Incertezza di misura e acquisizione di segnali. Teoria ed esercizi risolti

Il termine incertezza di misura è legato non solo al concetto di dubbio intorno alla validità del risultato, ma anche alla quantizzazione di tale nozione. In tal senso l’incertezza di misura è il parametro associato al risultato caratterizzante la dispersione dei valori che potrebbero essere ragionevolmente assegnati al misurando o più propriamente alla sua rappresentazione tramite un modello. Tale parametro potrà essere espresso in termini di deviazione standard e di intervalli con un prestabilito livello di confidenza o di fiducia. Nel testo si è cercato, utilizzando strumenti inerenti alla statistica e al calcolo delle probabilità, di mostrare un quadro completo e dettagliato delle popolazioni in ingresso al modello mediante l’uso di grafici tracciati con opportuni software. I dati sono stati fatti propagare con un algoritmo Monte Carlo in maniera da ottenere la distribuzione del misurando, la sua media, la sua varianza e l’intervallo di confidenza. È stato affrontato il tema dei sistemi di misura partendo dalla trasduzione di una grandezza fisica in un segnale elettrico da parte dei sensori più comuni. Tale segnale verrà acquisito da un modulo per elaboratore (DAQ) che presenta molti aspetti positivi: offre flessibilità, accuratezza ed infine permette un’elaborazione accurata dei dati. Il processo di misura con i moduli si è focalizzato sull’acquisizione e analisi delle informazioni. L’utilizzo di alcuni potenti applicativi (Minitab®, GUM Workbench®, LabVIEW®) permette una fruizione immediata dei concetti teorici esposti. Concludendo si è scelto di aiutare il lettore nelle sue valutazioni dell’incertezza presentando esempi svolti e proponendo esercizi a fine di ogni capitolo.

ANDREA ZANOBINI è ricercatore presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Firenze. Sul piano scientifico si interessa attualmente della definizione di incertezza di misura, dell’acquisizione di segnali da sensori e di software per il controllo e l’elaborazione statistica di un processo di misura. Sul piano didattico ha tenuto corsi di Statistica e probabilità per l’ingegneria, Misure e metodi statistici per la qualità, Sistemi di acquisizione e sistemi di elaborazione, Misure elettriche. È autore di un centinaio di pubblicazioni nazionali e internazionali.
SIMONE GIOVANNETTI si è laureato in ingegneria elettronica presso l’Università degli Studi di Firenze con una tesi su sistemi di misura con scheda di acquisizione dati. Ha superato l’esame di abilitazione alla professione di ingegnere e conosce vari software di tipo gestionale, grafico e applicativo tra cui LabVIEW, SolidWorks e Autocad Electrical. Attualmente si occupa di CAD per la progettazione di PCB.
- Metrologia e incertezza di misura
- Il legame con la probabilità
- Intervalli di confidenza, la GUM e il Supplemento 1
- Sistemi di acquisizione dati
- Bibliografia, libri, approfondimenti didattici, riferimenti WEB
- Soluzione agli esercizi proposti
- Appendice, tavole di statistica, tavole NI