Strumenti a indicazione diretta

Per quanto riguarda gli strumenti con indicazione leggibile dallo sperimentatore questa può essere del tipo analogica e digitale. Nel primo caso un ago si posiziona, in genere con continuità, su una posizione lungo una scala graduata. Se invece l'indicazione è digitale l'uscita è data da un numero che rappresenta il valore della grandezza di interesse. A differenza degli strumenti analogici, gli strumenti digitali non hanno una scala leggibile con continuità. Ciascuna di queste indicazioni ha i suoi vantaggi e svantaggi. In particolare, la scala digitale produce una lettura dell'indicazione meno soggetta ad interpretazioni personali. Quella analogica fornisce la lettura a colpo d'occhio e può essere più appropriata per strumenti di controllo, quali un contagiri o un tachimetro di una moto.

Negli strumenti con indicazione analogica la scala consiste in un insieme ordinato di segni (tacche) per lo più equidistanziati e numerati. Un indice permette di leggere sulla scala il valore indicato dallo strumento. Esso può essere costituito ad esempio da una lancetta, un fascetto di luce o la superficie di un liquido, Spesso, negli strumenti di precisione, l'ago è particolarmente sottile e una superficie speculare lungo la scale serve a ridurre l'errore di parallasse (vedi Fig 8.4).

Le tacche dividono l'estensione della scala in divisioni. È importante notare che le scale analogiche sono fatte per una indicazione continua dei valori misurati, ovvero è lecito e doveroso interpolare fra le tacche se la qualità della misura lo richiede (vedi appendice A.2.2). Infatti la spaziatura della scala, ovvero la distanza fra due tacche, è generalmente scelta in modo tale da poter permettere la stima dei decimi di divisione (vedi figura 2.2).

In corrispondenza alla variazione di una divisione della posizione dell'ago l'indicazione della grandezza varia di una quantità chiamata intervallo di scala. A volte questo parametro è usato come quantità caratteristica di alcuni strumenti, come ad esempio nel caso di termometri a liquido, strumenti per misure di lunghezze, cilindri graduati, e altri. Si parla quindi di un righello da un millimetro per divisione, di un termometro da $0.2^\circ C$ per divisione e così via.

Nel caso di strumenti ad uscita digitale la scala è digitale e fornisce ovviamente una indicazione discontinua del valore della misura. Comunque tale discontinuità diventa insignificante quando l'incremento digitale (cioè la differenza fra due valori numerici successivi dovuti ad una variazione della cifra meno significativa) è minore dell'incertezza di misura. Per intervallo di scala di strumenti digitali si intende la variazione della grandezza fisica che corrisponde all'incremento digitale della scala.