Errore o Incertezza

Categoria: Misure Meccaniche. Scritto da Sandro Martedì, 22 Novembre 2011

Approfondiamo il concetto di errore o incertezza: In definitiva fornire la misura di una grandezza significa:

• fornire il valore dell'unità di misura della grandezza in esame;
• fornire il valore della misura;
• fornire il valore dell'incertezza.

Ad es. la misura del diametro di un albero sia D = 0.03 ± 0,0001m ovvero D = 30 ± 0,1mm, per cui è più opportuno parlare di incertezza piuttosto che di errore, in quanto, in realtà, la misurazione è un procedimento conoscitivo che tende ad avvicinarsi il più possibile alla realtà per ridurre l'incertezza. Cionondimeno nello sviluppo delle discipline sperimentali in molte trattazioni le due parole sono utilizzate col medesimo significato. Con tali premesse gli errori possono essere classificati in:

• SISTEMATICI
• CASUALI

Nei primi è nota la relazione funzionale tra l'entità dell'errore e l'intensità della grandezza che ne è causa, quando è messa in evidenza deve essere eliminata. Casuale quando non è nota la legge che lega la causa all'effetto ovvero quando, pur essendo nota, non ne sono percettipili le variazioni. Un errore casuale può diventare sistematico quando è possibile determinare la relazione causa-effetto con i mezzi di indagine più raffinati; se questi sono grossolani può accadere che gli errori sistematici assumano carattere di casualità. Si definisce errore relativo di una misura il rapporto tra errore assoluto (differenza tra valor vero e valore misurato) ed il valore misurato; l'errore relativo è il più utilizzato in quanto dà immediatamente l'idea dell'importanza dell'errore commesso nella misura. L'errore sistematico è valutabile in modo preciso e la sua conoscenza fa passare la misura da bruta a corretta tramite la curva di taratura. Fatta tale correzione la misura rimane ancora affetta da un errore residuo dato dalla somma di tutti gli errori casuali.

L'errore residuo può essere valutato attraverso due metodi:

• Metodi a posteriori che è un metodo statistico basato sul calcolo delle probabilità, lo svantaggio è che bisogna effettuare un numero molto alto di osservazioni;
• Metodo a priori consiste nel valutare il contributo all'errore accidentale da ogni possibile causa sia interna che esterna allo strumento stesso. La validità del metodo è legata alla possibilità di conoscere in modo completo tutte le grandezze che accidentalmente influiscono sulla misura; nella pratica ciò è possibile (tali grandezze sono dette grandezze d'influenza) a patto di poter annullare l'effetto di tutte le grandezze tranne quella della quale si vuole valutare l'influenza sulla misura.
Tale metodo viene facilitato se le cause d'errore vengono elencate. Col metodo a priori gli errori vengono classificati come:
• Errori sintattici
  • di lettura
  • di mobilità
  • di isteresi
  • di fedeltà
  • di zero
  • di taratura o giustezza
  • dovuto alle grandezze di riferimento.
• Errori dinamici
  • di finezza
  • di rapidità

L'entità dell'errore dovuto a tutte o parte tra le sette statiche è l'errore di precisione se si somma agli errori dinamici si ha l'errore risultante. Gli errori casuali devono essere previsti con la massima ampiezza e sono normalmente preceduti dal più/meno 

La somma risultante è quindi in base agli scarti quadratici medi:

e_tot = √(e²₁ + e²₂ + .. + e²_n)