Misure elettriche ed elettroniche

In base del tipo di applicazione, saranno richiesti diversi livelli di qualità della misura.

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Cosa importante: è impossibile fare una misura esatta!

Ciò è dovuto a due ragioni:

• Tutti gli strumenti e i sistemi di misurazione hanno una sensibilità limitata, per cui non

sono in grado di distinguere grandezze che differiscono per meno di una verta quantità

• Nel fare una misura, si compiono inevitabilmente degli errori. Questi errori sono a sua

volta divisi in due categorie:

- errori sistematici

- errori aleatori

Di conseguenza, ad ogni misura sarà associata una certa incertezza, che può essere più o meno

grande.

L’incertezza può essere ridotta, ma mai completamente eliminata.

Errore di misurazione [VIM]: è chiamato errore di misurazione la differenza tra il valore

misurato della grandezza meno il valore di riferimento (serve sempre un riferimento!)

• Errore aleatorio: in misurazioni ripetute, varia in modo imprevedibile. Questo valore

rappresenta la variabilità e non è legato al riferimento (es. Qluttuazioni condizioni

ambientali)

• Errore sistematico: in misurazioni ripetute, rimane costante o varia in modo

prevedibile. BIAS: media dei valori misurati meno il valore di riferimento (es. mancanza

di calibrazione)

Errori sistematici

Ripetendo più volte il procedimento di misurazione, gli effetti sistematici inQluenzano la misura

sempre allo stesso modo (sempre per eccesso o sempre per difetto, sempre con la stessa

intensità ).

I fattori di inQluenza di tipo sistematico derivano da cause conosciute e, come tali, anno sempre

lo stesso effetto sulla misura anche se questa è ripetuta un gran numero di volte.

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Gli errori sistematici dipendono da fattori costanti o ripetibili che inQluenzano il processo di

misurazione, causando una deviazione costante rispetto al valore vero. Le cause principali sono:

• Caratteristiche dello strumento di misura, come una calibrazione errata, un guasto, un

difetto o una risoluzione insufQiciente

• Condizioni ambientali come le variazioni di temperatura, umidità , pressione, livelli di

vibrazione e cosi via

• Metodo di misura inadeguato o caratterizzato da approssimazioni intrinseche

• Interazioni tra lo strumento e il misurando

• Errore dell’operatore nell’eseguire la lettura o nell’applicazione della procedura stessa

Errori aleatori

Si può veriQicare che, ripetendo più volte la stessa misurazione, non si ottengono sempre gli

stessi risultati.

Questo è dovuto ad errori aleatori, che variano in modo imprevedibile da una misura all’altra e

inQluenzano il risultato qualche volta per eccesso, qualche altra volta per difetto.

Poiché le cause che producono questo tipo di dispersione nelle misure non sono in genere

prevedibili in modo sistematico, non è possibile eliminarli.

Si può però pensare di attenuare gli effetti prodotti sulla misura.

Osservando con attenzione un set di risultati ottenuti da misure ripetute, si può riscontrare che

essi sono compresi all’interno di una fascia di valori.

Inoltre se i risultati ottenuti nelle varie misurazioni vengono editati, il valore della media è

praticamente insensibile agli effetti aleatori. 6

I dati di misura sono modellati come realizzazioni di una variabile aleatoria.

La distribuzione dei dati di misura è rappresentata da una funzione di densità di probabilità

(PDF).

Accuratezza (!)

Rappresenta il grado di vicinanza tra un risultato di prova e il valore di riferimento.

Il riferimento è noto quando si calibra uno strumento (fornito da un campione di misura).

Il riferimento non è noto durante una misurazione: dovrebbe corrispondere al valore vero del

misurando, che è sconosciuto.

La norma parla di risultato di prova e non di risultato di misura. Questo per enfatizzare

l’accuratezza come una caratteristica dello strumento di misura e non della misura. Uno

strumento è accurato se sono accurati tutti i risultati che produce in speciCiche condizioni (!).

Nel VIM si deQinisce come una misura sia più accurata se è caratterizzata da un errore di

misurazione più piccolo (aleatorio + sistematico).

Precisione e Veridicità

Come nel caso dell’errore di misura composto da due contributi (aleatorio e sistematico) anche

l’accuratezza è composta da due contributi:

• Precisione: la vicinanza (o il grado di accordo) tra i risultati di prova indipendenti

ottenuti in condizioni stabilite.

- relativo alla vicinanza dei risultati di misura tra loro

- dipende esclusivamente dagli errori casuali e non è legato a un valore di riferimento

• Veridicità: la vicinanza (o il grado di accordo) tra il valore medio ottenuto da una lunga

serie di risultati di prova e un valore di riferimento accettato.

- relativo alla vicinanza (errore sistematico) ad un valore di riferimento

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