Definizione degli strumenti digitali
Uno strumento digitale è un dispositivo che visualizza il valore di una grandezza misurata sotto forma di numeri digitali. Funziona sul principio della quantizzazione, ovvero il processo di conversione di un segnale d'ingresso continuo in un segnale d'uscita contabile.
Gli strumenti digitali hanno una struttura relativamente complessa e sono generalmente più costosi. Tuttavia, consumano significativamente meno energia rispetto agli strumenti analogici. Esempi includono multimetri digitali, voltmetri digitali e frequenzimetri digitali.
Caratteristiche chiave degli strumenti digitali
Gli strumenti digitali presentano le seguenti caratteristiche importanti:
Alta precisione nelle misurazioni.
Componenti sensibili che sono facilmente influenzati dalla temperatura e dall'umidità ambientali.
Impedenza d'ingresso elevata, con conseguente minimo consumo di potenza.
Minore portabilità.
Costo superiore.
Assenza di errori di parallasse: A differenza degli strumenti analogici, che utilizzano un indicatore per mostrare i valori misurati (portando a possibili errori di parallasse), gli strumenti digitali visualizzano i risultati direttamente su uno schermo, riducendo tali errori.
Costruzione degli strumenti digitali
La struttura di uno strumento digitale è illustrata nella figura sottostante.
Componenti chiave degli strumenti digitali
Gli strumenti digitali sono composti da tre componenti principali: trasduttori, modificatori di segnale e dispositivi di visualizzazione.
Trasduttore: Converte quantità non elettriche o fisiche (ad esempio, temperatura, spostamento) in quantità elettriche misurabili (come tensione o corrente). Si noti che i trasduttori sono inutili quando l'ingresso è già elettrico.
Modificatore di segnale: Potenzia i segnali d'ingresso deboli per garantire che possano essere processati efficacemente.
Dispositivo di visualizzazione: Presenta la grandezza misurata in forma numerica. Di solito vengono utilizzati diodi elettronicamente luminosi (LED) o display a cristalli liquidi (LCD) per questo scopo.
Vantaggi degli strumenti digitali
Le letture sono visualizzate in forma numerica, minimizzando gli errori umani.
Le uscite digitali possono essere alimentate direttamente in dispositivi di memorizzazione (ad esempio, dischetti flessibili), registratori o stampanti.
Consumo energetico inferiore rispetto agli strumenti analogici.
Svantaggi degli strumenti digitali
Capacità di sovraccarico limitata.
Sensibilità alla temperatura: i delicati componenti interni sono facilmente influenzati dalle condizioni atmosferiche (ad esempio, umidità, polvere).
Maggior suscettibilità all'interferenza del rumore rispetto agli strumenti analogici.
Nonostante questi svantaggi, gli strumenti digitali rimangono ampiamente utilizzati nelle applicazioni di misura.
