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Titolo: Misure: analogiche o digitali?

Mi togliete una curiosita': attualmente le misure vengono fatte tutte in 
digitale? Oppure si usano ancora strumenti analogici? E, in tal caso, 
perche'?
Grazie molte!
K

 perche'?
Dunque, separiamo i due aspetti. Un conto è il processamento analogico o
digitale di un segnale, di un valore o di una caratteristica, e un conto
è la visualizzazione del valore.
Se un processamento analogico con visualizzazione digitale ha poco senso
(non escludo tuttavia eccezioni), il contrario (processamento digitale e
visualizzazione analogica) ne ha molto di più, magari con un display che
"simula" il comportamento di un classico indicatore su quadrante.
Questo perché la lettura digitale ti dà con estrema chiarezza un valore
se il parametro misurato è stabile, ma è faticoso o inutile quando il
parametro oscilla nel tempo. Ad esempio se hai una tensione da misurare,
e ti stai chiedendo quanto la sorgente sia stabile, un display digitale
ti spara delle sequenza di numeri come fosse un giocatore di "morra",
mentre un buon vecchio strumento ad indice ti fa vedere con continuità
le variazioni del valore.
Questo discorso si vede bene nell'automobile.
Pensa al contagiri del motore delle auto. Pur essendo un valore
processato digitalmente dalla centralina dell'accensione/iniezione, un
display digitale è inutile: in caso di una ripresa a marcia bassa ti
spara una serie di numeri a crescere che non hai il tempo di percepire:
quando ti rendi conto che sei fuori giri i pistoni stanno già uscendo
dal cofano e le valvole dal tubo di scappamento...
Un buon strumento ad indice a 270°, com'è in praticamente tutte le auto,
ti dà invece la chiara percezione dell'andamento dei giri del motore e
ti fa percepire benissimo l'approssimarsi del fuorigiri.
Nota invece che la velocità dell'auto, che anche in caso di ripresa con
sgommata aumenta con tassi ben più bassi di quello dei giri motore, può
essere segnato digitalmente sul tachimetro, come fanno in certi modelli.
Invece il contachilometri è sempre a rappresentazione digitale, anche
quando era completamente meccanico. perché la variazione del dato è
lentissima.
-- 
Roberto Rosoni

>perche'?
Roberto ti ha dato una risposta ma ha dimenticato un particolare molto 
importante: molto dipende da cosa si vuole fare della misura.
Se la misura deve essere memorizzata per un uso successivo, oppure la 
misura non serve cosi' nuda e cruda ma deve essere elaborata per 
ottenere qualche altra informazione, allora la digitalizzazione e' ormai 
quasi indispensabile.  Tieni presente che non e' stato sempre cosi' 
perche' anche in passato e' stato possibile memorizzare ed elaborare 
misure analogiche ma la digitalizzazione permette elaborazioni 
estrememente piu' precise e accumulo di moli immense di dati (spesso 
inutilizzati...)
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

 perche'?
Scusa, in che senso? Credo che tutti gli strumenti siano "analogici" per
definizione, dovendo misurare grandezze reali; di solito, queste grandezze
fisiche vengono trasformate in grandezze elettriche, analogiche, e poi ne
puoi fare quello che vuoi. Sempre piu' spesso si campionano&quantizzano
queste grandezze per passare in digitale, per poter disporre poi di tutte le
comodita' offerte dai calcolatori (salvataggio dati e loro facile
duplicabilita'/trasportabilita', elaborazione numerica, analisi statistiche,
visualizzazioni automatizzate o quant'altro). Forse era questo che
intendevi?
Ovviamente ci sono ancora applicazioni in cui non si passa al digitale, e
magari nemmeno a grandezze elettriche (penso ad un calibro meccanico, un
manometro ecc), anche se in questo caso si digitalizza lo stesso, a volte
forse piu' per moda che altro :-) (anche se in effetti puo' essere molto
comodo: ho visto un classico nonio con montato su un display e qualche
bottone, ed e' molto piu' comodo da usare, perche' non devi leggere quei
numerini piccoli o preoccuparti della parallasse ecc, hai la misura
direttamente du un display con bei numerozzi grandi illuminati :-)
Pleg

 è la visualizzazione del valore.
Ciao,
io intendevo non la visualizzazione, ma proprio il processamento.
Scusa se non sono stato preciso nella domanda.
In altri termini, a parte le "bilance della nonna" :) meccaniche, o i 
misuratori di pressione dei pneumatici, mi chiedevo se tutte le altre 
misure (da quelle elettriche, ad esempio effettuate tramite voltmetri, a 
quelle avanzatissime che immagino facciano i fisici nucleari per 
misurare i loro processi atomici e subatomici) sono effettuate 
digitalizzando la grandezza da misurare, oppure se vengono effettuate 
con strumentazione analogica, con procedimento analogico.
Ho capito comunque da quello che mi avete scritto tu e Daniele Fua' che 
il digitale e' molto molto versatile, e quindi mi pare di intuire che al 
90% si usi tale metodo per le misurazioni (quindi digitalizzando la 
grandezza da misurare).
Grazie
Ciao
K


 perche'?
Detta cosi' sembra che una volta tutte le misure fossero analogiche e
che, mano a mano che le tecnologie elettroniche avanzano, le misure
"diventino" digitali.
Ora, come ti e' stato detto in altri post, occorre distinguere la
rilevazione di una grandezza dalla sua presentazione.
Facciamo alcuni esempi:
a) Un voltmetro a bobina mobile misura una tensione. La tensione fa
circolare nella bobina mobile una corrente proporzionale (per la legge
do Ohm) alla tensione da misurare. La corrente interagisce col campo
magnetico in cui e' immersala bobina generando una coppia meccanica
(Lorentz) ad essa proporzionale e quindi proporzionale alla tensione da
misurare. Questa coppia e' contrastata da una molla con costante
elastica il piu' costante possibile (Hooke) e l'equipaggio si fermera'
prima o poi in una posizione di equilibrio deviata rispetto a quella di
riposo di un angolo proporzionale alla coppia e, di conseguenza, alla
tensione da misurare. Siamo in presenza di una misurazione "analogica"
dalla rilevazione alla presentazione.
b) Misuriamo la lunghezza di una trave con un decametro a nastro.
Facciamo coincidere l'inizio del nastro con uno dei bordi della trave e
srotoliamo il nastro fino a coprirla tutta. Contiamo poi (o, solo per
facilita', leggiamo il conteggio prestampato sul nastro) i campioni di
lunghezza impressi sul nastro dal costruttore fino a "collimare"
l'altro estremo della trave. Ebbene questa misurazione (diretta in
quanto confronto con una "somma di campioni") e' gia' "digitale" fino
dalla rilevazione. E non e' stato necessario scomodare nessuna
elettronica per farlo.
c) Un orologio a pendolo misura il tempo. Esso costruisce
"continuamente" campioni di tempo (le oscillazioni isocrone), le somma
fisicamente tra loro e ne mostra il conteggio. Il fatto che il
conteggio appaia su un quadrante e' solo "apparentemente analogico". Se
guardiamo la lancetta dei secondi la vediamo infatti muoversi a scatti
(uno per ogni oscillazione). Siamo quindi in presenza di uno strumento
"digitale". Se poi vogliamo aggiungere l'elettronica per mostrare l'ora
con i numeri invece che con le lancette questo non aggiunge nulla a
quanto sopra. Un orologio a quarzo con display digitale non e' altro
che la versione moderna con un "pendolo molto veloce".
d) Un serbatoio trasparente viene riempito d'acqua ogni mattina fino
all'orlo e l'acqua viene lasciata fluire per gravita' da un ugello
calibrato posto sul fondo, tale che il serbatoio si svuoti in 24 ore.
Una serie di tacche impresse sul fianco indicano l'ora. Questa misura
di tempo e' evidentemete analogica dall'inizio alla fine, come il
voltmetro a bobina.
e) Voltmetro elettronico: un generatore interno produce una tensione
per addizione di campioni. Questa tensione interna viene confrontata
con quella esterna da misurare e campioni vengono aggiunti o tolti fino
al raggiungimento dell'equilibrio fra le due (equilibrio rilevato da un
comparatore di tensione che e' l'analogo del nostro occhio che collima
le tacche del decametro a nastro). Il display mostra il numero di
campioni addizionati. Anche in questo caso la rilevazione e' gia'
digitale.
Per tutte le grandezze "additive" (quelle cioe' per cui e' ipotizzabile
un'operazione di "somma" fisica) si puo' immaginare una misura digitale
diretta, anche se in certi casi sarebbe molto poco pratica (p. es.
velocita' e accelerazioni).
Per quelle non additive (
p.es
. la temperatura) una rilevazione digitale
e' impossibile. Possiamo pero' convertire il segnale analogico rilevato
in forma digitale e mostrarlo come tale.
Saluti
Mino Saccone

 io intendevo non la visualizzazione, ma proprio il processamento.
                                                     ^^^^^^^^^^^^^
Grr... Mi si allegano i denti...
Parlate italiano, per favore: "trattamento", "elaborazione".
-- 
Elio Fabri