Accuratezza: differenze tra le versioni

Versione delle 18:54, 12 ago 2016

Versione delle 09:47, 30 ago 2016

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In passato, specie nel mondo anglosassone o nell'ambiente elettrico-elettronico, il termine ''accuratezza'' era sinonimo di [[precisione]]. Nella moderna [[metrologia]] i due termini invece indicano concetti differenti, e l'accostamento deve essere pertanto evitato.

== Concetto d'accuratezza ==

[[File:Accuracy and precision example.jpg|right|90px]]

Per chiarire il concetto, si faccia riferimento ad una nota analogia con una serie di frecce scagliate su un bersaglio: più la serie di frecce tende a colpire il centro del bersaglio, più questa si definisce ''accurata''. Nell'immagine a destra, gli esempi ''A'' e ''C'' rappresentano due rosate ''accurate'', in quanto tutte e due tendono "mediamente" verso il centro del bersaglio.

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Nelle scienze militari il concetto di accuratezza viene impiegato tecnicamente anche per indicare l'accuratezza di fuoco. Questo misura la precisione di fuoco espressa dalla vicinanza di un insieme di tiri diretti al bersaglio e dattorno ad esso, rispetto a quelli fuori bersaglio<ref>North Atlantic Treaty Organization, Nato Standardization Agency AAP-6 - Glossary of terms and definitions, p 43.</ref>.

== Accuratezza della misura ==

In accordo con concetto generale, l''''accuratezza della misura''' è il grado di concordanza tra il valor medio desunto attraverso una o più [[misura (metrologia)|misure]] e il relativo [[valore vero]] cioè il valore assunto come riferimento.

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Nel caso più semplice, il ''valore misurato'' è il valore ottenuto da una singola misura; altrimenti, specie dove si sospetta l'esistenza di fonti di [[errore casuale|errori casuali]] significativi, è la media di una serie di misure fatte mantenendo le medesime condizioni.

=== Relatività dell'accuratezza ===

Bisogna notare che il [[valore vero]] è un valore convenzionale, tanto più che nessun valore può essere perfettamente noto. Il valore vero, pur essendo convenzionale, è dedotto da misure effettuate con strumenti molto precisi, cioè strumenti i cui valori misurati, di una stessa grandezza fisica, si discostano molto poco fra loro. Ad esempio, non assumeremmo mai come valore vero della massa di un oggetto, il valore medio misurato con una bilancia che ha fornito un set di misure del genere: 20,3 g; 25,4 g 32,5g 27,9&nbsp;g. Al contrario il valore medio della stessa grandezza, misurato con una bilancia che ha fornito quest'altro set di misure:" 20,3 g; 20,2 g; 20,1 g ; 20,2 g può ragionevolmente essere assunto come valore vero. Ne consegue che il concetto d'accuratezza va sempre messo in relazione al '''valore-vero''' che gli operatori considerano "giusto", per scelta, dove tale scelta è motivata dalla precisione dello strumento con cui è stato ottenuto quel valore: la precisione è oggettiva non soggettiva.

Esempio:

* Supponiamo di voler verificare l'accuratezza di misura di una [[Bilancia (strumento)|bilancia]] usando un [[peso campione]] da 1&nbsp;kg.

* Posando il peso campione sul piatto della bilancia, potremmo leggere una misura di 1,0001&nbsp;kg. Siccome il peso "giusto" è considerato il peso nominale del campione, potremmo dedurre che l'accuratezza della bilancia è di 0,1&nbsp;g.

* D'altronde potremmo disporre di un peso campione di classe "M2" e, analizzando il rapporto di taratura di quest'ultimo, scoprire che il peso reale del campione è proprio 1,0001&nbsp;kg (il valore rientra nella [[classe di precisione]] citata). In tal caso si può dedurre che la bilancia sia assolutamente accurata, con la precisione limitata esclusivamente dalla sua [[risoluzione (metrologia)|risoluzione]] e dall'[[incertezza di misura]] del campione.

In questo caso, se è considerato "vero" il valore nominale del peso, lo strumento risulta inaccurato; ma se invece è considerato "vero" il valore del rapporto di taratura, lo stesso strumento risulta molto accurato. Ciò è possibile in quanto, facendo un'analisi più approfondita, si è potuto cambiare il "valore convenzionalmente vero" usato come riferimento.

=== Correzione degli errori d'accuratezza ===

Come si è accennato, la presenza d'errori costanti che "spostano" le letture reali dal valore vero, indicano l'esistenza di fonti di [[errore sistematico|errori sistematici]].

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Un altro sistema per correggere gli errori d'accuratezza è quello di agire a priori, [[calibrazione|calibrando]] opportunamente la strumentazione di misura o eliminando fisicamente le fonti d'errore sistematico.

== Accuratezza strumentale ==

Si definisce '''accuratezza strumentale''' l'attitudine di uno [[strumento di misura]] a dare indicazioni prive d'errori sistematici, e tendenti al [[valore vero]] del [[misurando]],

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La valutazione dell'accuratezza strumentale viene fatta [[taratura|tarando]] lo strumento tramite opportuni [[campione (metrologia)|campioni]]. Per il calcolo dell'errore d'accuratezza valgono le indicazioni generali riportate nel paragrafo precedente.

=== Accuratezza strumentale e incertezza di misura ===

Come detto in precedenza, gli errori sistematici per loro natura possono essere corretti, e pertanto l'errore d'accuratezza non dovrebbe influire sull'incertezza di misura.

Nella pratica però spesso la correzione degli errori d'accuratezza su strumenti di misura:

* non è facilmente realizzabile;

* pur teoricamente realizzabile, non è conveniente per l'uso che si fa dello strumento;

* risulta troppo lunga o macchinosa date le necessità applicative.

In questo modo l'utilizzatore finisce per considerare come "vero" il valore direttamente letto sullo strumento, corretto o meno. In tal caso, l'errore d'accuratezza finisce a tutti gli effetti per peggiorare la precisione di misura, o in termini metrologici: aumentare l'incertezza di misura strumentale.

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:<math>I_{str} = | E_{acc} | + \sum I_k</math>,

:dove:

::<math> I_{str} \!\, </math> = incertezza di misura dello strumento

::<math> E_{acc} \!\, </math> = errore d'accuratezza

::<math> I_k \!\, </math> = altri contributi d'incertezza

Esempio: un operatore raramente si porrà il problema di correggere dagli errori d'accuratezza le letture effettuate su un manometro. Normalmente per praticità, farà una misura e considererà "vero" il valore letto. Per dare un senso alla misura, bisognerà così sommare all'incertezza dovuta agli errori non correggibili, anche il massimo errore d'accuratezza rilevato dalla taratura.

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Questo è un problema comune a molti sistemi di misura a lettura diretta (indicatori digitali, voltmetri, ecc.): il vantaggio di questi strumenti sta nella praticità della lettura, che non si vuole ovviamente annullare con la necessità di complicate correzioni sulle misure. Si finisce così per pagarlo con un aumento dell'incertezza strumentale.

=== Approccio statistico ===

Con la pubblicazione della norma '''[[Organizzazione internazionale per la normazione|ISO]] GUM''' (''Guide Uncertainty Measurement''), introdotta in Italia con la norma UNI CEI ENV 13005 "Guida all'espressione dell'incertezza di misura", e la diffusione dell'approccio statistico nella determinazione dell'incertezza di misura, è nata la necessità d'integrare (dove necessario) il contributo all'incertezza dovuta agli errori d'accuratezza non corretti.

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:<math>I_{acc} = E_{ac}^{max} / \sqrt{3}</math>

:dove:

::<math> E_{ac}^{max} \!\, </math> = massimo errore d'accuratezza rilevato

::<math> I_{acc} \!\, </math> = contributo all'incertezza dell'errore d'accuratezza.

In questo caso l'incertezza estesa viene espressa con un [[fattore di copertura]] pari a 1 (che, in una [[distribuzione normale]], rappresenta una probabilità pari a circa il 68 % che il [[valore vero del misurando]] ricada all'interno dell'intervallo tra il valore misurato <math>\pm I_{acc}</math>), anche se, normalmente, nei documenti le incertezze estese vengono espresse con fattore di copertura pari a 2, per avere una probabilità, all'interno di una distribuzione normale, del 95,45 % .

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Il coefficiente di "radice 3" si applica dal momento che si considera una distribuzione rettangolare dell'incertezza. Tale scelta è dettata dal momento che è la più conservativa tra le dispersioni semplici, ossia quella che meno sottostima l'incertezza di misura.

==Voci correlateNote ==

<references />

*[[Classe di precisione]]

*[[Misurazione]]

== Voci correlate ==

*[[Precisione]]

* [[Classe di precisione]]

*[[Sensibilità di un sistema di misura]]

* [[Misurazione]]

*[[Standardizzazione (statistica)|Standardizzazione]]

* [[Precisione]]

* [[Sensibilità di un sistema di misura]]

* [[Standardizzazione (statistica)|Standardizzazione]]

== Altri progetti ==