In volo, lo strumento si utilizza principalmente per due scopiː

determinare la linea di posizione su cui si trova l'aeromobile rispetto ad una stazione oppure, conoscendo la distanza DME o rilevando la propria linea di posizione rispetto ad un'altra radioassistenza, si possono fare dei fix;

navigare da o per le stazioni VOR seguendo una radiale come si fa, ad esempio, quando si segue una aerovia o una procedura strumentale.

Le cose da tenere a mente e che sono fondamentali per l'utilizzo corretto dello strumento, sono cheː

le indicazioni dello strumento non sono in alcun modo collegate alla prua dell'aeromobile, a meno che non si disponga di un HSI;

è sempre il pilota che deve impostare i valori in TO, se si vuole avvicinare alla stazione o in FROM, se si vuole allontanare o conoscere la radiale su cui si trova. Se l'aereo si trova esattamente a nord della stazione infatti, il CDI si centrerà sia sull'indicazione N (FROM) che su S (TO).

Per determinare un fix utilizzando due VOR occorre sintonizzare le due stazioni su due apparati differenti, girare i pomelli dell'OBS fino a quando i CDI sono allineati al centro con l'indicazione "from" e tracciare i due rilevamenti sulla carta. Il punto in cui si incrociano le due semirette rappresenterà la posizione (più o meno gli eventuali errori di accuratezza) dell'aeromobile. Se a bordo non sono disponibili due apparati, occorrerà inserire prima una stazione e poi l'altra per determinare il fix; in questo caso però, non avendo i due rilevamenti in contemporanea, la posizione rilevata sarà meno precisa.

Quando l'aereo sorvola una stazione VOR entra nel cono di confusione, un cono immaginario dove non è possibile identificare correttamente la radiale. Una volta che l'aereo ha attraversato quest'area l'indicazione passerà da TO a FROM e le indicazioni del CDI continueranno ad essere "istintive".

La portata di un VOR è determinata dalla potenza di trasmissione, dall'eventuale presenza di ostacoli (ad esempio montagne o costruzioni) che impediscano la propagazione del segnale e dalla quota a cui si trovano antenna trasmittente e ricevente. I VOR con potenza di emissione di 200 Watt possono essere ricevuti anche a 200 Miglia nautiche dalla stazione. L'elenco delle radioassistenze italiane è pubblicato nella sezione ENR 4.1.1 dell' AIP Italia e riporta le limitazioni, nel caso una stazione non raggiunga il Service Standard Volume minimo richiesto dall'Annesso 10 ICAO.

Le coperture minime che devono garantire i VOR sono le seguenti:

Tipo VOR

Utilizzo

Altitudine in ft (piedi)

Portata segnale in NM (miglia nautiche)

T (terminal)

VOR utilizzati per la procedure di avvicinamento

Da 1000 a 12.000 ft

25 NM

L (low altitude)

VOR utilizzati per la navigazione a bassa quota

Da 1000 a 18.000 ft

40 NM

H (high altitude)

VOR utilizzati per la navigazione ad alta quota

Da 1000 a 14.500 ft

40 NM

Da 14.500 a 18.000 ft

100 NM

Da 18.000 a 45.000 ft

130 NM

da 45.000 a 60.000 ft

100 NM

La portata del VOR, utilizzando onde dirette, dipende anche dalla curvatura terrestre. A bassa quota può capitare di non essere a portata visiva perché la stazione trasmittente si trova sotto la linea dell' orizzonte. Per calcolare la distanza massima a cui si può ricevere un segnale VHF in base alla quota la formula è la seguente: [8] [9] dove h1 è l'altezza dell'antenna trasmittente in piedi, h2 è l'altezza dell'antenna ricevente in piedi. Il risultato ottenuto è in miglia nautiche.

Le stazioni VOR sono usate come intersezioni lungo le aerovie. Una tipica aerovia è costituita da linee rette che collegano fra loro diverse stazioni VOR. Durante un volo, l'aereo viaggia in linea retta e ogni tanto effettua delle virate: queste virate avvengono quando nella rotta viene cambiato il VOR di riferimento.
Altri riferimenti per la navigazione aerea sono costituiti da punti generati dall'intersezione di due radiali provenienti da stazioni diverse; non è detto però che queste intersezioni vengano segnalate nelle mappe delle aerovie.

Alcuni velivoli utilizzano due ricevitori di bordo: questo perché oltre a fornire uno strumento di riserva, il pilota può seguire più facilmente una radiale verso una stazione mentre controlla sul secondo apparato quando oltrepassa una certa radiale proveniente da un'altra stazione VOR.

L' accuratezza prevedibile di un VOR è di ±1.4º; comunque i dati indicano che nel 99.94% dei casi l'errore è meno di ±0.35º. Le stazioni hanno dei sistemi di controllo che automaticamente segnalano o rendono inoperativo l'impianto nel caso l'errore sia maggiore di ±1º.

Le stazioni VOR sono in ogni caso dotate di apparecchiature di controllo che automaticamente intervengono a segnalare, ed eventualmente rendere inoperativo, l'impianto che dovesse manifestare uno scostamento dalle tolleranze previste dall'Annesso 10 ICAO.

Ai fini delle procedure di volo, l'accuratezza di un VOR in rotta viene valutata tramite RSS degli errori, che porta ai valori:

Providing: ±5.2º in rotta, ±7.8º per il segmento finale o di decollo.

Intersecting: ±4.5º.

L'area di protezione associata ad una radiale, utilizzata per i segmenti finali o di mancato avvicinamento, o per una partenza, è di 1 NM da entrambi i lati, con un margine ben definito di 7.8º.

L'evoluzione tecnologica degli ultimi anni ha modificato radicalmente la navigazione strumentale che a partire dal 2022, si baserà unicamente sulla Performance Based Navigation PBN

Le stazioni VOR saranno mantenute soltanto per avere un backup in caso di emergenza. Programmi come il VOR MON dell' FAA prevedono di dismettere prossimi anni tra il 30% e il 50% dei VOR esistenti sul loro territorio. Anche l' ENAV prevede una riduzione delle stazioni a terra a seguito dell'implementazione dei programmi SESAR e EGNOS

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Il Very High Frequency Omnidirectional Range, più comunemente conosciuto come VOR, è un sistema di radionavigazione per aeromobili; dal 1949 l' ICAO lo ha definito come standard per le navigazioni a corto e medio raggio, sostituendo i radiosentieri a quattro braccia funzionanti in bassa frequenza.

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Progettazione elettronica digitale

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Strumenti di misura - Galvanometro - amperometro - voltmetro - wattmetro - frequenzimetro

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Strumenti di misura - Galvanometro - amperometro - voltmetro - wattmetro - frequenzimetro

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PERSONAGGI FAMOSI E STRUMENTI ELETTRICI

Luigi Galvani nacque a Bologna nel 1737 e vi morì nel 1798.

Medico e scienziato si dedicò dapprima agli studi teologici, che abbandonò ben presto per quelli medici. Si laureò in medicina nel 1759. Nel campo della fisiologia ebbe l'altissimo merito di aver per primo rilevato le importanti reazioni fisiologiche dell'elettricità su alcuni preparati neuromuscolari di rana. Galvani ebbe il merito di aver aperto il capitolo dell'elettrofisiologia.

IL GALVANOMETRO

è uno strumento di grande sensibilità, atto a rilevare le debolissime correnti e tensioni continue riscontrabili nelle esperienze del tempo; è impiegato poi per numerose misure di laboratorio e un tempo, anche come apparecchio ricevitore dei primi, evanescenti, segnali telegrafici.

Nato a seguito delle osservazioni di H.C. Oersted sulla deviazione di un ago magnetico ad opera di una corrente elettrica e dopo la primitiva realizzazione del Multiplikator l di J.S. Schweigger del 1820, nella sua prima forma era costituito da una bobina fissa percorsa dalla corrente da misurare, che faceva deviare un leggero ago in un magnete permanente.

MICROAMPEROMETRO A ZERO CENTRALE

IL GALVANOMETRO BALISTICO

Il Galvanometro Balistico è uno strumento in grado di misurare variazioni di corrente di tipo impulsivo, cioè di durata estremamente piccola .

I normali galvanometri , pur essendo molto sensibili ( possono rilevare correnti dell'ordine dei m A ) presentano dei momenti di inerzia troppo elevati per permettere il rilevamento di correnti che variano molto rapidamente nel tempo .

Per rilevare fenomeni impulsivi che presentano un periodo estremamente piccolo occorre realizzare un dispositivo indicatore in grado di tradurre il fenomeno elettrico a breve periodo in uno spostamento di un indice a lungo periodo .

Il Galvanometro Balistico è quindi dimensionato in modo da presentare un elevato momento di inerzia e quindi un grande periodo di oscillazione per seguire, con sufficiente ritardo, l'azione deviatrice della coppia motrice .

L'indice di tale strumento non dovrà muoversi durante l'intervallo di tempo in corrispondenza del quale varia la grandezza da misurare, ma dovrà in seguito assumere una posizione di equilibrio in corrispondenza della quale permettere la lettura per mezzo di una adeguata scala .

Sarà quindi necessario che lo strumento acquisisca dell'energia in forma cinetica con elevata accelerazione senza spostare il proprio indice per poi convertire detta energia in forma potenziale elastica ottenendo lo spostamento dell'indice e quindi rendendo possibile la misura della grandezza applicata .

Il Galvanometro Balistico risulta adatto a misurare fenomeni che variano con estrema rapidità che uno strumento indicatore normale non sarebbe in grado di seguire e che, comunque , noi non saremmo in grado di leggere.

Per concludere si sottolinea il fatto che il Galvanometro Balistico non fornisce il valore istantaneo della grandezza applicata , ma ne fornisce l'integrazione nel tempo .

Alessandro Volta

nacque a Como nel 1745 e qui morì nel 1827.

Fu professore all'università di Pavia, pubblicò diverse memorie d'elettrologia.

Volta è rimasto celebre per la scoperta della sua "pila", avvenuta nel 1799.
Con la pila fu possibile, per la prima volta avere una vera corrente elettrica fluente in modo continuo in un circuito; si aprì così la strada a quelle esperienze d'elettrologia che dovevano portare così copiosi e importanti frutti.

Volta attribuì la forza elettromotrice (f.e.m.) presente nelle esperienze, al contatto fra 2 metalli diversi e provò che la f.e.m. è diversa secondo i metalli e la temperatura del giunto fra di essi, mentre non dipende dalle dimensioni del contatto.
In questo campo le prime esperienze furono fatte da Volta con l'elettroscopio condensatore, era un elettroscopio a foglie d'oro in cui la solita pallina superiore era sostituita da un disco con la superficie superiore verniciata, sopra il quale si appoggiava un altro disco isolante.

VOLTMETRO

È lo strumento che misura la tensione o differenza di potenziale tra due punti in un circuito.
Caratteristica generale di questa categoria di strumenti èl'inserzione in parallelonel circuito da misurare. Inserendo lo strumento in tal modo tra due punti a potenziale diverso, si ottiene la circolazione, nello strumento stesso, di una corrente proporzionale alla differenza di potenziale tra i due punti e inversamente proporzionale alla resistenza interna dello strumento. Poiché quest'ultima è nota, la deviazione dell'indice dello strumento risulta proporzionale alla d.d.p. (differenza di potenziale), di conseguenza è possibile tarare la scala direttamente in Volt ed seguire la misura di tensione.

AMPÈRE ANDRÈ MARIÈ

nacque a Polemieux- Au- Mont- d'Or (Lione) nel 1775 e morì a Marsiglia nel 1836.

Fisico francese dall' ingegno molto versatile e un autodidatta severo. Si affermò nel 1824 per lavori fisico- matematici ed elettrodinamici d'importanza assoluta. Egli dimostrò che un filo conduttore percorso da corrente genera un campo magnetico ed esercita quindi una forza su un ago magnetico (bussola) posto nelle vicinanze. Egli fu soprattutto grande fisico e come tale oggi lo ricordiamo. In suo onore è detta ampere (A) l'unità di misura dell'intensità di corrente elettrica e si misura con lo strumento detto amperometro.

AMPEROMETRO

Caratteristica generale di questa categoria di strumenti è l'inserzione in serie nel circuito da misurare, da ciò consegue che la loro resistenza interna deve essere piccola e quindi trascurabile rispetto a quella del circuito sul quale sono inseriti (in tal modo si ha un autoconsumo molto ridotto e non si alterano le condizioni di funzionamento del circuito).

JAMES WATT nato nel 1736 e morto nel 1819.

Nel 1769 brevettò prima macchina a vapore munita di un condensatore per il raffreddamento del vapore. Utilizzando con geniale tecnica l'espansione del vapore riuscì realizzare un motore termico a funzionamento continuo. Fu nominato nel 1757 "fabbricante di strumenti di precisione" all'università di Glasgow. Nel 1782 Watt trasformò la sua macchina in una a doppio effetto, eliminando la fase passiva, il pistone cioè era sempre sotto spinta. Con questo sistema ottenne doppia potenza a parità di cilindrata. Per risparmiare ulteriormente, la fase d'ammissione vapore durava solo per una frazione della corsa attiva che continuava per il solo effetto dell'espansione del vapore. Nel 1787 per rendere costante la velocità delle macchine Watt adottò il regolatore centrifugo che porta il suo nome, usato nei mulini a vento e nelle centrali idroelettriche fino a pochi anni fa.

IL WATTMETRO

è lo strumento che misura la potenza elettrica. E' costituito da una bobina fissa (bobina amperometrica), che viene disposta in serie al circuito su cui occorre eseguire la misura, e da una bobina mobile (bobina voltmetrica) che è collegata in parallelo: cioè tra i due conduttori la cui d.d.p. origina la circolazione (su di un carico) di corrente che attraversa la bobina fissa. In tal modo, lo strumento è percorso dalla corrente I del circuito in esame (bobina fissa) e da una corrente proporzionale alla d.d.p. ai morsetti del circuito (bobina mobile), La deviazione dell'indice dello strumento è proporzionale al prodotto tra la corrente che circola nel circuito in esame e la d.d.p. ai suoi capi, ovvero alla potenza elettrica che giunge al carico.

OHM GEORG SIMON
nacque ad Erlangen nel 1787 e morì a Monaco nel 1854.

Fisico tedesco, studiò presso l'università della città natale e dal 1833 al 1849 diresse il Politecnico di Norimberga.

Formulò la legge che prese appunto il suo nome e che è fondamentale per l'elettrotecnica: " l'intensità di una corrente elettrica I è direttamente proporzionale alla forza elettromotrice E ed inversamente proporzionale alla resistenza R del conduttore ( I = E / R ) . Negli ultimi anni della sua vita Ohm si dedicò anche all'acustica ed enunciò una legge detta anch'essa di Ohm secondo la quale l'orecchio è un analizzatore di suoni in quanto percepisce separatamente i diversi suoni costituenti un accordo.

L'OHMMETRO

è lo strumento elettrico atto alla misurazione di resistenze elettriche. E' costituito dall'insieme di un milliamperometro e di una pila. Lo strumento viene collegato all'elemento di cui si vuole misurare la resistenza e l' indice subisce una deviazione di entità dipendente dal valore della corrente che percorre il circuito, che a sua volta è funzione della resistenza incognita.

Hertz, Heinrich Rudolph

Hertz, Heinrich Rudolf (Amburgo 1857- Bonn 1894), fisico tedesco.

Conclusi gli studi presso l'università di Berlino, nel 1885 venne nominato professore di fisica al politecnico di Karlsruhe, e mantenne la cattedra fino al1889 , anno in cui si trasferì all'università di Bonn. Hertz studiò e perfezionò la teoria elettromagnetica della luce enunciata nel 1884 dal fisico britannico James Clerk Maxwell e provò sperimentalmente che l'elettricità può essere trasmessa per mezzo di onde elettromagnetiche che viaggiano alla velocità della luce. I suoi esperimenti portarono all'invenzione del telegrafo senza fili e della radio. L'unità di frequenza venne chiamata hertz (Hz) in suo onore.

FREQUENZIMETRO A BATTIMENTO

Il frequenzimetro a battimento è un dispositivo per misurare la frequenza di grandezze elettriche alternate. I frequenzimetri a risonanza meccanica sono costituiti da una successione di lamelle metalliche di uguale lunghezza ognuna con frequenza propria di vibrazioni e da un elettromagnete alimentato dalla grandezza in esame che fa entrare in risonanza la lamella caratterizzata dalla stessa frequenza.

Nei frequenzimetri elettronici la frequenza della grandezza in esame viene misurato per confronto con quella campione di un oscillazione a cristallo.

Nei primi anni '70 il laboratorio di elettronica dell'Istituto venne attrezzato con una serie di strumenti composta da generatori di segnali di B.F. e di A.F. - Oscilloscopi singola traccia 10 MHz G471A

Schemi di apparati

Altri Scienziati © by i2viu Vittorio Crapella
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PERSONAGGI FAMOSI E STRUMENTI ELETTRICI Luigi Galvani nacque a Bologna nel 1737 e vi morì nel 1798. Medico e scienziato si dedicò dapprima agli studi teologici, che abbandonò ben presto per quelli medici. Si laureò in medicina nel 1759.

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Misura di resistenza con il metodo Volt-amperometrico

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Misura di resistenza con il metodo Volt-amperometrico

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Carlo Fierro - Elettrotecnica ed Elettronica

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Carlo Fierro    Mutisim 3   Misura di resistenza con metodo volt amperometrico

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Immagini e... Se non conosci alcune abbreviazioni visita la seguente pagina:

IL RADIOGONIOMETRO DI BORDO (L'ADF)

L'ADF è un apparato relativamente semplice, e utilissimo in numerose operazioni di volo. Anche se la sua funzione di ausilio primario alla navigazione in rotta è ormai quasi ovunque in disuso, l'ADF rimane un ausilio preziosissimo sia in molti tipi di avvicinamento strumentale, sia durante la navigazione a vista su zone con pochi riferimenti al suolo e/o in condizioni di scarsa visibilità.

I ricevitori sono predisposti per essere sintonizzati su una gamma di frequenze che va da un minimo di 190 KHz fino a un massimo compreso fra 1699 e 1999 KHz, variabile da modello a modello. La gamma di ricezione viene ampliata rispetto alla gamma di trasmissione degli NDB, al fine di permettere agli ADF di ricevere anche emittenti non aeronautiche, quali le stazioni radio commerciali che trasmettono in onde medie.

L'indice dell'ADF punta costantemente verso il radiofaro non direzionale NDB.

Il FUNZIONAMENTO:

Un ricevitore ADF, qualunque sia la sua configurazione, è dotato di interruttori o selettori che consentono le seguenti funzioni.

L'accensione e lo spegnimento dell'apparato (ON/OFF).

La selezione della frequenza su canali quarzati con intervalli di 1 KHz.

ADF, con la quale vengono inserite entrambe le antenne, e l'apparato viene perciò messo in condizione di funzionare come radiogoniometro.

ANT o REC, con la quale viene esclusa l'antenna a telaio. Così predisposto, l'apparato è in grado di ricevere il segnale di riconoscimento in A2A o le trasmissioni delle emittenti commerciali.

L'indicazione è da considerare attendibile quando, dopo aver riportato il ricevitore da ANT su ADF (tramite l'apposito selettore), la lancetta ritorna nella posizione occupata precedentemente alla verifica. Se il ritorno non ha luogo, o se avviene molto lentamente o con ampie oscillazioni, significa che il segnale ricevuto è troppo debole o comunque non attendibile. Se, invece, portando il ricevitore su ANT, la 4ancetta non si muove, si deve sospettare un malfunzionamento dell'apparato.

Clicca sull'immagine per ingrandire.

I RILEVAMENTI:

"Questa fase può sembrare complicata, ma vi assicuro che non lo è."

Gli indicatori degli ADF sono costituiti da una rosa graduata in 360°, che è spesso possibile ruotare con un apposito pomello, al centro della quale è imperniato un indice girevole. Sul vetro o sul quadrante dell'indicatore si trova di solito una sagomina di aereo stilizzata, che aiuta a meglio visualizzare la posizione dell'NDB rispetto all'aereo.
L'indice dello strumento, una volta sintonizzato il ricevitore sulla frequenza di un NDB e selezionata la funzione ADF, rimane costantemente puntato verso la stazione emittente posta a terra, indicando sulla rosa graduata il valore dell'angolo sotto cui la stazione stessa viene rilevata rispetto all'asse longitudinale dell'aereo.
Come sappiamo, quest'angolo costituisce un rilevamento polare (Rilpo). li valore del Rilpo indicato dall'ADF può variare per due ragioni.

1. In conseguenza della variazione della posizione reciproca aereo/NDB durante la navigazione. A parità di rotta seguita dall'aereo, la variazione del Rilpo è tanto maggiore quanto maggiore è la velocità al suolo dell'aereo, e quanto minore è la sua distanza dall'NDB. L'indicazione dell'ADF cambia di 180° quando l'aereo sorvola la stazione a terra.

2. In conseguenza della variazione di orientamento impressa al l'asse longitudinale dell'aereo durante le virate. L'indice dell'ADF ruota di un numero di gradi pari alla variazione di prua dell'aereo, rispettivamente in senso antiorario durante le virate a destra, e in senso orario durante le virate a sinistra. Ovviamente la rotazione dell'indice dell'ADF vista da bordo durante le virate è solo un moto apparente, poiché in realtà è la rosa graduata solidale all'aereo che ruota intorno all'indice, il quale sta invece ben fermo a indicare.

Clicca sull'immagine per ingrandire.

LE RELAZIONI FRA RILPO E LA PRUA: (solo per conoscenza)

Al fine di usare convenientemente le indicazioni dell'ADF e soddisfare le varie esigenze della radionavigazione, il pilota deve essere in grado di ottenere dal Rilpo che legge sul quadrante dello strumento i rilevamenti veri e magnetici da e per la stazione. Deve cioè mettersi in condizione di avere alternativamente dei QDM, dei QDR, o dei QTE riferiti alla stazione NDB, come se nell'NDB ci fosse un operatore che rilevasse l'aereo e trasmettesse i dati al pilota.
Per far ciò L'ADF va sempre usato congiuntamente al direzionale, sul cui quadrante, trascurando la deviazione residua della bussola che è normalmente di valore esiguo, si può leggere direttamente il valore della prua magnetica (Pm).
Quando serve il valore della prua vera (Pv), basta sommare algebricamente alla Pm il valore della declinazione magnetica (declinazione magnetica = angolo di errore della bussola dato da fattori orografici o qualsiasi altro disturbo magnetico conosciuto).

QDR = "Q di Romeo" non è altro che il rilevamento magnetico di allontanamento dalla stazione oppure il rilevamento diretto dell'aeromobile dalla stazione, esso, in poche parole ci da l'angolo su cui è posizionato il nostro aeromobile:
Es: se il QDR = 45° significa che con il nostro velivolo ci troviamo sulla retta 45° del nostro NDB, cioè in zona NE (Nord-Est) (vedi figura a sx).

QDM = "Q di Mike" non è altro che il rilevamento magnetico che ci indica esattamente dove è la stazione NDB, in poche parole, mettendo in prua al velivolo l'angolo rilevato andrò direttamente sulla stazione:
Es: se il QDM = 225° significa che con il nostro velivolo ci troviamo sulla retta di uscita dal nostro NDB di 45°, cioè in zona N-E, ma la cosa bella è che, mettendo in prua 225° (cioè direzione S-O) siamo in direzione della stazione NDB! (vedi figura a sx).

N.B.: Ricordatevi, per un apprendimento più semplice e veloce, di usare la ghiera girevole dell'ADF congiuntamente con la ghiera del girodirezionale! Questo perchè è possibile leggere direttamente in punta alla freccia dell'ADF il rilevamento QDM e in coda alla freccia il rilevamento QDR.

GLI EFFETTI:

Effetto suolo:
Le montagne, o altre parti del terreno che si elevano ripidamente dal suolo, hanno la facoltà di riflettere le onde radio a bassa e media frequenza. Inoltre, nel sottosuolo ci possono essere depositi di materiale magnetico, e sulla superficie grosse costruzioni metalliche, che ugualmente influenzano la propagazione delle onde lunghe e medie. In conseguenza le indicazioni dell'ADF possono risultare errate o inattendibili.
Durante il volo in zone montuose si devono usare solo NDB di potenza elevata che consentano indicazioni dell'ADF costanti e precise, e non si deve fare affidamento sugli NDB posti in ombra dai rilievi del terreno più pronunciati.

Effetto temporale:
In vicinanza dei Temporali, dato che i lampi emettono onde radio su tutta la gamma delle basse e medie frequenze, l'indice dell'ADF segna la sorgente delle perturbazioni elettromagnetiche invece della stazione NDB.
Durante il volo in presenza di temporali entro il raggio di portata dell'NDB che si sta impiegando, bisogna pertanto tenere presente che quando si vede un lampo non si deve fare affidamento sulle indicazioni dell'ADF.

Effetto costa:
Le linee di costa hanno la proprietà di rifrangere le onde radio a bassa frequenza. Ciò significa che, passando dalla terra all'acqua o viceversa, le onde subiscono una deviazione, la quale induce a sua volta una deviazione dell'indicazione dell'ADF che le riceve.
Tuttavia, la rifrazione è trascurabile quando l'angolo col quale le onde incontrano la linea di costa è maggiore di 30'.
Pertanto, avvicinandosi dal mare a un NDB situato sulla terra, o allontanandosi da esso verso il mare, è conveniente tagliare la costa seguendo un rilevamento che sia quanto più possibile perpendicolare alla costa stessa.

L'ADF va soggetto a errori ogni volta che l'aereo viene inclinato lateralmente, a causa dello spostamento dal piano orizzontale dell'antenna a telaio.Effetto virata:

Ovviamente, gli errori sono tanto maggiori quanto più accentuate sono le virate.

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1. Il Piano di Volo
(le caratteristiche e le spiegazioni basi lari per la sua compilazione)

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(la stazione fissa (di terra) che viene usata per l'ADF).

RIEPILOGANDO...

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Immagini e... Se non conosci alcune abbreviazioni visita la seguente pagina: IL RADIOGONIOMETRO DI BORDO (L'ADF) L'ADF è un apparato relativamente semplice, e utilissimo in numerose operazioni di volo.

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Tutte le varie frequenze interessanti le trasmissioni radio-televisive sono state classificate in un'assemblea internazionale delle Radio e Telecomunicazioni tenutasi ad Atlantic City nel 1947.

Nella tabella che segue è riportata la suddivisione delle onde radio nelle varie bande di frequenza, con le relative denominazioni secondo lo standard IEEE(Institute of Elechtrical and Electronic Engineers - Organizzazione professionale USA -), adottato dall'ITU (International Telecommunication Union - Agenzia delle Nazioni Unite-) appunto nel 1947.

Lo spettro è suddiviso in nove bande di frequenza, designate da numeri interi consecutivi.

Gamma di
lunghezza d'onda

4

VLF (Very Low Frequencies)

miriametriche

12

microonde

decimillimetriche

E' d'uso comune distinguere anche tra:

radio-frequenze (le frequenze fino a 220 MHz);

microonde (le frequenze al di sopra di 220 MHz).

Nella pratica le radio-onde vengono suddivise in:

onde lunghe (comprendendo le VLF e le LF);

onde medie (corrispondenti alle MF);

onde corte (corrispondenti alle HF);

onde ultracorte (corrispondenti alle frequenze superiori e cioè VHF, UHF, SHF, EHF).

Le spettro delle microonde viene ulteriormente suddiviso in bande che vengono contraddistinte da una lettera dell'alfabeto, come nella tabella che segue:

Banda (Simbolo ) Frequenza

Ku

Ka

I pedici che appaiono nei simboli delle bande K u e K a stanno per "under" e "above" , indicando la posizione in frequenza rispettivamente al di sotto e al di sopra della banda K .

Bande di frequenze e lunghezza d'onda
(Dal libro: Lezioni ed esercizi di elettronica 2; Editrice La Scuola)

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Tutte le varie frequenze interessanti le trasmissioni radio-televisive sono state classificate in un'assemblea internazionale delle Radio e Telecomunicazioni tenutasi ad Atlantic City nel 1947. Nella tabella che segue è riportata la suddivisione delle onde radio nelle varie bande di frequenza, con le relative denominazioni secondo lo standard IEEE(Institute of Elechtrical and Electronic Engineers - Organizzazione professionale USA -), adottato dall'ITU (International Telecommunication Union - Agenzia delle Nazioni Unite-) appunto nel 1947.

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Come funziona l'ecoscandaglio

Capire gli elementi basici sui quali lavora l'ecoscandaglio e capire come leggere il tuo strumento può essere la differenza tra un'uscita di pesca inutile e una pescata memorabile. Il nostro breve tutorial su come funzionano gli ecoscandagli ti insegnerà le basi per l'utilizzo del tuo strumento da pesca e ti fornirà pratici trucchi per rendere la lettura più semplice.

SONAR sta per Sound Navigation Ranging. Un dispositivo sonar manda degli impulsi di onde sonore ai fondali atrraverso l'acqua. Quando questi impulsi colpiscono oggetti o animali come i pesci o la vegetazione, in risposta vengono riflessi in superficie. Il dispositivo sonar misura quanto tempo impiegano le onde sonore a raggiungere il fondo, colpire un oggetto per poi rimbalzare in superficie. È lo stesso sistema di eco-localizzazione che utilizzano pipistrelli e delfini. Questa informazione permette al dispositivo di valutare la profondità degli oggetti che sono in grado di riflettere. Misura anche la forza dell'impulso di ritorno - più pesanti sono gli oggetti, più è consistente l'impulso di ritorno.

Una volta che viene ricevuto l'impulso di ritorno, un altro viene mandato fuori. Poichè le onde sonore viaggiano ad una velocità di circa un miglio al secondo nell'acqua, l'ecoscandaglio può mandare una molteplicità di impulsi per secondo. Il Deeper PRO, Deeper PRO+ e il Deeper CHIRP+ manda 15 impulsi al secondo. Gli impulsi di ritorno vengono convertiti in segnali elettrici e poi mostrati sullo schermo, per segnalare ai pescatori la profondità, durezza del fondale la presenza di qualche oggetto.

Qui potrai capire come funziona

Gli ecoscandagli mandano verso l'esterno pulsazioni sonore per localizzare gli oggetti. Il suono si trasmette in onde, non in linee dritte, e queste onde si espandono in coni, i quali diventano sempre più grandi.

La maggior parte degli ecoscandagli può controllare il raggio dei coni di onde sonore cambiando la frequenza del fascio di scannerizzazione. Questo è importante perchè in base alla situazione di pesca, i fasci di scannerizzazione saranno più o meno efficaci.

Una scannerizzazione di aree di ampio raggio ( solitamente da 40° a 60° di angolazione) è ottima per scannerizzare velocemente grandi aree e ottenere le maggiori informazioni possibili sulla profondità o sulla struttura dei fondali, ma l'accuratezza e i dettagli saranno meno precisi. La scannerizzazione di aree di ampio raggio è più idonea per zone superficiali perchè più è ampia l'area coperta dal cono, più è profonda la scannerizzazione. Questo significa che, se stai scannerizzando ad una profondità di 45ft/ 13,7 m , vedrai oggetti in un'area che ha un raggio di 47 ft / 14, 3 m.

Una scannerizzazione di corto raggio (circa dai 10° ai 20°) permette di ottenere una fotografia più precisa ma copre un'area più piccola. È meglio per trovare l'esatta collocazione dei pesci. La scannerizzazione di corto raggio è anche idonea per i fondali più profondi, poichè il cono non si espande molto.

L'immagine di seguito mostra 2 diverse situazioni in cui i disturbi di superficie possono influire sui valori del sonar (in questi esempi i disturbi di superficie si estendono per circa 1 metro / 3,3 piedi sotto la superficie):

1. Il pesce si trova al di sotto della zona dei disturbi di superficie. In questo scenario, il riverbero del sonar dal pesce è abbastanza forte da essere identificato dall'ecoscandaglio (in caso di ecoscandagli Deeper, l'app Fish Deeper utilizza un algoritmo per capire se si tratta di un pesce). Di conseguenza, il pesce viene visualizzato sull'app.

2. Il pesce si trova entro la zona dei disturbi di superficie. Il riverbero del sonar dal pesce si mescola con i disturbi di superficie, rendendoli troppo deboli per essere identificato dall'ecoscandaglio. Di conseguenza, il pesce non viene visualizzato sull'app.

Esempio di fondale morbido

Esempio di secondo fondale

4. Individua gli archi e troverai i pesci

Utilizzare le icone dei pesci è un ottimo modo per iniziare la tua attività di pesca, ma sarai in grado di identificare pesci e calcolare le dimensioni di questi in modo più accurato utilizzando i dati grezzi. Dunque, quando sei pronto, spegni le icone dei tuoi pesci e comincia a cercare gli archi.

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