La scelta di uno strumento di misura richiede un'analisi preliminare delle sue prestazioni in relazione alle condizioni operative. Le caratteristiche si suddividono in: - **Caratteristiche statiche**: Descrivono il comportamento dello strumento quando il misurando è costante o varia molto lentamente nel tempo. Si determinano tramite la [[Taratura statica|taratura statica]]. - **Caratteristiche dinamiche**: Definiscono la risposta dello strumento a segnali variabili nel tempo (frequenza, tempo di risposta). Si determinano tramite la [[taratura dinamica]]. - **Caratteristiche particolari**: Parametri specifici legati al principio fisico di funzionamento o alle modalità d'impiego. ### Caratteristiche statiche fondamentali #### Linearità e ripetibilità La **linearità** (o non linearità) rappresenta la massima deviazione dei punti sperimentali ottenuti in taratura rispetto a una retta di riferimento, solitamente calcolata con il **metodo dei minimi quadrati.** Viene espressa come percentuale della lettura o del fondo scala. Una specifica di linearità rigorosa può essere assimilata a una stima dell'incertezza complessiva. ![[Pasted image 20260504145924.png]] La **ripetibilità** indica la capacità dello strumento di fornire letture concordanti in misure consecutive dello stesso misurando, effettuate nelle medesime condizioni operative. Metrologicamente, è quantificata come il doppio della deviazione standard dei risultati. #### Isteresi e soglia L'**isteresi** è la massima differenza riscontrata nell'uscita per lo stesso valore di ingresso, a seconda che tale valore sia stato raggiunto per incrementi (curva di carico) o decrementi (curva di scarico). È causata da fenomeni dissipativi come attriti meccanici o giochi. La **soglia** è il più piccolo valore di ingresso capace di generare una variazione rilevabile in uscita partendo dallo zero. Rappresenta un limite inferiore alla capacità di rilevazione dello strumento. ![[Pasted image 20260504145733.png]] *FIGURA: Ciclo di isteresi tra curva di carico e scarico (a sinistra) e soglia (a destra)* #### Risoluzione e sensibilità La **risoluzione** è la minima variazione dell'ingresso percepibile dallo strumento in un punto qualsiasi del campo di misura. Negli strumenti digitali, coincide con la variazione dell'ultima cifra significativa. La **sensibilità** è definita come la pendenza della curva di taratura: $ S = \frac{du}{de} $ dove $u$ è l'uscita ed $e$ l'ingresso. In uno strumento lineare, la sensibilità è costante. Un'elevata sensibilità è desiderabile per minimizzare l'impatto dei disturbi ambientali sul segnale di uscita. ![[Pasted image 20260504145619.png]] #### Campo di misura e portata Il **campo di misura** è l'intervallo $[min, max]$ entro cui lo strumento opera correttamente. La **portata** (o fondo scala) è il valore massimo misurabile. Il rapporto tra massimo e minimo definisce il **campo dinamico,** spesso espresso in decibel: $ dB = 20 \log_{10} \left( \frac{max}{min} \right) $ ==È sconsigliato operare vicino al limite inferiore del campo, poiché l'incertezza relativa tende a infinito quando il valore del misurando si avvicina all'entità dell'incertezza assoluta dello strumento.== ### Stima dell'incertezza complessiva Quando sono note diverse componenti indipendenti di incertezza $i_i$ (isteresi, risoluzione, ripetibilità), l'**incertezza complessiva** $I$ può essere stimata tramite la somma quadratica (RSS - Root Sum Square). Assumendo l'indipendenza statistica delle cause: $ \color {green} I = \sqrt{\sum_{i=1}^{N} i_i^2} $ ### Collegamenti --- *Per risposte, ulteriori esercizi e approfondimenti consultare le risorse di riferimento.* > [!info]- Risorse > ![[!Misure meccaniche e termiche#Risorse#Bibliografia]] > ![[!Misure meccaniche e termiche#Risorse#Approfondimenti]] --- > [!danger] Info > ![[!Misure meccaniche e termiche#Collegamenti]]