como essa diferença de tensão foi coletada como informação binária?

Não foi. Se não existia computador e nem qualquer outra necessidade de codificar informação em binário, a tensão era medida e interpretada seja lá como precisassem (alguém media "10 volts" e usava essa informação conforme a necessidade).

Hoje, no contexto dos computadores, alguns valores arbitrários são interpretados como bits. Definiram arbitrariamente que se o valor for baixo (entre X e Y volts), isso é "repassado" para o computador como "bit zero", e se o valor for alto (entre Z e W volts), como o "bit 1".

O que o programa que estiver rodando vai fazer com esses bits, aí é outra história...

Lembrando que isso é detalhe de implementação. Se alguém no futuro inventar outro meio de armazenar/processar zeros e uns, que não envolva volts, será igualmente válido (por exemplo, se usar o spin do elétron, ou gravar os bits em moléculas de DNA).

No fundo isso são abstrações: existe algo que pode estar em dois estados diferentes, então vc define um desses estados como zero e outro como 1. Se a forma de chegar a esses estados pode ser controlada, vc sabe como gerar bits de maneira confiável.