[Misure Elettroniche] Incertezza complessiva nel Ponte di Wheatstone
Buonasera,
sto studiando come calcolare l'incertezza complessiva nel ponte di Wheatstone, partiamo con le definizioni:

Poniamo
$R_a = R_x + R_1$, $R_b = R_3 + R_2$
La d.d.p di squilibrio è
$DeltaV=R_1I_a - R_2I_b=ER_1/R_a-ER_2/R_b=E(R_1R_3-R_xR_2)/(R_aR_b)$
All'equilibrio abbiamo
$DeltaV=0 <=> R_1R_3=R_xR_2 => R_x=(R_1R_3)/R_2$
e quindi le incertezze relative di caso peggiore saranno:
$u_(R_x)=u_(R_1)+u_(R_3)+u_(R_2)$
Procediamo al calcolo dell'incertezza di sensibilità.
Il voltmetro (supposto digitale) fornirà indicazione nulla finché il modulo della d.d.p. di squilibrio $ΔV$ sarà inferiore all’incertezza di quantizzazione:
$|DeltaV|<=Q/2 => DeltaV_m=0 => R_1=(R_2R_x)/R_3$
Supponiamo quindi che risulti che ci sia equilibrio ($ΔV=0$) anche per un valore:
$R'=R_1+DeltaR_1 = (R_2R_x)/R_3+DeltaR_1$
Ci sarà quindi una reale $DeltaV'$ non misurabile data da
$DeltaV'=E(R'_1R_3-R_xR_2)/(R_aR_b)=E((R_1+DeltaR_1)R_3-R_xR_2)/(R_aR_b)=E(DeltaR_1R_3)/(R_aR_b)$
e quindi l'incertezza di stabilità si ricava:
$|DeltaV'|<=Q/2 <=> |E|(|DeltaR_1|R_3)/(R_aR_b)<=Q/2 <=> |DeltaR_1|<=(Q//2)/|E|*(R_aR_b)/R_3 =U_(sigmaR_1)$
Fin qui tutto chiaro. Ora procediamo al calcolo dell'incertezza complessiva:
Il valore misurato di $R_x$ è
$R_(x,m)=(R_1R_3)/R_2$
e la sua incertezza di caso peggiore è
$U_(R_x)=R_(x,m)(U_(sigmaR_1)/R_1 + U_(R_1)/R_1 + U_(R_2)/R_2 + U_(R_3)/R_3)$
Qui non capisco da dove salti fuori il primo addendo nella parentesi.
O meglio, concettualmente lo immagino, ma applicando la formula dell'incertezza standard per una misura indiretta generica sulla funzione data ($f=R_(x,m)=(R_1R_3)/R_2$) i conti non mi tornano (ovviamente, non essendoci un termine in essa collegato all'incertezza di sensibilità).
Sto sbagliando a prendere la funzione? Probabile
Potreste aiutarmi a capire?
Grazie tante
sto studiando come calcolare l'incertezza complessiva nel ponte di Wheatstone, partiamo con le definizioni:

Poniamo
$R_a = R_x + R_1$, $R_b = R_3 + R_2$
La d.d.p di squilibrio è
$DeltaV=R_1I_a - R_2I_b=ER_1/R_a-ER_2/R_b=E(R_1R_3-R_xR_2)/(R_aR_b)$
All'equilibrio abbiamo
$DeltaV=0 <=> R_1R_3=R_xR_2 => R_x=(R_1R_3)/R_2$
e quindi le incertezze relative di caso peggiore saranno:
$u_(R_x)=u_(R_1)+u_(R_3)+u_(R_2)$
Procediamo al calcolo dell'incertezza di sensibilità.
Il voltmetro (supposto digitale) fornirà indicazione nulla finché il modulo della d.d.p. di squilibrio $ΔV$ sarà inferiore all’incertezza di quantizzazione:
$|DeltaV|<=Q/2 => DeltaV_m=0 => R_1=(R_2R_x)/R_3$
Supponiamo quindi che risulti che ci sia equilibrio ($ΔV=0$) anche per un valore:
$R'=R_1+DeltaR_1 = (R_2R_x)/R_3+DeltaR_1$
Ci sarà quindi una reale $DeltaV'$ non misurabile data da
$DeltaV'=E(R'_1R_3-R_xR_2)/(R_aR_b)=E((R_1+DeltaR_1)R_3-R_xR_2)/(R_aR_b)=E(DeltaR_1R_3)/(R_aR_b)$
e quindi l'incertezza di stabilità si ricava:
$|DeltaV'|<=Q/2 <=> |E|(|DeltaR_1|R_3)/(R_aR_b)<=Q/2 <=> |DeltaR_1|<=(Q//2)/|E|*(R_aR_b)/R_3 =U_(sigmaR_1)$
Fin qui tutto chiaro. Ora procediamo al calcolo dell'incertezza complessiva:
Il valore misurato di $R_x$ è
$R_(x,m)=(R_1R_3)/R_2$
e la sua incertezza di caso peggiore è
$U_(R_x)=R_(x,m)(U_(sigmaR_1)/R_1 + U_(R_1)/R_1 + U_(R_2)/R_2 + U_(R_3)/R_3)$
Qui non capisco da dove salti fuori il primo addendo nella parentesi.
O meglio, concettualmente lo immagino, ma applicando la formula dell'incertezza standard per una misura indiretta generica sulla funzione data ($f=R_(x,m)=(R_1R_3)/R_2$) i conti non mi tornano (ovviamente, non essendoci un termine in essa collegato all'incertezza di sensibilità).
Sto sbagliando a prendere la funzione? Probabile

Potreste aiutarmi a capire?
Grazie tante
Risposte
No, non stai sbagliando a prendere la funzione, l'incertezza di sensibilità dovuta al rivelatore di zero viene determinata separatamente e poi "sommata" alle altre tre incertezze.
BTW L'unica cosa che mi sembra strana è che usiate ancora il "vecchio" approccio deterministico nel calcolo dell'incertezza; oggigiorno si usa quasi esclusivamente quello probabilistico.
BTW L'unica cosa che mi sembra strana è che usiate ancora il "vecchio" approccio deterministico nel calcolo dell'incertezza; oggigiorno si usa quasi esclusivamente quello probabilistico.
Grazie per la risposta, in effetti il valore mi viene uguale, ma ovviamente senza il primo termine ($U_(sigmaR_1)/R_1$).
Quindi devo ricordarmi di aggiungerlo...
In realtà nelle dispense vengono spiegati entrambi gli approcci, credo per completezza.
E poi si sa che spesso, anche se in disuso, alcuni metodi sono educativi sotto altri punti di vista.
Comunque grazie ancora
Quindi devo ricordarmi di aggiungerlo...
In realtà nelle dispense vengono spiegati entrambi gli approcci, credo per completezza.
E poi si sa che spesso, anche se in disuso, alcuni metodi sono educativi sotto altri punti di vista.
Comunque grazie ancora
