Tema 05: Características de un instrumento de medición Solicitado: Tarea 06 Mapa conceptual: Características de un instrumento de medición M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez http://www.eafranco.com [email protected] @edfrancom

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• Características estáticas • • • • •

Exactitud y precisión Linealidad Sensibilidad Resolución Gama y escala

• Características dinámicas • • • •

Error dinámico Tiempo de respuesta Tiempo nulo Sobrealcance

• Tarea 06 Mapa conceptual: Características de un instrumento de medición

Instrumentación 05 Características de un instrumento de medición Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez

Contenido

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• Son aquellas que no varían al realizar mediciones con el instrumento de medición. • • • • • •

Exactitud Precisión Linealidad Sensibilidad Resolución Gamma y escala

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Características estáticas

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• Precisión: Medida de la reproducibilidad de las mediciones: i.e. dado el valor fijo de la variable, la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de otra.

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• Exactitud: Aproximación con la cual la lectura de un instrumento se acerca al valor real de la variable medida.

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• Linealidad: Por lo general los instrumentos se diseñan de forma que tengan una respuesta lo más lineal posible, es decir, que para un determinado incremento del parámetro que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posición de éste.

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• La linealidad de un instrumento de medición se consigue dado el acoplamiento del sensor, esto ya que en su mayoría las respuestas del elemento transductor no son lineales.

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• Resolución: Cambio más pequeño en el valor medido al cual responde el instrumento.

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• Sensibilidad: Relación de la señal de salida o respuesta del instrumento respecto al cambio de la entrada o variable medida.

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• Por ejemplo, el amperímetro de la Fig. a tiene una gama de 0 a 5 mA, y una sola escala, mientras que el de la Fig. b tiene una gama de 0 a 500 mA, dividida en 5 escalas, las cuales van respectivamente de 0 a 0.05 mA; de 0 a 0.5 mA; de 0 a 5 mA; de 0 a 50 mA y de 0 a 500 mA.

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• Gamma y escala: La gama de un instrumento se define como la diferencia entre la indicación mayor y la menor que puede ofrecer el instrumento. La gama puede estar dividida en varias escalas o constar de una sola.

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Fig. a. Miliamperímetro simple

Fig. b. Miliamperímetro de 5 escalas

• Son aquellas que varían al realizar mediciones con el instrumento de medición. • • • •

Error dinámico Tiempo de respuesta Tiempo nulo Sobrealcance

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Características dinámicas

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• Idealmente se tiene un instrumento al que se espera se le aplique una variable de entrada a medir estable.

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• Error dinámico: El error dinámico de un instrumento se define como la diferencia entre la cantidad indicada en un instante de tiempo dado y el verdadero valor del parámetro que se está midiendo.

Función ideal de entrada a un instrumento de medición 10

• P.g. si se trata de un voltímetro, y se hace variar bruscamente el voltaje entre sus extremos.

• Esto provoca que la respuesta del instrumento en función del tiempo pueda presentar diferentes formas • Según podemos observar, para todo instante de tiempo menor que 𝑡0 existe una diferencia entre la función aplicada y la respuesta del instrumento. Esta diferencia es lo que se denomina error dinámico.

. Respuestas sobreamortiguadas a la función de entrada de un instrumento

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• Las variables de entrada no siempre son ideales:

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• P.g. para instrumentos con aguja indicadora, el tiempo de respuesta es aquél que tarda la aguja en estabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuando ha llegado a un porcentaje determinado (por ejemplo 1%) de su valor final.

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• Tiempo de respuesta: Es el tiempo transcurrido entre la aplicación de una función escalón y el instante en que el instrumento indica un cierto porcentaje (90%, 95% o 99%) del valor final.

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• Sobrealcance: Se presenta cuando la magnitud medida rebasa la magnitud real en función del tiempo. La diferencia entre el valor máximo y el valor final se denomina sobrealcance. • P.g. en los instrumentos con aguja indicadora, la deflexión se produce debido a que se aplica una fuerza a la parte móvil. Dicha parte móvil tiene una masa, por lo que al aplicar la fuerza se origina un momento que puede llevar a la aguja más allá del valor correspondiente al de equilibrio

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• Tiempo nulo: Es el tiempo transcurrido desde que se produce el cambio brusco a la entrada del instrumento hasta que él alcanza el 5% del valor final.

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Características dinámicas

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• Realizar un mapa conceptual de los conceptos del tema 05: Características de un instrumento de medición. *Se entregará antes del día Lunes 08 de Septiembre de 2014 (23:59:59 hora limite). *Recomendación usar Cmap Tool (Pueden enviar el archivo .cmap original pero incluir cuadro de datos del trabajo y alumno)

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Tarea 06 Mapa conceptual: Características de un instrumento de medición

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