Características de un instrumento de medición

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
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@edfrancom
edgardoadrianfrancom
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• Características estáticas
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Exactitud y precisión
Linealidad
Sensibilidad
Resolución
Gama y escala
• Características dinámicas
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•
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.
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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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Instrumentación
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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.
•
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•
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
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• 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.
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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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