strumento logico di misura

TECNOLOGIA
MECCANICA
Lezioni 13 Gennaio 2010
Misure - Definizioni
Tecnologia Meccanica
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Misure - Definizioni
Tecnologia Meccanica
Misura - Definizione
La misura di grandezze quantitative è una
qualsiasi correlazione (univoca e monotona)
fra le grandezze di una classe e la serie dei
numeri reali positivi.
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Schema logico delle operazioni di misura
• Costruzione del campione
• Somma dei campioni (tutti uguali fra di loro)
• Verifica di identità tra la grandezza così
ottenuta e la grandezza da misurare
• Computo dei campioni
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Misura “vera”
Valore di una grandezza che rimane
costante al ripetersi della misura
applicando in modo corretto le operazioni
sopra definite.
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Strumenti di misura
• Strumento-scopio: strumento che compie una
correlazione tra le grandezze di una classe e la
serie dei numeri reali positivi.
La correlazione deve essere univoca e
monotona ovvero a grandezza maggiore deve
corrispondere numero maggiore.
• Strumento-metro: strumento che correla le
entità sopra definite in modo lineare.
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Soglia di sensibilità
• E’ sostanzialmente la dimensione del campione
dello strumento logico di misura
• E’ anche la capacità di discrezione dell’organo di
giudizio umano che compie l’operazione di
verifica di identità
•
Infatti se si impiegano campioni inferiori alla soglia, l’organo di giudizio non è
in grado di emettere il giudizio di uguaglianza, mentre se si impiegano
campioni superiori alla soglia si ottengono misure non univoche quindi non
vere.
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Errori di misura
• La misura è affetta da un grado di incertezza
almeno uguale alla soglia di sensibilità dello
strumento di misura.
• Strumento logico perfetto = strumento (ideale)
che compie in modo perfetto le operazioni
logiche di misura.
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Strumento reale
cause di non univocità di misura
• Lo strumento compie operazioni logiche in
modo non perfetto (campioni non uguali fra
loro, somma dei campioni fatta in modo
imperfetto, etc.)
• Lo strumento è sensibile alle condizioni
ambientali
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Errori di misura sistematici
• Gli Errori di misura sistematici sono dovuti a
fenomeni fisici ben definiti e conosciuti.
• Possono essere eliminati migliorando il
comportamento dello strumento o
introducendo delle correzioni opportune, se al
momento della misura si conosce l’intensità del
fenomeno dal quale l’errore dipende.
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Errori di misura accidentali
• Sono dovuti a fenomeni il cui influsso non è ben
definito o percettibile, o dovuti a piccole
variazioni di grandezze estranee non misurabili.
• Avendo il carattere di casualità, ad essi si
applicano i risultati del calcolo delle probabilità.
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Errori di misura
• Quando gli errori si mantengono al di sotto
della soglia di sensibilità, lo strumento si
comporta come logico e perfetto, e l’unica
causa di incertezza è la soglia di sensibilità.
• Quando gli errori sono superiori alla soglia le
misure non sono più univoche: sono misure
errate.
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Strumenti di misura - giustezza
• Uno strumento è giusto quando si comporta
come uno strumento logico perfetto: questa
caratteristica dello strumento si definisce
“giustezza”.
• Cause di errori di giustezza:
– Errori di graduazione
– Errori dovuto ai giochi e alle discontinuità
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Strumenti di misura - fedeltà
• Uno strumento è fedele quando è insensibile
alle condizioni ambientali: questa caratteristica
dello strumento si definisce “fedeltà”.
• Cause di errori di fedeltà:
–
–
–
–
Errore dovuto all’attrito
Errore dovuto all’isteresi
Errore dovuto al rumore di fondo
Errore dovuto a grandezze estranee attive (temperature, accelerazioni,
campo magnetico etc.)
– Errore di taratura
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Strumenti di misura - discrezione
• Discrezione = Proprietà dello strumento di
produrre un piccolo effetto di reazione ovvero
di introdurre una piccola alterazione al
fenomeno da misurare.
• Reazione = effetto introdotto dallo strumento
alla grandezza da misurare.
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Strumenti di misura - prontezza
• Prontezza = Capacità dello strumenti di seguire
e misurare una grandezza variabile nel tempo.
• Aspetti caratteristici:
– Risposta dello strumento ad un segnale sinusoidale
– Risposta dello strumento ad un segnale “a gradino”.
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