Misure elettriche

Misure elettriche

Vocabolario di metrologia

Metrologia: È la scienza delle misurazioni e delle sue applicazioni.

Grandezze: Proprietà del corpo esprimibile quantitativamente, avviene l'associazione ad un numero e una unità di misura.

Specie di Grandezza: È un oggetto comune di grandezze mutuamente confrontabili.

Valore di una grandezza: Numero + unità. → Espressione quantitativa.

Unità di misura: È una grandezza adottata per convenzione, per poter confrontare grandezze della stessa specie.

Misurando: È la grandezza da misurare.

Misurazione: È un processo necessario per ottenere un valore "ragionevole" di una grandezza.

Risultato di Misura: Valore attribuito al misurando.

Valore vero di una grandezza: Valore coerente con la definizione.

Valore convenzionale: Valore attribuito per accordo.

Errore di Misure: È il valore misurato di una grandezza meno il valore vero di quella grandezza. Si indica con E. E = X - A

Cause di incertezza

La prima causa di errore è dovuta all'incertezza di definizione, ovvero alla poco precisa definizione dei dettagli relativi al misurando.

Una misura può avvenire in diverse condizioni (temperatura ambiente, modo moto, carico, ecc.) senza che si definiscano tutti i dettagli, si può incidere in errore. È un tipo di incertezza eliminabile.

Grandezza di influenza: È una grandezza che potrebbe influenzare la lettura strumentale (un esempio è la temperatura). Una misurazione infatti potrebbe rivelare due differenti valori a differenti temperature dell'ambiente di misura.

Risoluzione finita dello strumento: Il multimetro digitale può, ad esempio, effettuare una misurazione con una risoluzione di 1 mV, cioè tale che, se abbiamo una tensione V₀ = 1,69754 [V] e questa varia di una quantità inferiore sull'ordine dei mV, il multimetro non potrà rilevare il cambiamento nel misurando.

Errori sistematici e casuali, giustezza, precisione, accuratezza

Gli errori si dividono in sistematici e casuali. Gli errori sistematici derivano da cause identificabili e correggibili, mentre gli errori casuali sono dovuti a cause non identificabili e si possono ridurre solo attraverso ripetizioni delle misure. La giustezza si riferisce alla vicinanza del valore misurato al valore vero. La precisione indica la dispersione dei risultati rispetto al valore medio. L'accuratezza è un termine generale che comprende sia giustezza che precisione.

Errore massimo

L'errore massimo è il valore più grande che l'errore di misura può assumere in una serie di misurazioni.

Campiabilità metrologica

La campionabilità metrologica si riferisce alla capacità di uno strumento di misura di restituire risultati coerenti e confrontabili in tempo e spazio.

Misure indirette e propagazione dell'errore

Le misure indirette sono quelle che derivano da combinazioni di misure dirette di altre grandezze. La propagazione dell'errore considera come gli errori nelle misure dirette si trasferiscono nelle misure indirette.

Legge di propagazione incertezze

La legge di propagazione delle incertezze permette di calcolare l'incertezza di una misura indiretta a partire dalle incertezze delle misure dirette.

Operazioni con gli errori

Quando si effettuano operazioni con le misure, come somma o prodotto, bisogna tener conto di come gli errori si combinano in queste operazioni.

Le misure come variabile aleatorie

Le misure possono essere considerate come variabili aleatorie, cioè grandezze che possono assumere diversi valori secondo una distribuzione di probabilità.

Stimatore valore atteso

Uno stimatore del valore atteso è una misura che cerca di rappresentare il valore medio di una variabile aleatoria.

Distribuzione uniforme e normale

Le misure possono seguire diverse distribuzioni di probabilità, le più comuni sono la distribuzione uniforme e quella normale.

Incertezza, incertezza tipo

L'incertezza di una misura è un parametro che descrive la dispersione dei valori che potrebbero essere assegnati al misurando. L'incertezza tipo è l'incertezza espressa come una deviazione standard.

Valutazione di tipo A e B, propagazione incertezza

La valutazione di tipo A utilizza metodi statistici per stimare l'incertezza, mentre la valutazione di tipo B si basa su altre informazioni. La propagazione dell'incertezza calcola come l'incertezza si trasferisce alle misure indirette.

Incertezza estesa e fattore di copertura

L'incertezza estesa si ottiene moltiplicando l'incertezza tipo per un fattore di copertura, fornendo un intervallo nel quale si trova il valore vero con una certa probabilità.

Unità di misura e campioni: tracciabilità

Ogni misura deve essere riferita a campioni riconosciuti internazionalmente, garantendo la tracciabilità della misura.

Strumenti di misura: multimetro digitale

Il multimetro digitale è uno strumento fondamentale per misurare grandezze elettriche come tensione, corrente e resistenza.

Convertitore e segnale tempo, campo multiple

I convertitori trasformano segnali analogici in digitali o viceversa, fondamentali per le misure con strumenti come il multimetro o l'oscilloscopio digitale.

Voltmetero, anemometro, ohmmetro multimetro, misuro R e φ fil

Strumenti come il voltmetro, l'amperometro e l'ohmmetro sono utilizzati per misurare specifiche grandezze elettriche. Il multimetro può misurare diverse grandezze, inclusa la resistenza con il metodo a quattro fili.

Errori di quanti rotazione, offset, non linearità, guadagno

Durante le misure, possono verificarsi errori come quelli di quantizzazione, di offset, di non linearità e di guadagno, che influenzano la precisione delle misure.

Ricerca dei disturbi, tipologie di disturbi

È importante identificare e comprendere le varie tipologie di disturbi che possono influenzare le misure, come quelli elettrici o ambientali.

Multimetro RMS / TRSH, a valore di picco, a valore medi

Il multimetro può misurare valori RMS (Root Mean Square), di picco e medi, fornendo un'indicazione completa delle grandezze elettriche in esame.

Oscilloscopio digitale (DSO)

Il DSO è uno strumento avanzato per visualizzare e analizzare segnali elettrici nel dominio del tempo.

Convertitore ad inseguimento

Questo tipo di convertitore segue i cambiamenti del segnale in ingresso per fornire una rappresentazione accurata.

Convertitore ad approssimazioni successive

Un convertitore che utilizza un processo di approssimazioni successive per ottenere il valore digitale di un segnale analogico.

Convertitore flash

Il convertitore flash è molto veloce e fornisce conversioni quasi istantanee, ideale per applicazioni che richiedono velocità elevate.

Interfacing

L'interfacing è la connessione e l'integrazione di vari componenti e strumenti per ottimizzare le misurazioni e il trasferimento dei dati.

Blocco di segnale del DSO

Il blocco di segnale nel DSO gestisce l'acquisizione, l'elaborazione e la visualizzazione dei segnali elettrici.

Banda del DSO

La banda del DSO determina la gamma di frequenze che l'oscilloscopio può misurare efficacemente.

Convertitore ad intero, trigger di hold-off, modalità di trigger

I convertitori ad intero e le modalità di trigger gestiscono come e quando i segnali vengono campionati e visualizzati.

Campionamento in tempo reale, durante generazione del evento di trigger

Il campionamento in tempo reale è cruciale per la cattura accurata dei segnali, specialmente durante eventi di trigger specifici.

Approssimazione a tempo equiscelto

L'approssimazione a tempo equiscelto assicura che il campionamento avvenga a intervalli temporalmente regolari.