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L'illuminamento , il Lux e l'illuminamento nei luoghi di lavoro secondo UNI EN 12462

A differenza dell'intensità luminosa e del flusso luminoso , che sono grandezze caratteristiche di una sorgente , l'illuminamento è una grandezza che riguarda una superficie.

Si definisce illuminamento E in un punto di una superficie il flusso dΦ ricevuto da un punto infinitamente piccolo di superficie illuminata , diviso per l'area dS dell'elemento stesso :

E = dΦ/dS

Ovviamente qualora il flusso fosse costante su una superficie più ampia l'espressione può essere estesa come E = Φ/S ; ne segue che l'unità di misura dell'illuminamento è data dal rapporto tra l'unità di misura del flusso e l'unità di misura della superficie :

Lux [Lx] = Lumen/mq

L'illuminamento è una grandezza fotometrica molto importante nella progettazione illuminotecnica : le norme stabiliscono infatti dei livelli di illuminamento medio mantenuto da tenere in determinati luoghi in base al compito visivo ivi previsto. A partire da questi valori si progetta la tipologia , la potenza e la disposizione dei corpi illuminanti.

Una norma molto importante a riguardo è la UNI EN 12464-2 che si occupa di Illuminazione nei posti di lavoro , sia posti di lavoro in interno ( parte 1 ) che posti di lavori in esterno ( parte 2 ) .

Vengono definiti , in base alle tipologie di locali e alle attività ivi svolte , dei valori illuminamento medio Em richiesto e delle fasce di illuminamento :

- illuminamento grossolano , tra 50 e 300 Lux
- illuminamento medio , tra 150 e 500 Lux
- illuminamento fine , tra 300 e 750 Lux
- illuminamento finissimo , tra 750 e 2000 Lux

Altri parametri definiti dalle norme per l'illuminazione dei luoghi di lavoro ( specialmente dalla UNI EN 12464-1:2011 ) sono l'indice unificato di abbagliamento ( Unified Glare Rating , UGRL ) , l'indice di resa cromatica ( Ra ) e l'uniformità di illuminamento ( Uo ).

I lux sono infine un parametro importante anche nell'illuminazione di emergenza , necessaria a prevedere la sicurezza e l'evacuazione delle persone negli edifici e nelle manifestazioni. La norma UNI EN 1838 prevede un illuminamento medio Em sul pavimento di almeno 1 Lux per le vie di fuga e di 15 Lux per i luoghi di lavoro pericolosi , dove anche in caso di assenza di tensione si deve essere in grado di mettere in sicurezza macchine e processi produttivi.

L'illuminazione di emergenza viene di solito fornita con lampade autonome , UPS/Soccorritori e , in alcune manifestazioni , con gruppi elettrogeni o torri faro che restano sempre accesi per l'intera durata dell'evento costituendo una fonte di energia alternativa a quella principale.

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L'intensità luminosa , la candela (Cd) e le curve fotometriche

L'intensità luminosa è una grandezza illuminotecnica propria di una sorgente luminosa e si definisce come il rapporto tra il flusso luminoso dΦ emesso da una sorgente in un determinato angolo solido dΩ e l'angolo solido stesso :

I = dΦ/dΩ

Se l'intensità è costante in tutte le direzioni , essendo 4π l'angolo solido complessivo , si ha :

I = Φ/4π

Questa condizione è di solito molto rara , perché quasi tutte le sorgenti luminose hanno caratteristiche direzionali , pertanto un'utile rappresentazione della sorgente è il solido fotometrico , che è il luogo geometrico delle estremità dei vettori intensità luminosa riportati in tutte le direzioni a partire dal punto dove si trova la sorgente.

Il solido fotometrico ha uno sviluppo tridimensionale lungo tutte le direzioni dell'angolo solido 4π ed è molto utile nei software di progettazione illuminotecnica , mentre è di più difficile lettura in una prima analisi delle caratteristiche della sorgente luminosa : pertanto , soprattutto nei cataloghi dei corpi illuminanti , vengono riportate rappresentazioni bidimensionali dette curve fotometriche , che altro non sono che diagrammi polari ottenuti da una determinata sezione del solido fotometrico.

La curva fotometrica riporta , per ciascun angolo del diagramma polare , l'intensità luminosa in candele. La lettura è facilitata da cerchi concentrici graduati con i valori in candele e , individuato l'angolo desiderato , dall'intersezione tra il raggio e la curva , si ottiene il valore in candele.

La candela è , appunto , l'unità di misura dell'intensità luminosa ed è l'unica grandezza fotometrica definita con un metodo fisico , tutte le altre grandezze illuminotecniche sono , come abbiamo visto a proposito del flusso luminoso , grandezze derivate :

1 candela viene definita come l'intensità luminosa emessa da una superficie di 1/600.000 mq di corpo nero ( radiatore integrale ) in una direzione ad essa perpendicolare alla temperatura di fusione del platino.

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Cosa sono i Lumen e cos'è il flusso Luminoso.

Il flusso luminoso è una grandezza fotometrica , caratteristica di una sorgente luminosa ( nella progettazione illuminotecnica un corpo illuminante ) , e si misura in Lumen.

La definizione del Flusso Luminoso è piuttosto difficile da capire per chi non ha buone basi matematiche , perché viene definita come un integrale : 

Φ = 683 Lm/W * ∫W(λ)*V(λ)*dλ .

Vediamo di capirlo meglio :

- W(λ) è la funzione che descrive l'andamento con la lunghezza d'onda λ della potenza della sorgente luminosa , espressa in Watt su metro

- V(λ) è la curva spettrale della visibilità relativa ; in pratica si tratta di una curva che , per ogni lunghezza d'onda λ , associa un coefficiente che tenga conto delle caratteristiche medie , statisticamente definite , dell'occhio umano ( si parla a tale proposito di occhio medio internazionale ). Tale curva assume un suo massimo, pari ad 1 , in corrispondenza della lunghezza d'onda λ = 555 nm ( corrispondente a un colore giallo-verdastro ) e tende a zero sotto i 380 nm ( colore violetto ) e sopra i 780 nm ( colore rosso ) . E' noto infatti che lo spettro della luce visibile è compreso proprio tra 380 nm e 780 nm. 

L'integrale in questione , quindi , pur essendo esteso da 0 a ∞ , assume in realtà valori non nulli solo tra 380 nm e 780 nm e può quindi anche scriversi come integrale da 380nm a 780nm .

Un modo per capire meglio la formula è considerare il caso di una luce monocromatica , ovvero caratterizzata da un'unica lunghezza d'onda : la funzione W(λ) sarà quindi nulla per tutti i valori di λ ad eccezione della lunghezza d'onda del colore considerato. In particolare , considerando proprio la lunghezza d'onda λ = 555 nm in cui il coefficiente V(555nm)=1 , se la sorgente irradia un flusso di 1W , essa produrrà un flusso luminoso di 683 Lumen.

Venendo quindi alla definizione di Lumen , nel sistema metrico internazionale di misura SI , il Lumen (Lm) è definito come il flusso luminoso emesso nell'angolo solido unitario da una sorgente puntiforme avente l'intensità luminosa di 1 candela. Scopriamo quindi che il Lumen è una grandezza derivata dalla candela , come lo sono tutte le altre grandezze fotometriche. La candela è l'unica grandezza fotometrica definita con un metodo fisico.

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Illuminotecnica : occhio umano e luminanza

L'occhio umano è l'organo deputato a tradurre i raggi luminosi in impulsi nervosi per il cervello. L'immagine di un qualsiasi oggetto viene proiettata sulla retina , dove termina il nervo ottico attraverso il quale gli impulsi vengono inviati al cervello.

Nella terminazione del nervo ottico e sulla retina sono presenti i coni e bastoncelli :

- i bastoncelli sono sensibili alle basse luminanze e percepiscono l'immagine solo in bianco e nero , cioè non distinguono i colori . Si parla in questo caso di visione scotopica .

- i coni sono sensibili solo oltre una certa luminanza minima e distinguono invece colori . Si parla in questo caso di visione fotopica.

L'uomo riesce a vedere solo entro determinate soglie di luminanza . La luminanza è una grandezza illuminotecnica che si misura nel sistema metrico internazionale in Candele per metro quadro ( Cd/mq ) . Un'altra unità di misura della luminanza , non riconosciuta dal SI , è il Lambert :

1 Lambert = 0,3183 cd/cm^2

La soglia minima di luminanza visibile è detta soglia dei bastoncelli e si trova all'incirca a 10 nanoLambert  , al di sotto di tale soglia l'occhio umano non è in grado di percepire. Sopra una certa soglia , posta intorno ai 5.000 Lambert ( 5 kLambert ) l'occhio resta abbagliato e si ha la soglia del dolore , perché l'occhio è soggetto ad abbagliamento .

La soglia dei coni sotto la quale l'occhio non è in grado di percepire i colori , è posta a circa a 1 microLambert . Per avere un'idea di immagini visualizzate al di sotto della soglia dei coni , la neve in una notte coperta si colloca a circa 10^-5 milliLambert e la neve in una notte stellata a circa 10^-4 milliLambert .

Tra 10^-2 MilliLambert e 10 Lambert si ha il crepuscolo , in cui i colori non vengono percepiti in modo netto , mentre a 10 Lambert si ha la soglia del giorno e la percezione dei colori diventa buona : la zona confortevole di lettura , molto importante nella progettazione illuminotecnica per assicurare il comfort visivo , si ha tra 10 e 100 Lambert. 

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L'inverter : cos'è , a cosa serve e in quali applicazioni viene impiegato .

Se sei arrivato in questa pagina alla ricerca del significato della parola inverter , il tuo ambito di provenienza potrebbe essere talmente ampio da abbracciare quasi ogni campo dell'elettronica. Gli inverter non sono altro che dei convertitori statici DC/AC , cioè dispositivi capaci di convertire una tensione continua in una alternata : trovano applicazione in moltissimi campi della nostra vita quotidiana. Dopo aver brevemente spiegato come funziona un inverter , ne vedremo alcune applicazioni , senza la pretesa di esaurirle tutte .

Un inverter rientra nella categoria dei convertitori statici : un convertitore è un dispositivo che riceve una grandezza elettrica in ingresso e ne restituisce in uscita una con determinate caratteristiche di forma d'onda , tensione e frequenza . A seconda che la tensione in ingresso o in uscita sia continua o alternata , possiamo distinguere :

- convertitore AC/DC , detto anche raddrizzatore
- convertitore DC/AC , detto appunto Inverter
- convertitore DC/DC , detto chopper
- convertitore AC/AC

I convertitori statici vengono detti tali perché , grazie all'introduzione dei dispositivi a semiconduttore , non necessitano di parti meccaniche in movimento come succedeva i convertitori elettromeccanici ( o convertitori rotanti ) , che erano delle macchine elettriche impiegate per ottenere le stesse funzioni prima dell'avvento dei semiconduttori.

Un inverter è solitamente costituito da una elettronica di comando e da una elettronica di potenza. L'elettronica di potenza è quella che , attraverso switch a semiconduttore opportunamente comandati e collegati , permette di ottenere la forma d'onda sinusoidale o simil-sinusoidale dell'ampiezza e della frequenza desiderate. L'elettronica di comando è quella che permette di generare i segnali di commutazione degli switch per regolare i parametri della forma d'onda in uscita.

A determinare le caratteristiche dell'elettronica di potenza sono :

- il tipo di forma d'onda che si vuole ottenere . Vi sono infatti inverter a forma sinuosoidale pura , in cui la forma d'onda si discosta da una sinusoide entro uno scostamento molto limitato e inverter a forma d'onda pseudosinusoidale o "sinsusoidale modificata" , in cui la forma d'onda sinusoidale è approssimata tramite dei gradini e più prossima a un'onda quadra che a una sinusoide

- il range di frequenza ( in Hz ) e il range di potenza ( in VA o kW ) . Questi parametri determinano il tipo di semiconduttore utilizzato , in quanto ve ne sono di più adatti a lavorare a basse frequenze ed alte potenze come i Triac o Tiristori ed altri più adatti a lavorare ad alte frequenze ma potenze più basse ( Mosfet , IGBT , Transistor ) . Un componente con buone prestazioni sia in potenza che in frequenza è il GTO , che risulta infatti uno dei componenti più utilizzato nella realizzazione degli inverter.

L'elettronica di comando , invece , dipende dal grado di controllo che si vuole avere su tensione e frequenza della forma d'onda in uscita. Vi sono infatti applicazioni in cui la frequenza di uscita deve essere stabile e costante ed altre in cui tensione , e soprattutto frequenza , sono parametri di comando di motori o altre apparecchiature elettriche.

Tra le applicazioni a frequenza costante ci sono tutti gli inverter utilizzati per alimentare apparecchiature elettriche a partire da batterie o tensioni costanti , ad esempio :

- i  Gruppi di Continuità - UPS ;
- gli alimentatori da collegare alla batteria degli autoveicoli ;
- gli alimentatori delle lampade di emergenza , che a partire da batterie locali ricreano la tensione di alimentazione sinusoidale in caso di assenza della tensione di linea ;
- gli inverter fotovoltaici ( i moduli fotovoltaici producono infatti tensione continua ) .

Gli inverter che invece agiscono variando la frequenza sono tutto il "mondo" degli azionamenti  e in particolare :

- automazione industriale , in cui trovano una grandissima applicazione e un livello di sviluppo sempre più accurato : si pensi , a proposito della complessità della logica di comando , che è sempre più frequente trovare inverter che abbiano a bordo integrato un controllore PID , cioè a regolazione proporzionale , integrale e derivativa rispetto allo scostamento dal valore dell'uscita da controllare
- comando dei motori elettrici ; anche laddove i motori elettrici non facciano parte di sistemi di automazione in cui la velocità vada controllata per gestire spostamenti e posizioni , l'uso dell'inverter è comunque molto utile nelle fasi di transitorio , perché riducono notevolmente gli spunti di avvio delle macchine ( fase di avviamento e di frenatura ).

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I perché della larga diffusione dei regolatori PID

I regolatori PID sono tra i primi algoritmi di controllo introdotti nell'automazione di processo eppure , nonostante i grandi progressi tecnologico , continuano ad avere un grande successo commerciale ed una grande diffusione.

Quali sono i motivi di questo successo e di questa longevità ? Vediamone alcuni :

1) Sono semplici da utilizzare e da configurare , perché nella forma base è necessario configurare solo tre parametri

2) L'algoritmo si può implementare con componenti meccanici , idraulici , pneumatici ed ovviamente elettronici , sia analogici a tempo continuo che digitali a tempo discreto. 

3) Nonostante la semplicità , sono comunque efficace nel controllo di molti processi industriali che non chiedono elevate prestazioni ( termoregolazione , chimica , industria alimentare , ecc )

4) Non necessitano della conoscenza del modello del processo da controllare , che è invece importante nella sintesi di algoritmi di controllo più complessi

5) Analogamente al punto 4 , le migliori prestazioni dei sistemi di controllo più complessi sono spesso vanificate dall'impiego di sensori e trasduttori non sufficientemente precisi , rumore , non linearità ed usura degli attuatori

6) L'elevata diffusione ha portato a :

6A) abbassamento dei prezzi , con relativo innalzamento del rapporto qualità/prezzo

6B) possibilità di trovarli già integrati a bordo di altri componenti di automazione quali Inverter , PLC , termoregolatori , già pronti per essere montati su guida DIN e quadri 

6C) larga conoscenza dell'algoritmo e delle tecniche di taratura , che ne permette la configurazione anche da parte di tecnici con medie conoscenze di informatica ed elettronica

7) possibilità , nonostante la semplicità , di realizzare anche sistemi di controllo più complessi integrando i blocchi PID in configurazioni più complesse : PID a parametri variabili , controllo adattativo , controllo predittivo , controllo in cascata , ecc

Gli inverter e gli azionamenti dispongono sempre più spesso di algoritmi PID fra le loro funzioni
Gli inverter e gli azionamenti elettrici per motori dispongono sempre più spesso di algoritmi PID fra le loro funzioni
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Guida automazione : Cosa sono i controllori PID, il significato dell'azione proporzionale , integrale , derivativa.

I controllori PID sono algoritmi di regolazione da impiegarsi in sistemi di controllo ad anello chiuso , cioè a reazione negativa o in controreazione , dove l'ingresso di controllo è dato dalla somma di tre componenti : una Proporzionale , una Integrale ed una Derivativa . Dalle iniziali Proportional-Integral-Derivative si ottiene appunto l'acronimo PID che definisce il tipo di regolatore. 

In termini matematici , detto u(t) il segnale di controllo ed e(t) l'errore , cioè lo scostamento tra l'uscita desiderata e l'uscita rilevata all'istante t , l'espressione nel dominio del tempo del segnale prodotto dal regolatore PID è :

u(t) = Kp * [ e(t) + 1/Ti * ∫0-t ( e(x)*dx ) + Td * de(t)/dt ]

Kp è la costante proporzionale o guadagno
- Ti è la costante di tempo dell'azione integrativa
- Td è la costante di tempo dell'azione derivativa

Da questa relazione è evidente che un controllore PID può , mediante opportune scelte delle costanti , ridursi facilmente a un "controllore proporzionale P" ( Td=0 e Ti -->∞ ) , un "controllore proporzionale-integrativo PI" ( Td=0 ) , "controllore proporzionale-derivativo PD" ( Ti -->∞ ) .

Conoscendo il senso matematico delle funzione "derivata di" e "integrale di" , le tre azioni di controllo hanno un loro specifico significato :

- l'azione proporzionale tiene conto del valore attuale dell'errore . Una costante proporzionale alta farà si che l'azione di controllo sia grande anche in caso di errori piccoli , mentre una costante proporzionale bassa renderà meno rilevante il valore attuale dell'errore , privilegiando invece il valore che l'errore ha avuto in passato ( azione integrale ) e le dinamiche di variazione dell'errore nel tempo futuro ( azione derivativa ).

- l'azione integrale tiene appunto conto del valore assunto dall'errore nel passato. Considerando che la costante Ti sta a denominatore e che quindi la componente integrativa è determinata dal rapporto Ki=Kp/Ti , un valore basso di Ti ( cioè un rapporto Kp/Ti più alto , a parità di Kp ) farà si che l'azione di controllo sia rilevante in caso di un errore elevato nel passato , mentre un valore elevato di Ti tenderà ad abbassare il rapporto Kp/Ti , rendendo il segnale di controllo u(t) meno sensibile ai valori passati dell'errore , dando più rilevanza all'azione proporzionale ed , eventualmente ( dipende da Td ) , alle dinamiche future dell'errore

- l'azione derivativa è appunto quella che tiene conto delle variazioni dell'errore , cercando di compensare le dinamiche future dell'errore. In presenza di un Kd=Kp*Td elevato , l'azione di controllo sarà forte quando l'errore subisce delle variazioni , mentre in presenza di un valore basso di Td , l'errore sarà più insensibile alle variazioni , tenendo invece più conto del valore attuale e passato dell'errore. Una forte azione derivativa determina quindi una maggiore "prontezza" del sistema di controllo , soprattutto quando si deve inseguire un valore desiderato per l'uscita variabile e non un setpoint fisso. Per lo stesso motivo e per ragioni matematiche che vedremo più avanti , l'azione derivativa è anche quella che introduce maggiori rischi di instabilità per il sistema complessivo.

L'espressione dell'algoritmo PID utilizzando le costanti Ki e Kd in luogo delle costanti di tempo è la seguente :

u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫0-t ( e(x)*dx ) + Kd * de(t)/dt 

Alcuni libri per approfondire l'argomento :

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Classificazione degli UPS : Online Doppia Conversione, Line Interactive, VFI, VI, VFD. Guida Elettrotecnica Norme CEI Lettera U

 UPS - GRUPPI STATICI DI CONTINUITA'

I gruppi statici di continuità o UPS ( dall'acronimo inglese uninterruptible power supply ) sono apparecchiature elettriche che servono a garantire la continuità e la qualità dell'alimentazione elettrica a carichi che necessitano di tensione stabile e di qualità.

Si è volutamente citata la qualità della tensione a fianco della continuità della tensione , perché i gruppi statici di continuità , a differenza dei gruppi elettrogeni , proteggono le apparecchiature non solo da assenze di tensione di durata apprezzabile dall'uomo ( di durata da qualche secondo in su ) , ma anche interruzioni di frazioni di secondo , abbassamenti di tensione , ecc

Particolari tipologie di UPS , che vedremo fra poco , sono infatti impiegate anche in tutte quelle applicazioni in cui la tensione non solo deve essere continua , ma anche di buona qualità. Proteggono infatti da tutta un'altra serie di anomalie della tensione che non rientrano fra le interruzioni : sovratensioni , variazioni di frequenza , spikes , ecc.

Per questi motivi , nella scelta di un Gruppo Statico di continuità , vanno considerate non solo la potenza in relazione al carico da alimentare , l'autonomia , il tipo di ingresso e di uscita ( monofase e trifase ) , ma anche la tecnologia realizzativa , che viene comunemente suddivisa in : Offline , Online Doppia Conversione , Line Interactive. Di seguito andremo a presentare a grandi linee le caratteristiche di queste tipologie , poi vedremo come essere sono classificate dalla norma che regola questa classificazione : la CEI EN 62040-3 .

UPS Offline o Standby : questi gruppi di continuità sono i più semplici e al tempo stesso i più economici , perché finché c'è tensione in ingresso , la forniscono direttamente all'uscita così com'è. In caso di assenza di tensione , commutano invece sull'uscita la tensione prodotta tramite batterie e inverter. Si intuisce facilmente che questo genere di UPS può garantire continuità ma non qualità di tensione al carico , perché eventuali disturbi vengono riportati anche all'uscita.

UPS Line Interactive : in questi UPS quando c'è tensione in ingresso , questa viene riportata in uscita ma passando per un dispositivi stabilizzatori di tensione ( AVR , Automatic Voltage Regulator ) . L'inverter e le batterie vengono coinvolte quando la tensione di rete è assente ( o esce da un determinato range di parametri ? ). Rispetto agli UPS offline , questi gruppi di continuità operano quindi una "pulizia della tensione",  ma riguarda soprattutto la tensione ( contro sovratensioni e sottotensioni ( brown out ) , meno la frequenza e altri disturbi. 

UPS Online a Doppia Conversione : in questi UPS l'inverter e la batteria sono sempre in funzione , quindi l'onda sinusoidale in uscita viene sempre ricreata e i disturbi presenti nella tensione in ingresso non si ripercuotono sull'uscita. E' chiaro che questo genere di gruppi di continuità sono quelli che , oltre a garantire la continuità , forniscono la maggior pulizia e qualità della tensione.

Le tre descrizioni precedenti trovano immediata corrispondenza nella classificazione degli UPS secondo la norma CEI EN 62040-3 : tale classificazione prevede infatti tre sigle , la prima delle quali ha una corrispondenza 1:1 con le tecnologie Offline , Line Interactive , Online Doppia Conversione.

Vediamo nel dettaglio tale classificazione :

1) la prima sigla definisce la relazione fra uscita e ingresso.

1A) Si parla di UPS VFI ( Voltage and Frequency Independent ) quando sia la tensione che la frequenza dell'uscita sono indipendenti da tensione e frequenza dell'ingresso. E chiara la relazione fra UPS VFI e UPS Online Doppia Conversione . 

1B) Si parla di UPS VI ( Voltage Independent ) , quando solo la tensione in uscita è indipendente da quella in ingresso. E' appunto il caso degli UPS Line Interactive

1C) Si parla di UPS VFD ( Voltage and Frequency Dependent ) quando né la tensione né la frequenza dell'uscita possono dirsi indipendenti . Si tratta , come visto sopra , degli UPS Offline .

2) La seconda sigla definisce la distorsione della forma d'onda d'uscita ( sinusoidale e non sinusoidale )

3) La terza sigle definisce le modalità di inserzione del carico

Bibliografia e libri per approfondire :

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Come certificare una rete LAN di categoria 5E , 6 o 7

Si è detto parlando di cavi di categoria 5E , 6 , 6A e 7 che , perché una tratta di rete possa essere classificata come di categoria 5E , 6 , 6A o 7 secondo gli standard TIA/EIA , è necessario che ogni componente della tratta sia conforme agli standard ( il cavo , la presa utente e la presa sul pannello di permutazione del quadro rack ) e , soprattutto , che la posa sia fatta a regola d'arte.

Vi possono essere infatti errori di posa o di collegamento che vanificano l'impiego per cui i componenti sono pensati : si pensi ad esempio alla posa di tratte troppo lunghe ( superiori a 100 metri ) o all'errato collegamento dei conduttori nella presa RJ45 o nel pannello di permutazione , ecc

Per questo , una volta terminata la posa della tratta di cavo ed effettuati i collegamenti alle due estremità , si dovrà procedere al test con uno strumento certificatore di rete LAN  adatto alla categoria considerata. Tale strumento effettua tutta una serie di verifiche , superate le quali la tratta viene dichiarata idonea e certificata in un apposito report. Vediamo quali sono alcuni di questi test :

Mappatura ( Wire Map ) : il primo , seppur banale , controllo che effettua lo strumento certificatore è che le 8 coppie siano correttamente collegate nei punti di terminazione della tratta considerata.

Lunghezza : è la misura della lunghezza del cavo , che deve essere entro i limiti stabiliti dall'EIA TIA . 

Propagation Delay : è il tempo che il segnale di test inviato dal certificatore impiega per attraversare la tratta e si misura in nanosecondi.

Delay Skew : è la differenza di ritardo fra diverse coppie dello stesso cavo. E' un parametro importante perché diversi standard di comunicazione utilizzano più di una coppia.

Impedance : secondo la norma EN50288 l'impedenza dei cavi sia di categoria 5E , che 6 deve essere 100 Ohm a 100 MHz , entro determinate tolleranze. Se le connessioni non vengono effettuate correttamente si creano 

Attenuation : l'attenuazione , che si misura in dB , è un termine quasi scontato nelle telecomunicazioni ed è la perdita di potenza del segnale trasmesso , misurata come il logaritmo della potenza di uscita rispetto alla potenza in ingresso.

Limit (dB) 

Crosstalk XT : i parametri che terminano con XT stanno per "Crosstalk" , cioè per inteferenze reciproche fra le coppie di conduttori che compongono lo stesso cavo. Il termine tecnico in italiano per tradurre Cross-talk è diafonia , ma traducendo i singoli termini della parola composta "Cross-Talk" e pensando ad esempio alla telefonia analogica nel cui ambito si è sviluppata la terminologia, il senso è ancora più chiaro : cross + talk cioè "parlare attraverso" , riferito al fenomeno dell'interferenza tra due conversazioni telefoniche che si svolgessero su due doppini differenti ma adiaccenti.

NEXT ( si misura dB) : NEXT sta per Near End Cross Talk ed è l'interferenza misurata su un doppino generata dalla trasmissione su un doppino adiacente , misurata dallo stesso lato del trasmettitore. La traduzione corrette di NEXT è paradiafonia , ma anche in questo caso il termine inglese è molto più intuitivo , dato che "Near End" richiama appunto al lato in cui è effettuata la misura dell'interferenza.

FEXT ( si misura in dB ) : FEXT è l'acronimo di Far End Cross Talk e anche in questo caso il termine inglese lascia già intuire il senso del parametro . E' l'interferenza misurata tra due coppie di conduttori , misurata dal lato opposto rispetto al trasmettitore. Il termine italiano per il Far End CrossTalk è telediafonia , che è meno intuitivo rispetto al corrispettivo inglese.

PSNEXT ( si misura in dB ) : PSNEXT sta per Power Sum NEXT , cioè la diafonia lato trasmettitore indotta su una coppia di cavi dovuta alla somma di tutti gli altri cavi presenti , nel caso dei cavi UTP e FTP , di tutti gli altri 3 doppini che fanno parte del cavo.

ELFEXT ( si misura in dB ) : ELFEX sta per Equal Level FEXT ed è una misura del Far End Cross Talk , al netto degli effetti dell'attenuazione.

PSELFEXT ( si misura in dB ) : Power Sum Equal Level FEXT ed analogamente al Power Sum FEXT ed è il Cross Talk indotto su una coppia per effetto di tutti gli altri doppini presenti nel cavo , anche in questo caso depurandolo degli effetti dell'attenuazione , come per l'ELFEXT

ACR ( si misura in dB )

PSACR ( si misura in dB ) 

RL ( si misura in dB ) è il Return Loss

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Cosa sono i cavi di rete categoria 5E / 6 / 7 e di tipo UTP / FTP / STP ?

Perché il cablaggio strutturato delle linee dati di un edificio sia certificato è necessario che :

- i componenti del cablaggio strutturato , non solo cavi ma anche pannelli di permutazione , prese utente , ecc rispettino determinati parametri stabiliti dalle norme internazionali , principalmente le norme dalle ANSI/TIA/EIA . In particolare la categoria 6 è definita dall' ANSI/TIA/EIA 568B 2.1

- l'installazione sia fatta a regola d'arte e certificata mediante appositi strumenti di test detti certificatori di rete , come ad esempio i Fluke Network della linea DSP o DTX  .

Questa procedura è necessaria perché è sufficiente che uno solo dei componenti della tratta considerata sia di categoria inferiore a quella richiesta , oppure sia cablata in modo non idoneo , perché la tratta sia declassata di una categoria. Non è sufficiente ad esempio utilizzare un cavo di categoria 6 se la presa terminale o il pannello di permutazione sono di categoria 5E , perché l'intera tratta possa essere di categoria 6.

Vediamo dunque quali sono le prestazioni assicurate da queste categorie :

- la Categoria 3 è uno standard ritenuto ormai obsoleto per le moderne reti nel settore residenziale e terziario , che veniva utilizzato per reti dati fino a 10 Mbps.

- anche la Categoria 5  , con banda di trasmissione fino a 100MHz e utilizzata per reti dati fino a 100 Mbps , è ormai abbastanza obsoleta ed è presto stata sostituita dalla categoria 5e ( enhanced ) , che con una larghezza di banda sempre di 100 MHz può permettere però le trasmissioni fino a 1000 Mbps 

- anche la categoria 6 assicura velocità di trasmissione fino a 1000 Mbps , ma la larghezza di banda è di 250 MHz

- la categoria 7 è infine lo standard che permette di trasmettere con una banda fino a 600 MHz , ma per ottenere questo necessita l'utilizzo di cavi con coppie schermate singolarmente, cioè FTP.

I cavi di rete in rame , si dividono infatti in UTP , FTP e STP :

- UTP significa Unshielded Twist Pair ed il cavo è costituito da fili intrecciati a coppie ( solitamente 8 fili , cioè 4 coppie ) , senza alcuna schermatura.

- FTP significa Foiled Twist Pair e le coppie sono intrecciate come nel cavo UTP , ma con l'aggiunta di una schermatura esterna che avvolge tutte le coppie di fili , in modo da ridurre sensibilmente le interferenze di disturbi provenienti da altri cavi posati negli stessi condotti di quello in questione.

- STP significa Shielded Twist Pair e , oltre alla schermatura esterna come nel cavo FTP , ogni singola coppia intrecciata è a sua volta schermata. Vengono così ridotte sensibilmente sia le interferenze provenienti dall'esterno del cavo sia quelle fra le coppie dello stesso cavo

Bibliografia e libri per approfondire :

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