Strumenti di misura in laboratorio - caratteristiche generali.

Strumenti di misura in laboratorio - caratteristiche generali

Vediamo le 4 caratteristiche più importanti:

Portata

La portata rappresenta il valore massimo misurabile dallo strumento, detto anche range; per gli strumenti analogici corrisponde al valore di fondo scala Vfs.
Per esempio un voltmetro con portata 50 V può misurare una tensione fino a tale valore, superato il quale si rischia di danneggiare lo strumento.
Nel caso degli strumenti analogici valori superiori alla portata non possono essere letti, in quanto si esce dalla scala. Negli strumenti digitali, invece, può essere prevista una certa percentuale di sovraccarico (over range), che permette di estendere il campo di misura; la lettura viene resa possibile aumentando il numero di cifre a disposizione. Molti strumenti possono operare su più portate, mediante commutatori di vario tipo.

Costante di lettura

Negli strumenti con indice e scala graduata la costante di lettura è il rapporto tra la portata e il numero di divisioni di fondo scala.
Per esempio un voltmetro di portata 50 V e numero di divisioni 100 ha una costante di lettura pari a 50/100 = 0,5 V/div. Se la lettura effettuata è pari a 60 divisioni, la tensione misurata sarà uguale a 60 × 0,5 = 30 V.

Sensibilità

La sensibilità di uno strumento indica la capacità di rispondere a piccole variazioni della grandezza da misurare e può essere definita come la più piccola variazione indicata, riferita alla portata minore.
Nel caso degli strumenti analogici essa dipende dal numero di divisioni della scala: maggiore è il loro numero, più sensibile è lo strumento. Per esempio, su un amperometro con portate 1, 5 e 10 A e 100 divisioni di fondo scala si riesce ad apprezzare una variazione minima di corrente pari a una divisione, che corrisponde, con la portata minore, a 1/100 = 0,01 A e, quindi, coincide numericamente con la costante di lettura dello strumento, per quel valore di portata.
Per gli strumenti digitali la sensibilità dipende dal numero di cifre del display; per esempio, un voltmetro a tre cifre, con portata minima 1 V, consente di misurare tensioni da 1 mV a 999 mV, con sensibilità 1 mV, non essendo possibili valutazioni intermedie.

Classe di precisione

La classe di uno strumento indica la sua precisione intrinseca, indipendentemente dagli altri errori commessi nella misura; essa dipende, in generale, dall’accuratezza con cui lo strumento è stato costruito.
Per gli strumenti analogici la classe di precisione è indicata da un numero, che rappresenta l’errore relativo percentuale massimo riferito al valore di fondo scala.

Errore sull’ultima cifra

Nel caso degli strumenti digitali l’ultima cifra del display (meno significativa) può essere affetta da errore; in questo caso si indica il numero di digit di incertezza, a cui bisogna sommare l’errore proprio dello strumento, che viene normalmente indicato con la percentuale sulla lettura più quella sul fondo scala.