01-Lezione PON CORSO BAITAH Dott. SUMA

BAITAH A6: I
PARAMETRI DEGLI
AMBIENTI DOMESTICI
Dario D’Ambruoso: dario.dambruso@amtservices.it
Marco Suma: marco.suma@amtservices.it

Breve presentazione
2

Dario D’Ambruoso: dario.dambruso@amtservices.it
Marco Suma: marco.suma@amtservices.it








Nata nel 1997;
Soluzioni di Connettività Internet;
Soluzioni per il Web;
Soluzioni per la Domotica;
Soluzioni per il controllo qualità;
Visione Artificiale ed Elaborazione di Immagini;

Cosa vedremo
3




Introduzione;
Vivere in Casa:







Realizzare/Adattare una casa;
Soluzioni per la camera da letto;
Soluzioni per la cucina;
Soluzioni per il bagno;

Il luogo di lavoro:





Superamento delle barriere
verticali;
Accessibilità;
Visitabilità;
Adattabilità;




Controllare l’ambiente;
Sensori domestici:


Introduzione;



Rilevatore di allagamento;
Rilevatore ottico di fumo;
Rilevatore di umidità;
Rilevatore di luce;
Rilevatore di rumore;
Rilevatore di gas con lampada di
emergenza;
Rilevatore caduta;
Rilevatore di movimento.









Cosa vedremo
4



I segnali:












Introduzione;
Classificazione;
I segnali analogici;
I segnali Digitali;
I segnali Periodici;
I segnali Aperiodici;
La conversione A/D;
Gli strumenti digitali;
La caratterizzazione matematica dei
segnali;

Esercitazione;

Introduzione
5









Indagini sulla salute e al ricorso ai servizi sanitari, dimostrano che in
Italia le persone con disabilità sono 2 milioni 800 mila, pari a circa il
5% della popolazione che vive in famiglia di età superiore ai 6 anni;
In Italia gli anziani sono circa il 19% della popolazione e le stime li
prevedono al 25% tra neppure un decennio;
Si consideri che circa l’80% vive in alloggi inadeguati, non
accessibili alla persona che li dovrebbe utilizzare;
Tale preoccupante dato porta come conseguenza una restrizione
delle attività sociali dell’individuo;

Introduzione
6

Questi
argomenti
non
coinvolgono solo persone in
situazione di grave disabilità, ma
anche persone che per cause
diverse corrono il rischio di veder
decrescere il proprio livello di
autonomia in una situazione di
“incongruità ambientale”.

Vivere in casa
8

La CASA è probabilmente il luogo più
importante nella vita di una persona ed è il
luogo che maggiormente rispecchia la nostra
personalità.
Quando l’autonomia personale è ridotta, il
desiderio principale è quello di poter rimanere
il più a lungo possibile nella propria casa.

Vivere in casa: Realizzare-Adattare una Casa 1/7
9

Cosa
NON
si
deve
assolutamente
nell’adattamento/realizzazione di una casa?

dimenticare

La casa deve essere adeguata alle caratteristiche, alle capacità
e alle esigenze di chi la abita, senza per questo renderla un
luogo inospitale o asettico come un ospedale.

Vivere in casa: Realizzare-Adattare una Casa
10

Gli interventi strutturali da effettuare possono essere
molti:
 Abbattimento
di
barriere







architettoniche;
Interventi di partitura degli spazi;
Ponderare al meglio gli acuisti
arredi e attrezzature domestiche;
Realizzate impianti che consentano
un facile controllo ambientale;
Qualora necessario considerare
ausili, e molto altro.

11

Cosa fare quando serve un ausilio?

Il primo passo da fare è CONTATTARE LA
PROPRIA ASL:
Il medico di base attiva lo specialista competente
(Fisiatra, Neuropsichiatra Infantile, Geriatra,
ecc...), il quale ha il compito di valutare la disabilità
ed elaborare insieme all’équipe riabilitativa, alla
persona disabile e alla famiglia, il progetto
all’interno del quale si inserisce l’ausilio.

12

È ora che si valuta l’ausilio utile?

Sì! Valutata la disabilità ci sono le condizioni per INDIVIDUARE L’AUSILIO.
Il medico specialista e l’équipe riabilitativa, individuano l’ausilio più adeguato:
ad esempio, per un persona che non deambula può essere consigliata una
carrozzina particolare, quella più idonea per le esigenze della persona; per
chi invece richiede un’intensa assistenza nei trasferimenti può essere
individuato un sistema di sollevamento ad hoc, ecc.

13

Dopo l’individuazione dell’ausilio cosa succede?
Una volta individuato l’ausilio, il medico specialista della
ASL ne fa la PRESCRIZIONE, cioè attiva il percorso
che consentirà la fornitura dell’ausilio a carico (totale o
parziale) del SSN.
La prassi di ACQUISIZIONE dell’ausilio sarà seguita dal
Servizio Protesi e Ausili della ASL che autorizza la
prescrizione e provvede a pagare direttamente il
fornitore.

14

Il Nomenclatore Tariffario copre per intero le spese degli ausili?
Dipende dal costo dell’ausilio indicato. Ad ogni
codice del Nomenclatore corrisponde una
tipologia di ausili ed una cifra massima che
può essere erogata dal SSN.

15

Mentre il Nomenclatore Tariffario prevede una serie di ausili legati alla
persona, altre leggi puntano ad adattare la casa alle esigenze della
persona...

La filosofia di quanto detto sin qui è proprio questa, ma l’obiettivo
finale di autonomia e qualità della vita in sostanza non cambia;
anzi, agendo parallelamente, i tre percorsi possono colmare i reciproci
“vuoti”.

16

Riassumendo:
Se una persona disabile dispone dei requisiti
necessari per “accedere” ad eventuali aiuti,
destreggiarsi tra leggi nazionali e regionali
potrebbe essere tutto piuttosto complicato!
Per questo
destreggiarsi!

è

importante

pere

come

Vivere in casa: La camera da letto
17

È un ambiente che spesso necessita di poche
modifiche strutturali, però nel caso di abitanti con
disabilità più o meno gravi, diventa l’ambiente
della casa più vissuto, per cui è fondamentale
prestare attenzione alla disposizione e alla
tipologia degli arredi.
Cominciamo dall’elemento principale, il letto. Ovviamente richiede attente
valutazioni: deve essere comodo e adatto alle esigenze dell’utilizzatore e degli
eventuali assistenti.

18

Se una persona richiede una totale assistenza nelle procedure igieniche, nella
vestizione/ svestizione, nei trasferimenti e nei cambi posturali.
Assistere una persona allettata a 50cm oppure a 80-90cm
solo una componente del confort ambientale che si
riallaccia al significato più ampio di ergonomia.

19

Che dire sui comodini?

Diciamo che ci sono delle caratteristiche che facilitano la
fruibilità di questo arredo: si consigliano elementi
posizionati su rotelle, quindi facilmente movimentabili al
bisogno, oppure comodini
a letto trasformandosi anche in tavolino. È consigliabile
opportuno avere il piano superiore del comodino
circa 20 cm più alto del materasso.

20

Che dire sull’armadio?
Possiamo distinguere 3 tipologie di soluzioni, dalla più alla meno accessibile:


La cabina armadio: se opportunamente
personalizzata a seconda delle necessità è la
soluzione più accessibile perché tutto è a vista e
raggiungibile;



L’armadio con ante scorrevoli;



L’armadio con ante a battente.

Vivere in casa: La cucina
21

Essere sicura e bella, questo è possibile
combinando prodotti del mercato seriale con
accorgimenti personalizzati. Come per gli altri
ambienti, in fase di progettazione è importante
eventualmente individuare le capacità residue
della persona ed eventuali punti critici legati

all’attività che vorrà svolgere in cucina . Come in tutte le stanze della casa, bisogna
prevedere adeguati spazi di circolazione e di manovra, senza strettoie o altri
ostacoli, inoltre è indispensabile realizzare un’organizzazione degli spazi tale da
limitare al massimo gli spostamenti.

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Occorre distribuire accuratamente i vari
elementi del piano di lavoro ed organizzare la
collocazione degli elettrodomestici.

Il piano di lavoro: deve garantire un
adeguato accostamento anche alla persona
seduta od in carrozzina, per cui deve
lasciare lo spazio per l’inserimento delle
gambe.

23

Il piano di cottura deve facilitare il compito nello spostamento dei pesi verso
il lavello o il piano di lavoro.
Ogni ripiano del frigo deve essere accessibile, quindi per persone in
carrozzina sono da evitare i modelli molto alti.
È consigliabile un forno separato dal piano cottura, se incassato all’altezza
del piano di lavoro diviene fruibile per tutti.

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Per quanto riguarda la lavastoviglie
da prevedere a fianco del
lavello (per facilitare la movimentazione dei
pesi tra i due elementi) facendo attenzione
che non ostacoli gli spostamenti della
persona tra il lavello, il piano di lavoro ed il
piano cottura.

Vivere in casa: Il bagno
25

Spesso le dimensioni di questa stanza sono
limitate e possono rendere difficoltosi gli
spostamenti, le manovre e le procedure
igieniche. Non esiste un bagno accessibile per
tutte le persone soprattutto anziani o disabili,
come non esistono i sanitari per “disabili

standard”, è sempre necessario tenere in massima considerazione le capacità
della persona, le sue esigenze, l’intervento dei care giver e, possibilmente, non
dimenticarsi dell’aspetto estetico.

26

La collocazione del lavabo è da valutare insieme alla disposizione degli strumenti
sanitari.
La rubinetteria deve prevedere una leva oppure una fotocellula. Leve troppo
lunghe sono sconsigliabili tranne che in rari casi, in quanto non danno vantaggi
sensibili rispetto a leve di dimensione ridotte.
Lo specchio va collocato più in basso possibile a partire dal bordo del lavabo, per
avere una visione idonea sia da in piedi che da seduti.

27

Il wc deve essere collocato a centro parete in modo da essere facilmente
avvicinabile da entrambi i lati.
Si preferisce un wc sospeso, in modo da poterne regolare l’altezza in funzione
dell’utilizzatore.
La doccia, lo strumento più utilizzato per l’igiene del corpo qualora non vi sia la
necessità di utilizzare una vasca.

28

Per quanto riguarda lo stazionamento nella doccia Il
seggiolino ribaltabile che vediamo quasi sempre nei bagni
pubblici per disabili non è quasi mai la soluzione ideale,
poiché si suppone che il soggetto abbia un perfetto
controllo del tronco perché in generale non ci sono
braccioli laterali, ed in alcuni casi nemmeno lo schienale.
Per questo è consigliabile una sedia doccia.

Il luogo di lavoro
30

I luoghi di lavoro eccellenti non sono solo frutto delle
relazioni quotidiane vissute dai dipendenti e i
manager, ma anche e soprattutto quello che concerne
l’ambiente quindi lo spazio costruito.
Per le persone “diversamente abili” l’entrata nel
mondo del lavoro, oltre ad essere uno strumento di
acquisizione di un più alto grado di autonomia,
assume un rilievo particolare perché costituisce un
cruciale fattore di integrazione nell’economia e nella
società in generale e l’effetto di una compiuta
integrazione.

Il luogo di lavoro: Barriere Verticali
31

Il superamento delle BARRIERE VERTICALI per
accedere alle
una tematica ricorrente per
le persone con
e non solo, molti edifici per
esempio, in particolare quelli datati, presentano dei
gradini per raggiungere la porta d’ingresso. Tali
problematiche si ritrovano spesso anche all’interno
delle stesse abitazioni.
Esistono varie possibilità per superare le barriere verticali, soluzioni tecnologiche e non:


Rampa fissa o mobile;



Montascale;



Ascensori/elevatori;



Scala-elevatrice.

Il luogo di lavoro: Barriere Verticali
32

Non si può stilare una classifica, ogni strumento
presenta dei pro e dei contro che grossolanamente
si può tentare
.

Il luogo di lavoro
33

In relazione alle finalità delle presenti norme si considerano tre
livelli di qualità dello spazio costruito:
1.

Accessibilità;

2.

Visitabilità;

3.

Adattabilità.

Il luogo di lavoro
34

1.

Accessibilità: esprime il più alto livello in quanto ne consente la totale
fruizione nell’immediato;

2.

Visitabilità: rappresenta un livello di accessibilità limitato ad una parte più o
meno estesa dell’edificio o delle unità immobiliari, che consente comunque
ogni tipo di relazione fondamentale anche alla persona con ridotta o
impedita capacità motoria o sensoriale;

3.

Adattabilità: rappresenta un livello ridotto di qualità, potenzialmente
suscettibile, per originaria previsione progettuale, di trasformazione in
livello di accessibilità; l’adattabilità è, pertanto, un’accessibilità differita.

Il luogo di lavoro: Accessibilità
35

ambientale devono essere facilmente manovrabili, di
tipo e luce netta tali da consentire un agevole transito anche da parte di persona su
sedia a ruote; il vano della porta e gli spazi antistanti e retrostanti devono essere
complanari.
Occorre dimensionare adeguatamente gli spazi antistanti e retrostanti, con riferimento
alle manovre da effettuare con la sedia a ruote, anche in rapporto al tipo di apertura.
Sono
immobiliare, ovvero negli interventi di ristrutturazione, purché questi siano contenuti e
tali comunque da non ostacolare il transito di una persona su sedia a ruote.

36

Per dimensioni, posizionamento e manovrabilità la
porta deve essere tale da consentire una agevole
apertura della/e ante da entrambi i lati di utilizzo; sono
consigliabili porte scorrevoli o con anta a libro, mentre
devono essere evitate le porte girevoli, a ritorno
automatico non ritardato e quelle vetrate se non fornite
di accorgimenti per la sicurezza. Le porte vetrate
devono essere facilmente individuabili mediante
l'apposizione di opportuni segnali.

37

I pavimenti devono essere di norma orizzontali e complanari tra loro e, nelle
parti comuni e di uso pubblico, non sdrucciolevoli.
Eventuali differenze di livello devono essere contenute ovvero superate
tramite rampe con pendenza adeguata in modo da non costituire ostacolo al
transito di una persona su sedia a ruote.
Nel primo caso si deve segnalare il dislivello con variazioni cromatiche; lo
spigolo di eventuali soglie deve essere arrotondato.

38

Nelle parti comuni dell'edificio, si deve
provvedere ad una chiara individuazione dei
percorsi, eventualmente mediante una adeguata
differenziazione nel materiale e nel colore delle
pavimentazioni.
I grigliati utilizzati nei calpestii devono avere maglie con vuoti tali da non costituire
ostacolo o pericolo rispetto a ruote, bastoni di sostegno, ecc.; gli zerbini devono essere
incassati e le guide solidamente ancorate.

39

Le porte, le finestre e le porte-finestre devono essere facilmente utilizzabili
motorie o sensoriali.
I meccanismi di apertura e chiusura devono essere facilmente manovrabili e percepibili
e le parti mobili devono poter essere usate esercitando una lieve pressione.
Ove possibile si deve dare preferenza a finestre e parapetti che consentono la visuale
anche alla persona seduta. Si devono comunque garantire i requisiti di sicurezza e
protezione dalle cadute verso l'esterno.

40

ambientale deve essere tale da consentire il
transito della persona su sedia a ruote e l'agevole utilizzabilità di tutte le attrezzature in
essa contenute. Dev'essere data preferenza ad arredi non taglienti e privi di spigoli vivi.
Le cassette per la posta devono essere ubicate ad una altezza tale da permetterne un
uso agevole anche a persona su sedia a ruote.
Per assicurare l'accessibilità gli arredi fissi non devono costituire ostacolo o
impedimento per lo svolgimento di attività
motorie.

41

In particolare:


I banconi e i piani di appoggio utilizzati per le normali operazioni del pubblico devono
essere predisposti in modo che almeno una parte di essi sia utilizzabile da persona
su sedia a ruote, permettendole di espletare tutti i servizi;



Nel caso di adozione di bussole, percorsi obbligati, cancelletti a spinta ecc., occorre
che questi siano dimensionati e manovrabili in modo da garantire il passaggio di una
sedia a ruote;



Eventuali sistemi di apertura e chiusura, se automatici, devono essere temporizzati
in modo da permettere un agevole passaggio anche a disabili su sedia a ruote;



Ove necessario deve essere predisposto un idoneo spazio d'attesa con posti a
sedere.

42

Gli apparecchi elettrici, i quadri generali, le valvole
e i rubinetti di arresto delle varie utenze, i regolatori
degli impianti di riscaldamento e condizionamento,
nonché i campanelli, pulsanti di comando e i
citofoni, devono essere, per tipo e posizione
planimetrica ed altimetrica, tali da permettere un
uso agevole anche da parte della persona su sedia
a ruote; devono, inoltre, essere facilmente
individuabili anche in condizioni di scarsa visibilità
ed essere protetti dal danneggiamento per urto.

43

Nei servizi igienici devono essere
garantite,
con
opportuni
accorgimenti spaziali, le manovre
di una sedia a ruote necessarie
per l'utilizzazione degli apparecchi
sanitari.

44

Deve essere garantito in particolare:


Lo spazio necessario per l'accostamento laterale della sedia a ruote alla
tazza e, ove presenti, al bidet, alla doccia, alla vasca da bagno, al lavatoio,
alla lavatrice;



Lo spazio necessario per l'accostamento frontale della sedia a ruote al
lavabo, che deve essere del tipo a mensola;



La dotazione di opportuni corrimano e di un campanello di emergenza in
prossimità della tazza e della vasca;



Si deve dare preferenza a rubinetti con manovra a leva e, ove prevista,
con erogazione dell'acqua calda regolabile mediante miscelatori
termostatici, e a porte scorrevoli o che aprono verso l'esterno.

45

Nelle cucine gli apparecchi, e quindi i relativi punti di erogazione,
devono essere preferibilmente disposti sulla stessa parete o su
pareti contigue. Al di sotto dei principali apparecchi e del piano di
lavoro va previsto un vano vuoto per consentire un agevole
accostamento anche da parte della persona su sedia a ruote.

46

La soglia interposta tra balcone o terrazza e ambiente interno non deve
presentare un dislivello tale da costituire ostacolo al transito
vietato l'uso di porte-finestre con traversa orizzontale a
pavimento di altezza tale da costituire ostacolo al moto della sedia a ruote.
Almeno una porzione di balcone o terrazza, prossima alla porta-finestra, deve
avere una profondità tale da consentire la manovra di rotazione della sedia a
ruote.
Ove possibile si deve dare preferenza a parapetti che consentano la visuale
anche alla persona seduta, garantendo contemporaneamente i requisiti di
sicurezza e protezione dalle cadute verso l'esterno.

47

Corridoi e passaggi devono presentare andamento quanto più possibile
continuo e con variazioni di direzione ben evidenziate.
I corridoi non devono presentare variazioni di livello; in caso contrario queste
devono essere superate mediante rampe.

ambientali da esso servite e in punti non
eccessivamente distanti tra loro essere tale da consentire l'inversione di
direzione ad una persona su sedia a ruote.

48

Il corridoio comune posto in corrispondenza di un percorso verticale
(quale scala, rampa, ascensore, servoscala, piattaforma elevatrice) deve
prevedere una piattaforma di distribuzione come vano di ingresso o piano
di arrivo dei collegamenti verticali, dalla quale sia possibile accedere ai
vari ambienti, esclusi i locali tecnici, solo tramite percorsi orizzontali.

49

necessario mediare
ogni variazione del loro andamento
per mezzo di ripiani di adeguate
dimensioni. Per ogni rampa di scale i
gradini devono avere la stessa alzata
e pedata. Le rampe devono contenere
possibilmente lo stesso numero di
gradini, caratterizzati da un corretto
rapporto tra alzata e pedata.

50

Le porte con apertura verso la scala devono avere uno
spazio antistante di adeguata profondità.
I gradini delle scale devono avere una pedata
antisdrucciolevole a pianta preferibilmente rettangolare e
con un profilo preferibilmente continuo a spigoli
arrotondati.
Le scale devono essere dotate di parapetto atto a
costituire difesa verso il vuoto e di corrimano. I
corrimano devono essere di facile prendibilità e realizzati
con materiale resistente e non tagliente.

51

Le scale comuni e quelle degli edifici aperti al pubblico devono avere i
seguenti ulteriori requisiti:


La larghezza delle rampe e dei pianerottoli deve permettere il passaggio
contemporaneo di due persone ed il passaggio orizzontale di una barella
con una inclinazione massima del 15% lungo l'asse longitudinale;



La lunghezza delle rampe deve essere contenuta; in caso contrario si deve
interporre un ripiano in grado di arrestare la caduta di un corpo umano;



Il corrimano deve essere installato su entrambi i lati;



In caso di utenza prevalente di bambini si deve prevedere un secondo
corrimano ad altezza proporzionata.

52

di una persona su
sedia a ruote di superarla e di percorrerla
senza affaticamento anche in relazione alla
lunghezza della stessa. Si devono
interporre ripiani orizzontali di riposo per
rampe particolarmente lunghe. Valgono in
generale per le rampe accorgimenti
analoghi a quelli definiti per le scale.

53

L'ascensore deve avere una
cabina di dimensioni minime
tali da permettere l'uso da
parte di una persona su sedia
a ruote. Le porte di cabina e
di piano devono essere del
tipo
automatico
e
di
dimensioni tali da permettere
l'accesso alla sedia a ruote.

54

Il sistema di apertura delle porte deve essere dotato di idoneo
meccanismo (come cellula fotoelettrica, costole mobili) per l'arresto e
l'inversione della chiusura in caso di ostruzione del vano porta.
I tempi di apertura e chiusura delle porte devono assicurare un agevole e
comodo accesso alla persona su sedia a ruote. Lo stazionamento della
cabina ai piani di fermata deve avvenire con porte chiuse. La bottoniera di
comando interna ed esterna deve avere il comando più alto ad un'altezza
adeguata alla persona su sedia a ruote ed essere idonea ad un uso
agevole da parte dei non vedenti.

55

Nell'interno della cabina devono essere posti un citofono, un
campanello d'allarme, un segnale luminoso che confermi l'avvenuta
ricezione all'esterno della chiamata di allarme, una luce di emergenza.

Il ripiano di fermata, anteriormente alla porta della cabina deve avere
una profondità tale da contenere una sedia a ruote e consentirne le
manovre necessarie all'accesso.

56

Deve essere garantito un arresto ai piani che renda complanare il
pavimento della cabina con quello del pianerottolo.
Deve essere prevista la segnalazione sonora dell'arrivo al piano e un
dispositivo luminoso per segnalare ogni eventuale stato di allarme.

57

immobiliari e negli spazi esterni accessibili devono essere installati, in
posizioni tali da essere agevolmente visibili, cartelli di indicazione che facilitino
l'orientamento e la fruizione degli spazi costruiti e che forniscano una
motorie.

Negli edifici sedi di aziende o imprese soggette al collocamento obbligatorio, il requisito
dell'accessibilità si considera soddisfatto se sono accessibili tutti i settori produttivi, gli
uffici amministrativi e almeno un servizio igienico per ogni nucleo di servizi igienici
previsto. Deve essere sempre garantita la fruibilità delle mense, degli spogliatoi, dei
luoghi ricreativi e di tutti i servizi di pertinenza.

Il luogo di lavoro: Visitabilità
58

immobiliari, deve essere
consentito l'accesso, da parte di persona
su sedia a ruote, alla zona di soggiorno o
di pranzo, ad un servizio igienico e ai
relativi percorsi di collegamento.

59

Nelle sale e nei luoghi per riunioni e spettacoli, almeno una zona deve essere
agevolmente raggiungibile
motoria, mediante un percorso continuo in piano o raccordato con rampe, ovvero
mediante ascensore o altri mezzi di sollevamento.

Qualora le attività siano soggette alla vigente normativa antincendio, detta zona
deve essere prevista in posizione tale che, nel caso di emergenza, possa essere
agevolmente raggiunta una via di esodo accessibile o un <<luogo sicuro statico>>.

60

In particolare, la sala riunioni, spettacoli e ristorazione deve inoltre:


Essere
motoria, in
numero pari ad almeno due posti per ogni quattrocento o frazione di
quattrocento posti, con un minimo di due;



Essere dotata, nella stessa percentuale, di spazi liberi riservati per le persone
su sedia a ruote, predisposti su pavimento orizzontale, con dimensioni tali da
garantire la manovra e lo stazionamento di una sedia a ruote;



Essere consentita l'accessibilità ad almeno un servizio igienico e, ove previsti,
al palco, al palcoscenico ed almeno ad un camerino spogliatoio con relativo
servizio igienico.

61

Ogni struttura ricettiva (alberghi, pensioni, villaggi turistici, campeggi, ecc.) deve avere

motoria. Tali stanze devono avere arredi, servizi,
percorsi e spazi di manovra che consentano l'uso agevole anche da parte di persone su
sedia a ruote.
Qualora le stanze non dispongano dei servizi igienici, deve essere accessibile sullo
stesso piano, nelle vicinanze della stanza, almeno un servizio igienico.
Il numero di stanze accessibili in ogni struttura ricettiva deve essere di almeno due fino a
40 o frazione di 40, aumentato di altre due ogni 40 stanze o frazione di 40 in più.
opportuno prevedere un apparecchio per la segnalazione, sonora e
luminosa, di allarme.

62

I luoghi per il culto devono avere almeno una zona della sala per le funzioni religiose in
piano, raggiungibile mediante un percorso continuo e raccordato tramite rampe.
Per assicurare la visitabilità gli arredi fissi non devono costituire ostacolo o impedimento
per lo svolgimento di attività
motorie.

Il luogo di lavoro: Adattabilità
63

Gli edifici di nuova edificazione

motoria, garantendo il
soddisfacimento dei requisiti previsti dalle norme relative alla accessibilità.

La progettazione deve garantire l'obiettivo che precede con una particolare
considerazione sia del posizionamento e dimensionamento dei servizi ed ambienti
limitrofi, dei disimpegni e delle porte, sia della futura eventuale dotazione dei sistemi di
sollevamento.

Il luogo di lavoro: Adattabilità
64

immobiliari a più
possibile ipotizzare l'inserimento di un servoscala con
piattaforma, deve essere previsto uno spazio idoneo per l'inserimento di una piattaforma
elevatrice.
Negli interventi di ristrutturazione si deve garantire il soddisfacimento di requisiti
analoghi a quelli descritti per la nuova edificazione, fermo restando il rispetto della
normativa vigente a tutela dei beni ambientali, artistici, archeologici, storici e culturali.
L'installazione dell'ascensore all'interno del
di
garantire un adeguato deflusso in caso di evacuazione in situazione di emergenza.

Il luogo di lavoro: Specifiche
65

immobiliare deve
essere di almeno 80cm. La luce netta delle altre porte deve essere di almeno 75 cm.

Gli spazi antistanti e retrostanti la porta devono essere dimensionati nel rispetto dei
minimi previsti negli schemi grafici di seguito riportati.

66

L'altezza delle maniglie deve essere compresa tra 85 e 95cm (consigliata 90cm).
Devono inoltre essere preferite soluzioni per le quali le singole ante delle porte non
abbiano larghezza superiore ai 120 cm, e gli eventuali vetri siano collocati ad una
altezza di almeno 40 cm dal piano del pavimento.
L'anta mobile deve poter essere usata esercitando una pressione non superiore a 8 kg.

67

Qualora i pavimenti presentino un dislivello, questo non deve superare i 2,5 cm. Ove
siano prescritte pavimentazioni antisdrucciolevoli.
Nelle finestre lo spigolo vivo della traversa inferiore dell'anta apribile deve essere
opportunamente sagomato o protetto per non causare infortuni. Le ante mobili degli
infissi esterni devono poter essere usate esercitando una pressione non superiore a kg
8.

68

Per consentire alla persona seduta la visuale anche
all'esterno, devono essere preferite soluzioni

, per ragioni di sicurezza, che l'intero parapetto sia
complessivamente
alto
almeno
100
cm
e
inattraversabile da una sfera di 10 cm di diametro.

69

Negli edifici residenziali le cassette per la posta non devono essere collocate ad una
altezza superiore ai 140cm.

70

Nei luoghi aperti al pubblico, nei quali il contatto con il pubblico avviene mediante tavoli
o scrivanie, deve essere previsto un adeguato spazio libero, eventualmente in ambiente
separato, per poter svolgersi una ordinata attesa, nel quale inoltre possano disporsi un
congruo numero di posti a sedere (preferibilmente sedie separate). La distanza libera
anteriormente ad ogni tavolo deve essere di almeno 1,50 m, e lateralmente di almeno
1,20 m al fine di consentire un agevole passaggio fra i tavoli e le scrivanie.

71

Quando
necessario prevedere
transenne guida- persone, queste devono essere di lunghezza pari a quella della coda
di persone che viene considerata la media delle grandi affluenze, e di larghezza utile
minima di 0,70 m.

72

La transenna che separa il percorso di avvicinamento allo sportello da quello di uscita
deve essere interrotta ad una distanza di 1,20m dal limite di ingombro del bancone
continuo o del piano di lavoro dello sportello a parete.
In ogni caso le transenne guida-persone non devono avere una lunghezza superiore a
4,00 m.

73

Le transenne guida-persone devono essere rigidamente fissate al pavimento ed avere
una altezza al livello del corrimano di 0,90 m.
Almeno uno sportello deve avere il piano di utilizzo per il pubblico posto ad altezza pari a
0,90 m dal calpestio della zona riservata al pubblico.
Nei luoghi aperti al pubblico nei quali il contatto con il pubblico avviene mediante
bancone continuo, almeno una parte di questo deve avere un piano di utilizzo al
pubblico posto ad un'altezza pari a 0,90m dal calpestio.

74

Gli apparecchi elettrici, i quadri generali, le valvole e i rubinetti di arresto delle varie
utenze, i regolatori di impianti di riscaldamento e di condizionamento, i campanelli di
allarme, il citofono, devono essere posti ad una altezza compresa tra i 40 e i 140cm.

75

A tal fine devono essere rispettati i seguenti minimi dimensionali:


Lo spazio necessario all'accostamento e al trasferimento laterale dalla sedia a
ruote alla tazza w.c. e al bidet, ove previsto, deve essere minimo 100 cm
misurati dall'asse dell'apparecchio sanitario;



Lo spazio necessario all'accostamento laterale della sedia a ruote alla vasca
deve essere minimo di 140 cm lungo la vasca con profondità minima di 80 cm;



Lo spazio necessario all'accostamento frontale della sedia a ruote al lavabo
deve essere minimo di 80 cm misurati dal bordo anteriore del lavabo.

76

Per garantire la manovra e l'uso agevole del lavello e dell'apparecchio di cottura,
questi devono essere previsti con sottostante spazio libero per un'altezza minima
di cm 70 dal calpestio.
Il parapetto deve avere una altezza minima di 100 cm ed essere inattraversabile
da una sfera di 10cm di diametro.
Per permettere il cambiamento di direzione, balconi e terrazze dovranno avere
almeno uno spazio entro il quale sia inscrivibile una circonferenza di diametro
140cm.

77

Le rampe di scale che costituiscono parte comune o siano di uso pubblico devono avere
una larghezza minima di 1,20 m ed avere una pendenza limitata e costante per l'intero
sviluppo della scala. I gradini devono essere caratterizzati da un corretto rapporto tra
alzata e pedata (pedata minimo 30 cm): la somma tra il doppio dell'alzata e la pedata
deve essere compresa tra 62-64 cm.

In corrispondenza delle interruzioni del corrimano, questo deve essere prolungato di 30
cm oltre il primo e l'ultimo gradino.

Controllare l’ambiente
79

Esistono svariati dispositivi, quali telecomandi,
smartphone, prese telecomandate… L’unione di
queste tecnologie con i prodotti domotici
presenti sul mercato allargato consentono grandi
possibilità. L’obiettivo finale dell’uso di queste
tecnologie è funzionale all’autonomia possibile
ed alla realizzazione di abitazioni fruibili, almeno nelle loro funzioni principali, da
ognuno di noi, compreso chi ha disabilità motorie, sensoriali e cognitive.
Ragionando in termini di autonomia della persona, la tecnologia costituisce il passo
successivo all’abbattimento delle barriere architettoniche.

Sensori Domestici: Introduzione
81

I sistemi moderni possono controllare tutta l’abitazione e intervenire in caso di
incendio, allagamento, fughe di gas o assenza di energia elettrica.
In caso di fuga di gas o di un principio di allagamento i Sistemi sono in grado
di “reagire” automaticamente inviando un messaggio via radio ad una
Elettrovalvola per la chiusura istantanea dei rubinetti centralizzati.
Tutti i Rivelatori dedicati alla sicurezza domestica sono attivi
indipendentemente, per fornire protezione totale alla casa e alle persone che
vi abitano 24 ore su 24, 365 giorni all’anno.

Sensori Domestici: Introduzione
82

1.

Rilevatore di allagamento;

2.

Rilevatore ottico di fumo;

3.

Rilevatore di umidità;

4.

Rilevatore di luce;

5.

Rilevatore di rumore;

6.

Rilevatore
di
gas
lampada di emergenza;

7.

Rilevatore caduta;

8.

Rilevatore di movimento.

con

Sensori Domestici: Allagamento
83

Il sensore di allagamento risponde alla necessità di sicurezza domestica
legata a comportamenti a rischio, a causa di una cattiva manutenzione o di
una dimenticanza da parte dell’utente. Il sensore allagamento è composto da
due parti: la parte di trasmissione radio unita a una sonda da un cavetto di 1,5
m.

La sonda controlla l’eventuale presenza di liquidi e in caso di rilevazione invia
tramite l’unità radio una segnalazione al terminale.
L’unità radio non viene danneggiata in quanto posizionata ad un’altezza
superiore rispetto alla sonda.

Sensori Domestici: Fumo
84

Può rivelare la presenza di particelle di fumo da incendio. In
caso di allarme invia una telefonata ai numeri programmati e
contemporaneamente attiva la sirena della Centrale e la
Sirena per esterni, con la specifica modulazione antincendio.

Sensori Domestici: Umidità
85

É possibile raggruppare i diversi principi di misura ed i relativi sensori in due
categorie:


Igrometri diretti, che presentano una relazione funzionale esistente tra
l’umidità e una proprietà fisica;



Igrometri indiretti, che effettuano una trasformazione termodinamica e
misurano quindi l’umidità indirettamente sulla base di una relazione
termodinamica;

Sensori Domestici: Luce
86

I sensori di luce, consentono di misurare la quantità di luce presente in una
stanza.
Applicazioni:


Risparmio energetico;



Ridurre lo stress degli occhi;



Rilevazione di presenza.

87

Il valore di luminosità desiderato viene regolato sulla base di entrambe
le sorgenti. In una mattinata nebbiosa o piovosa, l’incidenza della luce
diurna è ridotta, per cui la componente di luce artificiale selezionata
sarà pertanto maggiore.

88

Si misura la somma della luce artificiale e della luce diurna. Per poter
all’aumentare della luce diurna, spegnere la luce artificiale al momento
giusto, il segnalatore di presenza deve conoscere la percentuale di
luce artificiale. Tale valore viene rilevato e analizzato continuamente.

Sensori Domestici: Rumore
89

I sensori di rumore, consentono di misurare la quantità di rumore presente in
una stanza.
Applicazioni:


Adattare il volume di stereo, o TV;



Segnalare di soglie di rumore eccessivo;



Antifurto.

Sensori Domestici: Gas
90

Il sensore di Gas risponde alle necessità di sicurezza in tutti quei casi in cui la
cattiva combustione o il funzionamento irregolare di sistemi possono causare
situazioni di pericolo per l'utente.
Quando la concentrazione di CO supera 40ppm, il sensore entra in allarme
anticipando la concentrazione di CO dannosa per il corpo umano. Tale
tempo/concentrazione d’intervento è stabilito dalla Normativa Europea EN
50291. del gas.

Sensori Domestici: Gas
91

Allo stesso modo i sensori di Gas metano e GPL sono utili per rilevare fughe di
gas dovute a cattiva manutenzione o malfunzionamento di apparecchiature
domestiche quali la caldaia.
Tutti i sensori gas, in presenza di gas in concentrazione molto inferiore alla
soglia di pericolosità, attivano una segnalazione acustica e luminosa e, dopo
un ritardo di circa 15 secondi, oltre a inviare l’allarme al terminale possono, se
adeguatamente installati, azionare un relè che chiude la valvola di erogazione
del gas.

Sensori Domestici: Caduta
92

Si tratta di un dispositivo da applicare preferibilmente alla cintura, atto a
rilevare la caduta della persona. Al suo interno incorpora due sensori che
rilevano rispettivamente l’impatto con il terreno e la posizione del corpo.
Il sensore di caduta si attiva quindi solo dopo aver rilevato l’impatto e la
posizione orizzontale. La concomitanza di questi due eventi genera una fase
di preallarme di circa 15 secondi segnalata mediante un avviso acustico,
durante i quali l’utente può bloccare la procedura di segnalazione con la
pressione di un apposito tasto.

Sensori Domestici: Caduta
93

Nel caso in cui la procedura non venga bloccata, il sensore trasmetterà via
radio una richiesta di soccorso al terminale di telesoccorso che genererà una
chiamata di allarme verso la Centrale Operativa.
Sul dispositivo è presente un secondo tasto che permette di attivare una
richiesta di soccorso immediata, come un normale telecomando. Il sensore di
caduta gestisce inoltre la segnalazione dello stato di batteria scarica. La
durata della batteria in condizioni normali è di circa 12 mesi.

Sensori Domestici: Movimento
94

Il sensore ha lo scopo di rilevare il movimento della persona all’interno di
un’abitazione.
Applicazioni:




Inviare in caso di necessità un’eventuale segnalazione. Il sensore
posizionato in un luogo strategico dell’abitazione permette di rilevare il
passaggio dell’anziano;
L’assenza di tale rilevazione per un periodo configurabile fino a 32 ore, attiva
l’invio di un allarme per mancanza di movimento. Il sensore è dotato di un
comodo interruttore ON/OFF, che permettere di spegnerlo in caso di assenza
prolungata dall’abitazione (es. durante le vacanze)per evitare falsi allarmi.

95

Oltre 1000 zone coprono
l’intero ambiente come in
una scacchiera rilevando
ogni movimento.

La rete a scacchiera formata dalle
varie zone è fitta tanto da rilevare
il minimo movimento, come la
pressione dei tasti di una tastiera

96

Range di rilevamento quadrato si
adatta
perfettamente
alle
geometrie dell’ambiente.

Range di rilevamento circolare
presenta sovrapposizioni, e angoli
morti.

I segnali: Introduzione
98

Per capire il concetto di segnale possiamo pensare a:


Il segnale acustico prodotto da uno strumento musicale (che dal punto di
vista fisico può essere caratterizzato come una variazione della pressione
dell'aria provocata dallo strumento, e rilevata dal nostro orecchio);



Il segnale misurato da un elettrocardiografo (una debole tensione elettrica) e
registrato sulla tipica "strisciata";



Il segnale radio (un campo elettromagnetico variabile) captato dall' antenna
di un ricevitore;



Il segnale luminoso emesso da una lampadina di un semaforo, o da un
apparecchio televisivo, e così via.

99

«IL SEGNALE È UNA QUALUNQUE GRANDEZZA
FISICA VARIABILE
CUI
È
ASSOCIATA UNA
INFORMAZIONE.»

100

Come rappresentare un segnale che sia perfettamente
noto allo scopo di caratterizzarlo, studiarlo ed elaborarlo?
Con una funzione matematica di una o più variabili.

101

I trasduttori misurano le grandezze fisiche, queste possono essere definite in:




Grandezze continue, che possono assumere valori continui all’interno di un certo
intervallo (es. temperatura di un utensile, velocità di rotazione di un motore, ecc...).
Grandezze discrete, che assumo un insieme discreto di valori (es. verso di rotazione
di un motore, numero di pezzi lavorati al minuto, ecc...).

Le informazioni associate alle grandezze fisiche sono dette segnali.


Le grandezze continue sono descritte da Segnali analogici;



Le grandezze discrete sono descritte da Segnali codificati oppure da Segnali logici;

I segnali: Classificazione
102

Possiamo dividere i segnali in:
 Segnali a tempo continuo;
 Segnali a tempo discreto.
Oppure:
 Segnali ad ampiezza continua;
 Segnali ad ampiezza discreta.

103

I segnali a tempo continuo e ad ampiezza continua si dicono analogici.
I segnali a tempo ed ampiezza discreta si dicono numerici.
Quest’ultimi sono tipicamente trattati nei calcolatori elettronici.
Anche i segnali a tempo discreto e ampiezza continua hanno una
grande importanza perché costituiscono l’oggetto delle tecniche di
elaborazione numerica dei segnali (DSP – Digital Signal
Processing).

104

105

Tutte le fasi mostrate nell’immagine precedente vengono
analizzate più in dettaglio nel seguito.
…diciamo soltanto che la registrazione su CD avviene
44100 volte al secondo, e userà 16 bit per ogni singolo
valore campionato.

I segnali analogici
106

Il segnale analogico ha la caratteristica di essere continuo nel tempo ed assumere
valori continui all’interno di un certo intervallo. Il calcolatore impiega un certo
intervallo di tempo per elaborare i segnali di ingresso, e quindi non può seguire
l’evolversi continuo del segnale analogico, ma dovrà acquisire campioni del segnale
analogico ad istanti discreti di tempo. Questa operazione viene detta
CAMPIONAMENTO del segnale.
Il segnale campionato ancora non può essere elaborato dal calcolatore in quanto
assume valori continui, e quindi teoricamente inﬁniti, mentre il calcolatore può
rappresentare un numero ﬁnito di valori in base alla massima dimensione di parola
rappresentabile dall’unità aritmetica. Occorre quindi eseguire un’operazione di
quantizzazione sul segnale campionato in modo che questo possa venire
rappresentato dall’aritmetica del calcolatore.

I segnali: Digitali
107

Il segnale digitale (dall’inglese digit, cifra), o numerico, è un segnale che può
assumere solo un numero limitato di valori (a); un caso particolare si ha quando i
valori possibili sono due: in tal caso si parla di segnale digitale binario (b).

(a)

(b)

I segnali: Digitali
108

(a)

(b)

I segnali digitali o numerici sono così definiti in quanto idonei a rappresentare
sequenze di cifre associate ai possibili livelli. Il segnale (a) può essere interpretato
come la sequenza 1 - 2 - 3 - 0 - 2 - ...; il segnale (b) può essere interpretato come
la sequenza 1 - 0 - 1 - 1 - 0 - … le cui cifre, per la caratteristica che hanno di poter
assumere solo due valori, sono dette cifre binarie o bit.

I segnali: Periodici e Aperiodici
109



I segnali: La conversione A/D e
D/A
110

Le conversioni digitale-analogico e analogico-digitale consentono il
collegamento fondamentale tra il mondo delle quantità analogiche e quello dei
segnali numerici o digitali.
Gli ADC (acronimo di "Analog Digital Converter") hanno il compito di convertire
il segnale analogico in ingresso a un dispositivo nella sua equivalente forma
digitale. Essi sono disponibili sul mercato in diverse forme realizzative utili per
una vasta serie di applicazioni.
Lo sviluppo dei DAC (acronimo di "Digital Analog Converter") è stato reso
possibile dall'avvento degli interruttori elettronici ad alta velocità.

I segnali: La conversione A/D e
D/A
111

Nei moderni sistemi digitali è spesso necessario collegare componenti o parti
che possono essere lontane tra loro.
Questa tendenza è favorita dal fatto che i segnali digitali sono meno soggetti di
quelli analogici all'influenza dei disturbi e del rumore.

I segnali: La conversione A-D
112

La conversione da analogico a digitale richiede tre operazioni:



I segnali: La conversione A-D
113

Segnale Analogico

Segnale Campionato
(impulsi di ampiezza uguale
nell’istante di campionamento)

al

segnale

Segnale Quantizzato
(gli impulsi del segnale campionato vengono
assimilati al livello codificato più vicino)

Segnale Codificato
(ogni campione viene rappresentato con un
numero di N cifre)

I segnali: Il campionamento
114

Il processo di campionamento di un segnale analogico, variabile nel tempo,
riveste una notevolissima importanza nella maggior parte dei sistemi elettronici
di misura e di controllo.
Esso infatti consente il passaggio dal dominio del continuo a quello del
discreto, operazione che facilita la conversione dei segnali da analogico in
digitale.

115



116



117





La sovrapposizione degli spettri non permette di ricostruire correttamente il
segale di partenza;



Nessun segnale reale è a banda rigorosamente limitata, per cui si inserisce un
filtro detto anti-aliasing prima del circuito campionatore.

I segnali: Sample/Hold
118



L’operazione
di
conversione A/D non è
istantanea, occorre quindi
mantenere il valore del
campione per il tempo
necessario ad eseguire
la conversione.
Questa operazione viene eseguita mediante un
circuito
di
sample/hold
(campionamento
e
mantenimento).

I segnali: Sample/Hold
119



I segnali: Quantizzazione
120



I segnali: Quantizzazione
121



I segnali: Codifica
122

Codici unipolari pesati e non:






Codice binario puro – E’ il codice
normalmente usato per valori positivi.
Codice BCD – E’ usato principalmente negli
strumenti di misura.
Codice di Gray – E’ un esempio di codice non
pesato. Ogni codice differisce dal successivo
di un bit. E’ usato raramente.

I segnali: Codifica
123

Codici binari bipolari:


Il codice complemento a due è il più utilizzato
per rappresentare numeri negativi. I numeri
positivi sono rappresentati come nel codice
binario puro mentre quelli negativi con il
complemento a due. È usato nei sistemi a
microprocessori e per implementare algoritmi
matematici. Inoltre, costituisce lo standard per
i sistemi audio digitali.



Il codice modulo e segno ha il vantaggio che
per piccole variazioni intorno allo zero cambia
soltanto il bit di segno.

I segnali: ricapitolando…
124

Il teorema di Shannon afferma che:
«un segnale analogico il cui spettro si estenda dalla frequenza
nulla a quella fM può essere completamente rappresentato da
una sequenza di campioni regolarmente spaziati, ottenuti con
una frequenza di campionamento non inferiore a 2fM , ovvero
quando sia verificata la condizione fc ≥ 2fM .»

I segnali: Gli strumenti digitali
125

I pregi della strumentazione digitale sono:


La facilità di lettura ;



L'attendibilità dei risultati;



Alti livelli di accuratezza e risoluzione;



Alti valori di velocità sia di campionamento sia di conversione;



L'elevata immunità al rumore.

I segnali: Gli strumenti digitali
126

SENSORE

SISTEMA DI
CONDIZIONAMENTO DEL
SEGNALE

ADC

SISTEMA DI CONTROLLO

MEMORIA

DISPLAY

I segnali: Caratterizzazione matematica
127

Ad ogni segnale x(t) si può sempre associare la potenza
istantanea normalizzata pari a x2(t) e l’energia associata al
segnale x(t) come

2

Ex 

x(t ) dt

o, per i segnali a tempo discreto: Ex 

x[n]
n

2

128

Un segnale x(t) si definisce periodico se soddisfa la
seguente relazione:

x(t )

x(t T0 )

Dove T0 rappresenta il periodo del segnale che è legato
alla frequenza di ripetizione f0 del segnale stesso dalla
relazione
f0

1

T0

129

Come possiamo trattare segnali periodici arbitrari, in
particolare non sinusoidali?
Secondo la base della moderna teoria dei segnali si
utilizza la serie di Fourier, che dice:
«Un segnale reale periodico qualunque può essere
espresso come somma di oscillazioni sinusoidali di
ampiezza, frequenza e fase opportune.»

130

x(t )

A0

2

Ak cos(2 kf 0t

k

)

k 1

X ke j2

x(t )

kf 0t

k

cos( x)

e jx

Xk

e jx
e jx e
sin( x)
2
2
T 2
1 0
x(t )e j 2 kf0t dt
T0 T0 2

jx

131

Ma cosa succede quando si ha a che fare con segnali
aperiodici a tempo continuo?
È sempre possibile rappresentare un segnale non
periodico come una opportuna sovrapposizione di segnali
elementari, in particolare sinusoidali?

132

Concettualmente, prendendo un treno di impulsi
rettangolare periodico xp(t) di periodo T0, possiamo passare
a un segnale aperiodico con la seguente assunzione:
x(t )

lim x p (t )

T0

133

Sulla base di questa formulazione, introduciamo la
trasformata di Fourier, secondo i suoi formalismi
matematici:
X (kf )  X T
x (t )e
T0 2

j 2 kf 0t

0

k 0

p

T0 2

x(t )

X ( f )e j 2 ft df

T0 /2

X(f )

lim

T0
f0

0 T0 /2

x p (t )e

j 2 kf 0t

dt

x(t )e

j 2 ft

dt

134

Concludendo, il segnale aperiodico è visto come un
segnale periodico di «periodo illimitato» e quindi
con
frequenza
fondamentale
«infinitamente
piccola».

I segnali: 1° Esempio
135

Consideriamo ancora una volta il segnale impulso
rettangolare:
x(t ) rect ( t )
T

e calcoliamone la trasformata di Fourier X(f):
T /2

X(f )

x(t )e

i 2 ft

dt

e
T /2

i 2 ft

dt

e i 2 ft
i2 f

T /2

T /2

sin( fT )
f

137

È molto utile prendere in considerazione la funzione
gradino unitario u(t) (detta anche funzione di Heavyside)
1 t 0
come segue:
u (t )

1

t
2
0 t

0
0

Questo segnale è rappresentativo di una serie di segnali
detti causali, cioè nulli per t<0. Un esempio è il segnale
esponenziale unilatero .

138

La trasformata di Fourier di questo segnale sarà:
X(f )

x(t )e

i 2 ft

dt

e

t /T

e

i 2 ft

dt

0

e

t (1/ T i 2 f )

e t (1/T i 2 f )
1/ T i 2 f

dt

0

Ricordando sempre che

X(f )

A( f )
(f)

A( f )ei

(f)

:

T
1 (2 fT ) 2
arctan(2 fT )

0

T
1 i 2 fT

Burocrazia: Iter per Ausili
140



Progettazione: Camera da letto
141






Il letto;
Il comodino;
Armadio;

Progettazione: Camera da letto
142



Il letto:




Il comodino:






Altezza variabile;
Elementi su ruote;
Comodini muniti di piano mobile;

L’armadio:


Cabina armadio;

Progettazione: Cucina
143






Il piano di lavoro;
Il piano cottura;
Il tavolo;
Gli elettrodomestici;

144



Il piano di lavoro:




Il piano cottura:




Deve garantire un adeguato accostamento;

Deve facilitare lo spostamento dei pesi verso il lavello;

Il tavolo:


Deve consentire alla sedia su ruote di inserirsi sotto;

145



Gli elettrodomestici:






Il frigo deve essere accessibile, quindi con ripiani non troppo
alti;
Il forno è preferibile se separato dal piano cottura, e incassato
all’altezza del piano;
La lavastoviglie di fianco al lavello per consentire il facile
passaggio delle stoviglie dal lavello;

Progettazione: Bagno
146







Il bagno;
Il lavabo;
Lo specchio;
Il wc;
La doccia.

147



Il bagno:






Il lavabo:




Corrimano;
Campanello di emergenza;
Spazio per accostamento a tutti i sanitari e per le manovre;
Essere provvisto di rubinetteria a leva o fotocellula;

Specchio:


Deve essere collocato il più in basso possibile;

148



Il wc:





Deve essere collocato al centro della parete;
Deve essere preferibilmente sospeso;

La doccia:


Si preferisce la sedia-doccia, rispetto al seggiolino.

Progettazione: Accesso
149







La porta;
Il pavimento;
La scala;
La rampa;
L’ascensore.

150



La porta:




Deve consentire un agevole utilizzo sono consigliate porte
scorrevoli;

Il pavimento:





Di norma devono essere orizzontali e senza dislivelli;
Qualora ci siano dislivelli minimi, gli stessi devono essere
superabili mediante rampe;
I grigliati nei calpestii devono avere vuoti tali da non costituire
ostacoli o pericoli;

151



La scala:





Deve permettere il passaggio di due persone contemporaneamente;
Deve prevedere un corrimano su entrambi i lati;

La rampa:




Qualora colmi dislivelli importanti deve prevedere dei ripiani per
consentire il riposo;

L’ascensore:


Deve avere una cabina di dimensioni minime tali da consentirne
l’uso da parte di una persona su sedia con ruote;



Non deve presentare dislivelli al piano.

Misurare l’ambiente
153

Cosa occorre (o è buona norma) misurare in una Casa o Ambiente di Lavoro?

1.

L’illuminazione;

2.

La temperatura;

3.

L’umidità;

4.

La qualità dell’aria;

5.

La rumorosità.

La Misura
154



La metrologia è, in senso lato, la scienza della misurazione delle
grandezze fisiche e, più propriamente, lo studio storico dei sistemi
metrici utilizzati dai vari popoli nelle diverse nazioni.



Essa è scienza antica e le sue origini sono difficilmente databili, in
quanto pur avendo certezza sull'esistenza di diverse unità di
misura, utilizzate anche prima della nascita di Cristo, non ne
conosciamo né il valore né chi le propose.

La Misura
155

Si può far risalire a Roger Bacon, nel XIII secolo, l’idea dello sviluppo della
scienza, in particolare la Fisica, come interazione tra “esperimento” e
“matematica”.

Fiorì, dopo più di tre secoli, grazie soprattutto a Galileo Galilei (1564-1642), Isaac
Newton (1642-1727). Da allora la scienza “naturale” si sviluppa nel continuo
confronto tra esperimenti e teoria, cioè tra:
“fare misure” ed “interpretare misure”.

La Misura
156

Galileo Galilei affermò: "Contiamo ciò che è contabile, misuriamo ciò che è
misurabile e rendiamo misurabile ciò che non lo è".
Lord Kelvin scrisse: "Io spesso affermo che quando puoi misurare ciò di cui
stai parlando e lo puoi esprimere in numeri, tu conosci qualcosa di ciò, ma
quando non puoi esprimerlo in numeri, la tua conoscenza è povera e
insoddisfacente".

La Misura
157

Le misure sono fondamentali per la verifica di un modello, di una teoria; se
il modello o la teoria sono errati, ciò sarà rivelato dalle misure. Viceversa se la
misura è errata, non si avrà conferma della validità o meno della teoria. È
quindi necessario imparare a capire se una misura è stata o meno eseguita
correttamente e può essere impiegata per i fini che si intendeva perseguire.

La Misura
158

Per poter studiare, analizzare, capire i fenomeni del mondo fisico nel quale
viviamo, la fisica ricorre a modelli matematici, i quali sono costruiti solo a partire da
misure
quantitative, utili alla formulazione di leggi fisiche, che devono essere capaci di
fare predizioni e di confrontarsi con misure effettuate successivamente.

La prima domanda che ci si è posti è stata: PERCHÉ MISURARE?

MISURARE permette di conoscere, descrivere,
controllare qualsiasi sistema fisico nel miglior modo
possibile.
La MISURAZIONE è il processo che porta alla
quantificazione
di
una grandezza
fisica mediante un numero, un
insieme di numeri.

La Misura
159

Cosa è necessario per eseguire una misura correttamente?


Conoscere cosa si intende misurare (Capacità, Volume, Superficie…);



Conoscere l’unità di misura;



Conoscere le proprietà della variabile da misurare;



Determinare correttamente l’incertezza di misura e le cifre significative con cui
esprimere il risultato.

La Misura
160

Lo scopo del MISURARE è quindi esprimere l’intensità di una proprietà di un
oggetto, in modo che essa possa essere utilizzata anche in un secondo momento
ed eventualmente da altri.
MISURANDO: grandezza da misurare;
MISURAZIONE: processo di misura per determinare il valore del misurando;


SISTEMA di MISURAZIONE: il dispositivo che consente di eseguire la misura;

La Misura
161

Per misurando si intende una quantità soggetta a
misura, valutata nello stato assunto dal sistema in
osservazione durante la stessa misura.

La Misura
162

La misurazione è definita dal VIM (International
vocabulary of basic and general terms in metrology):

“il processo per ottenere sperimentalmente uno o
più valori che possono essere ragionevolmente
attribuiti ad una grandezza”.

La Misura
163

Essa richiede teoricamente un confronto tra una
quantità incognita e una nota, assunta come
campione.
Nessun risultato di una misura è esente da
incertezza.
Quando si fornisce il risultato di una misura,
occorre riportare un’indicazione quantitativa sulla
qualità del risultato.

La Misura
164

In letteratura si incontrano correntemente le
dizioni
di
valore
vero
o
valore
convenzionalmente vero, valore atteso e
valore teorico a significare il valore della
grandezza che si tende a misurare.

La Misura
165

Una misura deve iniziare con un’appropriata specificazione del misurando, del
metodo di misura e della procedura di misura.




Per metodo di misura s’intende la sequenza logica di operazioni, descritte
in modo generico, impiegate nell’esecuzione delle misure.
Per procedura di misura s’intende l’insieme di operazioni, descritte in
modo specifico, utilizzate nell’esecuzione di particolari misure, in accordo a
un metodo prefissato.

La Misura
166

Misura Diretta: numero di volte in cui la grandezza
riferita al campione della unità di misura è
contenuta nella grandezza misurata

Misura Indiretta: si ricava il valore della grandezza
fisica del sistema, utilizzando, nella legge che la
definisce, il valore di altre grandezze fisiche
ottenuto con una misura diretta.

Le unità di misura
167

La misurazione è il rapporto tra la grandezza fisica
osservata e l’unità di misura della grandezza
stessa.
Per unità di misura si intende quella grandezza
reale scalare definita ed adottata per
convenzione.
Priva di unità, la misura non ha alcun significato
fisico.

Le unità di misura
168

Le grandezze base indipendenti attualmente sono il
kilogrammo, il secondo e il kelvin. Infatti la definizione
del metro richiede quella del secondo, l'ampere è
definito sulla base del kilogrammo e del metro, la mole
utilizza la definizione del kilogrammo e la candela è
definita in base al secondo al kilogrammo e al metro.

Le unità di misura
169

Le grandezze e quindi le unità derivate possono essere
definite o mediante le loro dimensioni, espresse in
funzione delle unità base, o con nomi propri. Per
esempio nell'SI l'unità di superficie è il metro quadro
(m2), mentre quella di forza è il newton (N) che
dimensionalmente risulta pari a kg*m/s2.

Le unità di misura
170

È interessante inoltre notare che le attuali unità base possono
essere raggruppate in tre distinte categorie:
 La prima categoria è quella che fa riferimento a un prototipo e
in essa è compreso esplicitamente il kilogrammo e in parte
anche la mole, per il suo riferimento al kilogrammo;
 La seconda categoria è quella che fa riferimento alla
caratteristica di un fenomeno o di uno stato fisico.
Appartengono a questo gruppo esplicitamente il secondo e il
kelvin e in subordine la candela;
 La terza categoria è quella che fa riferimento a costanti
fondamentali e in essa rientrano il metro e l'ampere.

Le unità di misura
171

Attualmente i migliori campioni sono quelli atomici
per l'invariabilità delle proprietà degli atomi in un isotopo
di un dato elemento.
Infatti i requisiti di un buon campione sono soprattutto
quelli di elevata accuratezza e di stabilità, ovvero di
invariabilità con il tempo, e quindi quelli di accessibilità
e riproducibilità.

Le unità di misura
172

Caratteristiche…


L'accuratezza è requisito indispensabile
perché si possa contare su un riferimento
certo, per tutti coloro che avessero necessità
di controllare la taratura dei propri strumenti
di laboratorio.

Le unità di misura
173

Caratteristiche…


La stabilità come si è detto è notevolmente
migliorata con l'adozione dei campioni
atomici, che, a differenza di altri, risentono in
minima parte l'effetto delle grandezze di
influenza. In tal modo risulta anche meno
problematica l'accessibilità al campione a
scopi di confronto.

Le unità di misura
174

Caratteristiche…


La riproducibilità di un campione,
necessaria per cautelarsi da accidentali
danneggiamenti, richiede che siano precisati
nei minimi particolari i dati di progetto e di
costruzione.

Il sistema di unità di misura
175

Per misurare una grandezza fisica va prima definita l’unità di misura che si vuole
usare. Il valore della misura è quindi il rapporto tra la grandezza fisica in oggetto e
l’unità di misura. In passato non solo ogni paese aveva le sue unità di misura, ma
all’interno di ogni paese ogni corporazione di artigiani.
Inoltre c’erano più unità di misura dello stesso tipo (per esempio per la lunghezza il
pollice, la spanna, il piede, il cubito, lo stadio, il miglio, …) non coordinate tra loro.
Una situazione del genere ancora sussiste nei paesi anglosassoni

176

La comunità scientifica ha promulgato negli ultimi 200 anni vari sistemi coerenti di
unità di misura.
Citiamo il sistema CGS, proposto nel 1874 dalla British Association for the
Advancement of Science, sotto suggerimento del fisico Lord Kelvin. Il CGS è ancora
parzialmente usato.
Nel 1901 l’italiano Giovanni Giorgi, fisico e ingegnere, propose il sistema MKS
(basato sul metro, il chilogrammo e il secondo), da cui deriva il Sistema
Internazionale (o SI), adottato nell’ottobre del 1960 dall’XI Conferenza Internazionale
di Pesi e Misure, tenutasi a Parigi.

177

È da ricordare la data del 7 aprile 1795, quando con decreto legge in Francia
la Convenzione Nazionale istituì il Sistema Metrico Decimale, che
riconduceva:


tutte le unità di misura a soltanto quattro grandezze fondamentali;



permetteva l'uso di soli multipli e sottomultipli decimali.

178



Il metro, unità di lunghezza, era definito come la decimilionesima parte di
quadrante di un particolare meridiano terrestre passante nei pressi di Parigi
e serviva a definire anche l'unità di superficie.



Il kilogrammo, unità di massa, era definito come la massa di un decimetro
cubo di acqua distillata alla temperatura della sua massima densità (4 °C).



Il litro, unità di capacità o di volume, era definito come il volume di un
kilogrammo di acqua distillata sempre alla temperatura di 4 °C.

179

La poca praticità delle unità di misura così definite portò all'accordo di costruire
dei campioni materiali disponibili in laboratorio.
Il 29 giugno 1799 una delegazione dell'Istituto Nazionale delle Scienze e
delle Arti presentava al Consiglio dei Cinquecento e deponeva negli archivi
francesi i prototipi metallici del metro e del kilogrammo, detti degli Archivi.

180

Nel 1875, con la partecipazione di rappresentanti provenienti da 17 paesi,
veniva istituita la Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM), dove
per misure si intendevano le lunghezze e le loro grandezze geometriche
derivate. Inoltre si formavano sia il CIPM (Comité International des Poids et
Mesures), braccio esecutivo della CGPM, organizzato in Comitati Consultivi,
sia il BIPM (Bureau International des Poids et Mesures), la cui sede è Sèvres
con compiti di ricerca e coordinamento internazionale.
La CGPM è ancora operante e mentre inizialmente si riuniva ogni sei anni,
attualmente è convocata a Sèvres ogni quattro anni.

Il sistema di unità di misura: SI
181

Fu la undicesima CGPM, tenutasi a Parigi dall'11 al 20 ottobre 1960 che
decise il sistema metrico fondato sulle sei unità di misura base:


metro;



kilogrammo;



secondo;



ampere;



kelvin;



Candela.

è designato con il nome di "Sistema Internazionale di Unità". L'abbreviazione
internazionale di detto sistema è "SI".

182

Nel 1971 la quattordicesima CGPM aggiunse nel SI una settima unità base
per le quantità di sostanza, costituita dalla mole.

E in Italia …
Il Sistema Internazionale è stato legalmente adottato in Italia con la legge
n.122 del 14 aprile 1978 e con il D.P.R. n.802 del 12 agosto 1982 ed ha avuto
l'approvazione oltre che dall'IEC anche dall'ISO (International Standards
Organization).

183

Le unità di base sono così definite:


metro [m]: unità di lunghezza; definito come la lunghezza percorsa
nel vuoto da un raggio di luce in 1/299 792 458 di secondo.
Inizialmente (1791) era definito come la 40-milionesima parte del
meridiano terrestre; in seguito (1889) era stato costruito il metro
campione, in una lega di platino-iridio;



chilogrammo [kg]: unità di massa; definito come la massa del
prototipo internazionale di chilogrammo, di platino-iridio come il
metro campione, conservato anch'esso presso il Bureau
International de Poids et Measures a Sevres (1889). Inizialmente
era definito come la massa di un decimetro cubo di acqua distillata
alla sua massima densità (a 3.98 ºC);

184



secondo [s]: unità di tempo; definito
770 periodi della radiazione prodotta
iperfini dello stato fondamentale
Originariamente era definito come la
solare medio;

come la durata di 9 192 631
dalla transizione tra due livelli
dell’atomo di cesio 133.
86400-esima parte del giorno



kelvin [K]: unità di temperatura; è la frazione 1/273.16 della
temperatura termodinamica del punto triplo dell’acqua;



mole [mol]: Rappresenta la quantità di sostanza di un sistema che
contiene tante entità elementari quanti sono gli atomi in 0.012Kg di
carbonio 12. (XIV CGPM, 1971).

185





candela [cd]: Rappresenta l’intensità luminosa in una assegnata
direzione di una sorgente che emette una radiazione
monocromatica di frequenza pari a 540·1012 Hz e la cui intensità
energetica in quella direzione è di 1/683 W/sr (watt per steradiante).
(XVI CGPM, 1979);
Ampere [A]: Rappresenta l’intensità di corrente elettrica
che, mantenuta costante in due conduttori rettilinei, paralleli, di
lunghezza infinita, di sezione circolare trascurabile e posti alla
distanza di 1m l’uno dall’altro nel vuoto, produce tra i due conduttori
la forza di 2·10-7N su ogni metro di lunghezza. (IX CGPM, 1948).

186





Radiante [rad]: Rappresenta l’angolo piano fra due raggi di un
cerchio che sottende sulla circonferenza un arco di lunghezza pari
al raggio (XI CGPM, 1960).
Steradiante [sr]: Rappresenta l’angolo solido che avendo il suo
vertice al centro di una sfera sottende una calotta sferica avente
un’area di dimensioni pari al quadrato del raggio (XI CGPM, 1960).

187

Ogni grandezza fisica e la relativa unità di misura è combinazione di due o più
grandezze fisiche e la relativa unità di misura di base, o il reciproco di una di esse
Grandezza fisica

Simbolo della
grandezza
fisica

Nome dell'unità SI

Simbolo dell'unità SI

Intensità di corrente elettrica

I, i

ampere

A

Intensità luminosa

Iv

candela

cd

Lunghezza

l

metro

m

Massa

m

chilogrammo

kg

Quantità di sostanza

n

mole

mol

Temperatura termodinamica

T

kelvin

K

Intervallo di tempo

t

secondo

s

La Misura
188

Le grandezze fisiche derivate sono una combinazione per moltiplicazione o
divisione delle grandezze fisiche fondamentali.
Grandezza fisica

frequenza
forza
pressione,
sollecitazione,
pressione di vapore
energia, lavoro,
calore
carica elettrica
resistenza elettrica
conduttanza
elettrica
capacità elettrica

Simbolo della
grandezza
fisica

Nome dell'unità SI

Simbolo dell'unità SI

Equivalenza in termini di unità
fondamentali SI

f, ν
F
p

hertz
newton
pascal

Hz
N
Pa

s−1
kg · m · s−2
N · m−2

= kg · m−1· s−2

E, Q

joule

J

N·m

= kg · m2· s−2

q
R
G

coulomb
ohm
siemens

C
Ω
S

A·s
V · A−1
A · V−1

= m2 · kg · s−3 · A−2
= s3 · A2 · m−2 · kg−1

C

farad

F

C · V−1

= s4 · A2 · m−2 · kg−1

La Misura
189

Ricapitolando…


Tutte le attività di coordinamento, ricerca e normazione inerenti i sistemi di
misura sono regolate a livello internazionale dal CGPM (Conferenza
Generale di Pesi e Misure);



Questo organo si occupa della diffusione e del perfezionamento del SI,
coordina il CIPM (Comitato Internazionale di Pesi e Misure) che ne
rende esecutive le sue decisioni;



Infine controlla il BIPM (Bureau Internazionale di Pesi e Misure) che si
occupa della ricerca e del coordinamento.

La Misura
190

È bene precisare che il CIPM ha anche fissato il modo in cui scrivere
le unità di misura e i relativi simboli:


Le unità anche se derivate da nomi propri devono essere scritte
in carattere tondo, minuscolo e prive di accenti;



I simboli vanno scritti con l'iniziale maiuscola se derivati da nomi
propri, minuscola in tutti gli altri casi;


inoltre, essendo simboli e non abbreviazioni, non devono mai essere seguiti
dal punto e infine vanno scritti sempre dopo il valore numerico;

La Misura
191



L'unità di misura, quando non accompagnata dal valore numerico,
nel contesto di una frase va riportata per esteso e mai in simbolo;



Per le unità derivate, composte da due o più altre, nella scrittura
del simbolo non si devono usare trattini, ma o uno spazio vuoto o
un punto a mezza altezza. Per quanto riguarda il prefisso kilo-, la
scrittura riportata si preferisce in italiano a quella chilo-;


inoltre esso nel simbolo va scritto con la lettera minuscola. Si consiglia
infine, nella scrittura di un numero, di suddividere le terne di cifre partendo
dalla virgola.

La Misura
192

E in Italia…
Gli enti normatori italiani sono l’UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione)
ed il CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano); Essi si occupano:


Della eventuale stesura di proposte avanzate a livello nazionale;



Della divulgazione delle adozioni internazionali;



Del controllo della ricerca di metrologia.

La Misura
193

Un sistema di unità di misura si dice:


Completo se il numero delle grandezze fondamentali è sufficiente a
rappresentare quantitativamente tutti i fenomeni fisici;



Assoluto se le unità adottate sono caratterizzate da invariabilità spaziale e
temporale;



Razionalizzato quando il numero irrazionale π appare solo in formule
relative a configurazioni circolari, sferiche o cilindriche.

La Misura
194

«UNA QUALSIASI GRANDEZZA FISICA, PER POTER ESSERE

COMPIUTAMENTE ESPRESSA E QUINDI CONFRONTATA CON ALTRE O
PERCHÉ SU DI ESSA POSSANO ESSERE ESEGUITI DEI CALCOLI, DEVE
ESSERE DEFINITA SIA QUALITATIVAMENTE SIA QUANTITATIVAMENTE».

La Misura: Metrologia legale 1/2
195

La METROLOGIA LEGALE è la parte della metrologia che si occupa delle unità, dei
metodi e degli strumenti di misura, relative alle esigenze tecniche e giuridiche dello
stato.
Serve a garantire la correttezza delle misure utilizzate per le transazioni
commerciali e, più in generale, a garantire la pubblica fede in ogni tipo di rapporto
economico tra più parti e le regolamenta mediante disposizioni legislative nazionali,
europee.

Il compito principale degli UFFICI METRICI è infatti quello di tutela del
consumatore, attraverso il controllo degli strumenti di misura utilizzati negli scambi
commerciali e di servizi e la disciplina del marchio dei metalli preziosi.

La Misura: Metrologia legale 2/2
196

La funzione di controllo viene attuata attraverso una serie di verifiche ed ispezioni
sugli strumenti metrici sia prima della loro immissione in commercio che durante il
loro utilizzo. Gli Uffici metrici effettuano controlli sia su richiesta dei fabbricanti
metrici ed utenti metrici, sia autonomamente con finalità ispettive.
L'ufficiale metrico che effettua le verifiche e le ispezioni è a tutti gli effetti un ufficiale
di polizia giudiziaria.
Per facilitare gli scambi tra paesi che non hanno la stessa legislazione, è nata
l'Organizzazione internazionale di metrologia legale (OIML) che ha sede a Parigi e
alla quale aderiscono quasi tutti gli Stati del mondo. Obiettivo è l’armonizzazione
delle procedure di controllo metrologico.

La Misura: Strumenti di misura
1/2
197

Una MISURA DIRETTA può farsi tramite il confronto diretto con l’unità di misura o
tramite un apposito sistema, più o meno complesso, chiamato strumento di misura
tarato.
La TARATURA (CALIBRAZIONE) è la procedura, in genere attuata dal fabbricante,
tramite la quale si rende lo strumento in grado di dare misure corrette. In altri termini
è l’operazione che consente di valutare l’errore.
N.B.: Anche sulla fase di taratura è possibile valutare l’errore (errore sull’errore).

La Misura: Strumenti di misura
2/2
198

Uno strumento di misura è caratterizzato da alcuni parametri. In particolare:


La portata, cioè l’intervallo dei valori misurabili, per esempio il tachimetro di
un’auto può avere una portata di 200 km/h, un voltmetro da -20 V a +20 V;



La sensibilità, espressa come errore di sensibilità o errore di lettura,
corrispondente alla minima variazione della grandezza apprezzabile in modo
oggettivo;



La prontezza, cioè il tempo occorrente per ottenere il valore della misura
(eventualmente con una data approssimazione);



La precisione e l’accuratezza, di cui parleremo in seguito.

La Misura: Qualità della misura
199

Normalmente si distinguono due categorie di errori: accidentali e sistematici. A
queste due categorie se ne può aggiungere una terza, cioè quella degli errori
grossolani.


Gli errori grossolani sono quelli addebitabili a imperizia dell'operatore o a

sua distrazione.


Essi possono derivare da letture errate o da un uso improprio degli strumenti;



da trascrizioni non corrette dei dati sperimentali;



da errori nell’elaborazione dei risultati.



Questi errori sono assenti dagli esperimenti condotti con cura e attenzione: possono
essere eliminati ripetendo l'esperimento.

200



Gli errori sistematici sono quelli che si ripresentano sempre con lo stesso

segno e la stessa ampiezza, ripetendo la misura di una grandezza con la
stessa strumentazione quando siano immutate le condizioni operative e
ambientali.


Gli errori sistematici si calcolano attraverso la differenza tra il risultato della misura o il
valor medio di una serie ripetuta di misure e una stima nota del valore del misurando o
il valore convenzionalmente vero del misurando.



Essi sono in genere dovuti ad una non corretta taratura o a difetti degli strumenti;



I difetti possono essere costruttivi, oppure derivare dall'avere sottoposto lo strumento a
particolari condizioni o ambientali od operative: particolarmente temibili sono elevate
temperature, forti campi elettrostatici o elettromagnetici, sovraccarichi.

Gli errori strumentali possono essere ridotti attraverso una regolazione
della curva di taratura dello strumento.

La Misura: Qualità della Misura
201

EFFETTI SISTEMATICI: ripetendo più volte il procedimento di misurazione esse
influenzano la misura sempre allo stesso modo.
I fattori di influenza di tipo sistematico derivano da cause conosciute e, come tali,
hanno sempre lo stesso effetto sulla misura anche se questa è ripetuta un gran
numeri di volte.
La valutazione degli EFFETTI SISTEMATICI va eseguita analizzando teoricamente
i diversi fattori di influenza e provvedendo gli effetti che essi possono avere sul
risultato finale di misura.
Un simile approccio consente, quindi, anche di apportare la dovuta correzione al
risultato di misura.

202



Gli errori non sistematici o accidentali , Ea, o "random" sono quelli che

permangono anche nell'ipotesi di essere riusciti a correggere tutti gli errori
grossolani e sistematici.


Gli errori accidentali si calcolano come la differenza tra il risultato di una misura e la
media di una serie di misure ripetute.



Essi sono l'insieme di un gran numero di effetti.



Le cause degli errori accidentali sono prevalentemente imprevedibili fluttuazioni nelle
condizioni operative, strumentali e ambientali.

Al limite, se si sono corretti tutti gli errori sistematici e gli errori accidentali
seguono leggi simili di variazione, il valore del misurando tende alla
media aritmetica di un numero molto elevato di osservazioni. Quanto
più piccoli risultano gli errori accidentali, tanto più si dice che la misura è
precisa.

2/3
203

È facile verificare che, ripetendo più volte la stessa misurazione, non si ottengono
sempre gli stessi risultati. Poiché le cause che producono questo tipo di dispersione
nelle misure non sono in genere prevedibili in modo sistematico, non è possibile
eliminarle; si può però pensare di attenuarne gli effetti prodotti sulla misura.
Osservando con più attenzione i risultati di misura, si può riscontrare che essi sono
compresi all’interno di una fascia di valori.
Inoltre se i risultati ottenuti nelle varie misurazioni vengono mediati, il valore della
media è praticamente insensibile agli effetti aleatori

3/3
204

Piccoli errori SISTEMATICI – Piccoli errori CASUALI
Grandi errori SISTEMATICI – Piccoli errori CASUALI
Piccoli errori SISTEMATICI – Grandi errori CASUALI
Grandi errori SISTEMATICI – Grandi errori CASUALI

205

Per corregge gli errori sistematici si definisce la correzione, inteso come valore
da aggiungere algebricamente al risultato non corretto di una misura.

C= -ES
Pertanto una stima corretta del valore del misurando si potrà ottenere dalla
relazione:
A=X+C
Dal momento che l’errore sistematico potrebbe non essere noto, si definisce un
fattore di Correzione CF:
A=CFX

Pertanto l’incompleta conoscenza del valore richiesto per la correzione
contribuisce all’incertezza del risultato e quindi, dopo la correzione, il risultato
della misura è ancora solo una stima del valore del misurando.

Incertezza
206

L’incertezza è un parametro sia qualitativo sia quantitativo. Qualitativamente
essa rappresenta il grado di dubbio sulla validità del risultato di una misura,
quando invece essa deve fornire un’indicazione quantitativa va accompagnata
dall’aggettivo appropriato.

Il risultato di una misura dovrebbe essere la migliore
stima del valore del misurando e va sempre
accompagnato dall’indicazione dell’incertezza, che,
come si è detto, caratterizza la dispersione dei risultati
ragionevolmente attribuibili al misurando.

Incertezza
207

Le ragioni dell’incertezza provengono da:


La imperfezione strutturale nei componenti degli strumenti utilizzati;



La inadeguatezza del campione di confronto;



La limitatezza della scala o del sistema numerico di visualizzazione
dello strumento;



Fretta da parte dell’operatore.

Il solo fatto di essere obbligati ad inserire uno strumento di misura in un sistema
altera le condizioni iniziali del sistema stesso e non consente la misura del valore
che il misurando assumeva prima dell’inserzione.

Incertezza
208







L'incertezza di misura è il parametro, associato al risultato di una misura,
che caratterizza la dispersione dei valori che potrebbero essere
ragionevolmente attribuiti al misurando.
Una valutazione dell’incertezza è sempre necessaria, anche se fatta
implicitamente e mediante considerazioni euristiche. Non conoscere quale
sia l’incertezza significa che il valore di una misura è un numero a caso!
Non ha senso essere molto precisi nel fornire un’incertezza, cioè
scrivere V=4.8±0.231814 V non è più elegante e non meno esatto che
scrivere l’incertezza come 0.23 V!

Incertezza
209







Nell’indicazione delle misura (e dell’incertezza) è sempre meglio essere
pessimisti.

Per l’incertezza si usano solitamente massimo due cifre o addirittura una
soltanto (se questa è alta). Un discorso analogo di “compattezza” ed
“eleganza” va fatto anche nell’esprimere il risultato della misurazione.
Scrivere una misura con un numero eccessivo di cifre (sinonimo di
precisione) può essere anche sbagliato, e comunque risulterebbe
sproporzionata con l’entità dell’incertezza.

Misurazioni e Incertezza
210



Detto questo, il valore V=4.823564212 V rimane comunque il miglior valore che
rappresenta la stima del valore del misurando (spiegato sotto). Quando si decide di
scrivere V=4.83 si sta introducendo una quantizzazione, che comunque peggiora la
misura e aumenta l’incertezza. È per questo che ha senso introdurre un
“peggioramento” che sia comunque inferiore all’incertezza intrinseca del processo o
dello strumento di misura.



Regola pratica: scrivere il risultato della misura con una cifra in più rispetto alla prima
cifra significativa dell’incertezza.

Misurazioni e Incertezza
211

ESEMPIO
Supponiamo di aver misurato una tensione V=2V e una corrente I=3mA. Richiamando la legge di
Ohm, R=V/I, e quindi R=2/0.003=666,6666666…Ω
Pensiamoci un attimo: supponiamo che entrambi valori misurati siano stati affetti da un’incertezza
relativa percentuale pari a 1%. Nel caso peggiore (vedi sotto), l’incertezza su R sarà del 2%, quindi
UR

u
R ( R%

100

)

(2

) (2
) 13.33333
0.003
100

0.013333k

A questo punto, nota l’incertezza, possiamo scegliere come esprimere la misura:
Se arrotondiamo a R=0.67KΩ, aumentiamo l’incertezza di 3.3Ω, se invece scriviamo R=667Ω,
aumentiamo l’incertezza di 0.33Ω.
Quindi, in definitiva, potremo scrivere la misura come:

R=0.67±0.02KΩ;

R=667±14Ω (aumentando la precisione).

Nota: l’ultima cifra significativa con cui si esprime la misura deve corrispondere all’ultima cifra
significativa con cui si esprime l’incertezza

Incertezza
212



La definizione dell'incertezza presuppone l'esistenza del misurando
all'interno di una fascia di valori, che dipende da una deviazione standard,
stabilita in base ad un ben preciso livello di confidenza;



Ne deriva chiaramente che l'analisi dell'incertezza richiede semplicemente il
ricorso ai principi noti della probabilità e della statistica (che non tratteremo);

L'abbandono dell'approccio deterministico rende superata e inutile la
definizione di valore vero del misurando, che è un'entità inconoscibile, ma
rende più difficile la comprensione di come migliorare l'accuratezza di una
misura.

La Misura: Gli errori
213

Prima di eseguire una misura si può avere una stima, A, del valore del
misurando. Questa stima A può essere assunta come valore
convenzionalmente vero del misurando.
L’errore può essere definito come: assoluto, relativo o percentuale.
L'errore assoluto, E, è definito come la differenza fra il valore misurato, X, e
il valore A:
E=X-A
è evidente che essendo A solo una stima del valore del misurando, l’errore E è
un concetto idealizzato e non può essere mai conosciuto esattamente, quindi la
correzione non potrà mai essere completa.

214

L'errore relativo, e, è definito come il rapporto tra l'errore assoluto, E, e il
valore A:

e

X

A

A

E
X

L'errore percentuale, e%, è definito come l'errore relativo, e, espresso in
X A
percento:
e%
100
A

215

Inoltre, si definisce accuratezza il grado di approssimazione della quantità
misurata (X) al valore del misurando (A):

ax 1

X

A
A

Mentre la precisione è il grado di approssimazione di un insieme ripetuto di
misurazioni della stessa quantità al valor medio:
px

1
N

N

pxi , pxi
i 1

1

xi

x
x

,x

1
N

N

xi
i 1

216

Esistono misure precise ma inaccurate, imprecise ed
inaccurate e misure precise ed accurate; non esistono
misure accurate ed imprecise.
“Misure accurate sono necessariamente precise”.

La Misura: Gli errori sulle misure
indirette
217

dato X=f(a,b,c,…), dove a,b,c sono grandezze misurate, quanto vale la propagazione
dell’errore su X?

Ipotizzando che gli errori siano sufficientemente piccoli e che sia possibile confondere
l’errore assoluto E=X-A con il differenziale totale della funzione

dX

f
da
a

f
db
b

f
dc ...
c

Si può scrivere la seguente relazione tra l’errore assoluto su X, Ex, e quelli sulle
grandezze misurabili Ea,Eb,Ec:
f
f
f
Ex
Ea
Eb
Ec ...
a
b
c
a f
b f
c f
ex
ea
eb
ec ...
X a
X b
X c

indirette
218

Si prenda come esempio la funzione X=ab; svolgendo gli opportuni calcoli risulta
che:

ex

ab
ea
X

ba
eb
X

ea eb

Ponendo a=b risulta che l’errore relativo su un quadrato è due volte l’errore relativo
sulla base.

ex
Si prenda come esempio la funzione X=a/b; risulterà vero che

ea

eb

indirette
219

ex
Consideriamo ora X=a-b ; in questo caso avremo

aea beb
a b

, che fornisce una curiosa considerazione secondo cui
l’errore relativo sulla grandezza X è tanto maggiore quanto
più le grandezze misurabili sono vicine tra loro. Per cui
bisogna sempre ricordare che un metodo di misura
basato sulla differenza fra due grandezze misurabili va
applicato solo in casi particolari.

indirette
220

Poiché accade spesso che gli errori relativi non siano noti
con esattezza in entità e segno, se ne fissano i limiti che
delimitano la fascia di incertezza. Pertanto si fissa una
stima del valore massimo dell’errore relativo, ponendosi
nel “caso peggiore”, oppure nel “caso del valore più
probabile”, che consiste nel calcolo della radice quadrata
della somma dei quadrati dei valori più grandi degli errori
relativi.

221

Possiamo dire che…

L’errore è come il misurando X: non può mai
essere valutato esattamente.

La Misura: L’incertezza a l’errore
222

Ne deriva che una misura sarà sempre affetta da incertezza. Occorre
distinguere le parole “errore” e “incertezza”, che non sono assolutamente dei
sinonimi, e rappresentano concetti completamente differenti, come sarà chiarito
in seguito. Essi non devono essere confusi l’uno con l’altro, né scambiati tra
loro.

La Misura:
Esempio 1.

V
eV%

R

223

x, g %

I k , s[ A]
eI% x, g %

223

Misura di resistenza con
metodo
voltamperometrico. La
tensione misurata risulta
di y,c V, con un errore
dello x,g%, la corrente è
pari a k,s A, misurata con
lo stesso errore. Si calcoli
l'errore sulla resistenza
impiegando i metodi del
caso peggiore e del caso
più probabile.

y, c[V ]

E
e
dX
dX

V
I
X
X

f (V , I )
A

e%
E E

A
A X 100
f
f
da
db ...
a
b
E X , da Ea , db Eb
A

dX
da
db
, ea
, eb
X
a
b
f
f
eX X
ea a
ebb ...
a
b
V a , I b, R X
eX

eR

1V
eV
I R
eV eI

eR

eV 2

eR

V I
eI
I2 R
eI 2

R
eV
R

1 f
( ea a
X a
R
eI
R

eV

f
ebb ...)
b

eI

(

f a
ea
a X

f b
eb ...)
bX

La Misura:
Esempio 2.

R1

x

y

R2

t

g

R3

n

v

Req

?

224

eeq

Supponiamo che la misura
di tre resistenze elettriche
in serie abbia fornito i
seguenti risultati, con
accanto gli errori di
misura: x±y Ω, t±g Ω, n±v
Ω. Si calcoli il valore della
resistenza equivalente e
l'errore relativo.

?
3

Req

X

f ( a , b, c )

R1

R2

R3

x

t

n

i 1

dX
dX
ex
ex
ex

f
da
a
E X , da
Ex
, ea
X
Ex
X
Ex
X

ex
224

Ri

f xy
x Xx

Req

x

t

f
db ...
b
Ea , db Eb , dc

Ec

Ea
Eb
Ec
, eb
, ec
a
b
c
f Ea
f Eb
f Ec
f aea
a X
b X
c X
a X
f R1eR1
f R2 eR2
f R3eR3
R1 X
R2 X
R3 X
f tg
f nv
t Xt
n Xn
y g v
n
x t n

y
X

g
X

v
X

f beb
b X

y
x

g v
t n

f cec
c X

La Misura:
Esempio 3.

uX

x, y
z%
%

Misura di una resistenza
elettrica con media
aritmetica di più misure
pari a x,y Ω. Alla media si
può attribuire
un'incertezza dello z%
inoltre si è valutato un bias
di t,d Ω, con un'incertezza
del r%. Dopo aver
effettuato la correzione e
valutato l'incertezza
complessiva si esprima il
risultato della misura.

BIAS

t, d

u BIAS%

r%

xi

225

225

X

A

Esi

X

1
n

1
n

n

1
n

xi
i 1

n

A

Esi

Eai

i 1

1
n

n

Eai

0

1
nA
n

1
n

i 1

X
X

A

n

Esi
i 1

1 n
Esi
n i 1
BIAS

A

C

X

C

X

BIAS

BIAS

x, y z %
100
BIAS r %
100

uX
u BIAS
u( X )
X

Eai

x, y

uX 2
C

t, d r %
100

u BIAS 2
u( X )

x, y

t, d

n

A
i 1

1
n

n

Esi
i 1

1
n

n

Eai
i 1

226

Sensori e Trasduttori
Introduzione

Sensori e Trasduttori: Schema generico di
funzionamento
227

ADC

Control Unit

Processo

DAC

D
I
S
P
L
A
Y

Sensori e Trasduttori: Introduzione 1/2
228

Definiamo dei parametri caratteristici per i trasduttori:


CAMPO DI LAVORO: insieme dei valori della grandezza d’ingresso ai quali
corrispondono valori affidabili della grandezza d’uscita;



LINEARITÀ;



STABILITÀ: la capacità di mantenere la linearità, nelle diverse condizioni di
lavoro e nel tempo.



SENSIBILITÀ: il rapporto tra la variazione della grandezza d’uscita e quella
d’ingresso che l’ha provocata. Corrisponde alla pendenza della curva di
conversione in un certo punto;

229



RISOLUZIONE: è la minima variazione della grandezza d’ingresso,
apprezzabile all’uscita;



AFFIDABILITÀ;



VELOCITÀ DI RISPOSTA;



RIPETIBILITÀ;



RUMORE;



INSENSIBILITÀ AI DISTURBI;



ISTERESI: rappresenta la diversa risposta fornita dal trasduttore qunado
subisce variazioni della grandezza fisica d’ingresso di uguale entità ma di
verso opposto.

230

Il SENSORE è il primo elemento della catena di misura.

Ha il compito di convertire la grandezza fisica da misurare (misurando) in un’altra
più facilmente trattabile.
Il TRASDUTTORE è un dispositivo sensibile che fornisce un segnale elettrico
misurabile in risposta ad uno specifico misurando.
Un trasduttore è un sensore ma un sensore non è un trasduttore!!!

231

Più tecnicamente:


Un trasduttore è un dispositivo che converte una grandezza fisica in un segnale
elettrico proporzionale. Si tratta di un dispositivo fisico che è stato progettato per
trasformare grandezze appartenenti ad un sistema energetico in grandezze
equivalenti (proporzionali) appartenenti ad un diverso sistema energetico (di
solito più conveniente per gli usi successivi);



Un sensore è un particolare trasduttore utilizzato per sentire (o acquisire) le
condizioni operative di una macchina o di un processo. Esso trasforma una
grandezza fisica in un’altra equivalente; spesso acquisisce soltanto
l’informazione, nel senso che la grandezza di uscita non possiede le stess
caratteristiche energetiche possedute da quella originaria.

232

Se il sensore non è un trasduttore può essere chiamato corpo di prova e richiede in
cascata un trasduttore

misurando
Sensore
primario (corpo di prova)

misurando
secondario

Trasduttore

segnale
elettrico

Sensori e Trasduttori: Sensori attivi e
passivi 1/2
233

La trasduzione in elettrica di una grandezza non elettrica è, quindi, norma eseguita
da un sensore, sensibile alla grandezza che si vuole misurare, che viene collocato
nel punto di misura
Un sensore può essere attivo o passivo:


ATTIVO: forniscono in uscita un segnale elettrico attivo (tensione, corrente)
ottenuto mediante una trasformazione di energia in forma elettrica;
Esempi: Termoelettrico (termocoppia), Piroelettrico (cristalli la cui polarizzazione dipende dalla temperatura), …



PASSIVO: la grandezza da misurare influenza una grandezza elettrica passiva
(resistenza, capacità), allimentata da sorgenti esterne di energia.
Esempi: Termoelettrico (termocoppia), Piroelettrico (cristalli la cui polarizzazione dipende dalla temperatura),…

01-Lezione PON CORSO BAITAH Dott. SUMA

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