Subido por Sergio Fabian Haddad

Labo Unidad4

Anuncio
Unidad 4. Laboratorio de Mediciones
Eléctricas I
Presentación PowerPoint de
Ing. Sergio Haddad
E:T: N° 30
2021
§
Temas
Error sistemático de Inserción
Error sistemático de Método
Error por tendencia del operador
Error por efectos circundantes
Errores accidentales o fortuitos
Ejemplo
Error Sistemático de Inserción
Es el error que se produce al incorporar un instrumento en un circuito, producto de
su resistencia interna (o impedancia), que modifica el circuito original que se quiso
Medir
Veamos un ejemplo: Se quiere medir la caída de tensión en R
2
Podríamos decir que V2 es el verdadero
valor que queremos medir
Error Sistemático de Inserción
Supongamos que usamos un voltímetro cuya resistencia interna (Rv ) es 2000 Ω.
Entonces (si el instrumento fuera exacto) la tensión medida será:
Cuanto mas resistencia interna tenga el voltímetro menor será el error de Inserción
Error Sistemático de Inserción
Veamos otro ejemplo donde queremos medir la corriente del circuito
Error Sistemático de Inserción
Cuanto menor sea la resistencia interna del amperímetro menor será el
error de inserción.
Error Sistemático de Inserción
¿Cómo determinar las resistencias internas de los instrumentos a partir de los
consumos específicos?
Error Sistemático de Inserción
Existen técnicas para “eliminar” el error de inserción: LA TECNICA DE OPOSICION
La técnica de oposición permite construir, por ejemplo un voltímetro, de resistencia
interna “infinita”.
• Se varía la resistencia
variable hasta lograr que el
galvanómetro indique cero.
• Cuando eso ocurra el
potencial del punto A es
igual al potencial del punto
B.
•Entonces, el voltímetro
indica la tensión en R pero
2
sin tomar corriente del
circuito que se quiere
medir sino de la fuente
auxiliar, no cometiendo
error de inserción.
Error Sistemático de Inserción
La técnica de oposición permite construir por ejemplo un amperímetro de
resistencia interna “nula”.
• Se varía la resistencia variable hasta
lograr que el galvanómetro indique cero.
• Cuando eso ocurra el punto A está al
mismo potencial que B (como si no se
hubiese conectado ningún amperímetro
allí). Entonces:
• Esto quiere decir que la caída de tensión
en el amperímetro (Ix R ) se igualó a una
subida de tensión en Rp producto de la
presencia de Iaux.
• Entonces la corriente I se mide en el
amperímetro sin cometer error de
inserción.
Error Sistemático de Método
Es el error que se produce de acuerdo a donde se conecten los instrumentos que se
usen.
Veamos un ejemplo: Se quiere medir la resistencia Rx con un voltímetro y un
amperímetro.
Existen dos métodos uno llamado Conexión Corta o Tensión Bien Medida y la otra
Conexión Larga o Corriente Bien Medida”.
Error Sistemático de Método
a) Método de Conexión Corta o TBM
El voltímetro va sobre la carga
Error Sistemático de Método
b) Método conexión larga o CBM
El amperímetro esta cerca de la carga
Error Sistemático de Método
a) Método de Conexión Corta o TBM Error cometido
Error Sistemático de Método
b) Método conexión larga o CBM Eror cometido
Error Sistemático de Método
Que método debo elegir
Error del Instrumento
Es el error del propio instrumento (también se lo llama intrínseco).
Se puede estimar el error de un instrumento con un gráfico llamado “quebrada de
calibración” que surge de un ensayo en el cual se compararon las lecturas de ese
instrumento con otro que actúa como elemento patrón.
Error del Instrumento
Error del Instrumento
Construcción de la quebrada de calibración. Se toman valores de Vp y Vc y se los
compara:
Error del Instrumento
Error del Instrumento
Error del Instrumento
1. Sin embargo, hay algunas consideraciones sobre todo lo anterior que convendría
aclarar ahora…
Se consideró que el instrumento patrón indica el valor verdadero (y eso sabemos
que puede no ser cierto).
Tampoco se consideró ningún error de lectura, en ningún instrumento.
No sabemos que si al repetir la experiencia obtendríamos los mismos valores.
Todo ello hace que tengamos que considerar también otros aspectos como veremos
más adelante, para mejorar nuestras conclusiones respecto del error del
instrumento.
2. Si el ensayo realizado que determinó la quebrada de calibración tuvo por
objetivo calcular la clase del instrumento, entonces el ensayo se llama de
“calibración” o de “contraste”.
En cambio, si tuvo por objetivo determinar si el error máximo del instrumento
está dentro del margen especificado por la clase que declaró un fabricante por
ejemplo, se denomina ensayo de “verificación”.
Error del Instrumento
3. No siempre para calcular la clase se usa el alcance. En realidad, la clase se
calcula como:
donde:
Valor fiduciario: es el valor que por convención se toma en un instrumento para
especificar su exactitud.
Ejemplos de valores fiduciarios:
• El límite superior del campo de medida (el alcance), en aparatos con “0‟ en un
extremo no fuera de escala.
• La suma absoluta de los valores extremos de la escala, en aparatos con “0‟
dentro de la escala.
• 90° eléctricos para cofímetros y fasímetros.
• La longitud total de la escala para aparatos con escala no lineal contraída
Error del Instrumento
Ejemplos de Valores fiduciarios
Error por tendencia del
observador
Se refiere a la técnica experimental que posee el operador que se repite
siempre con la misma intensidad y signo.
Error por efecto circundantes
Se refiere a los errores que se repiten en magnitud y signo al repetirse las mismas
condiciones experimentales ajenas al instrumento.
Ejemplos:
Modificación de una resistencia interna de un instrumento al cambiar la
temperatura.
Modificación de una impedancia interna de un instrumento al cambiar la
frecuencia.
Presencia de vibraciones, presión, humedad, etc.
Formas de onda de tensión o corriente.
Errores accidentales o fortuitos
Se refiere a los errores que inevitablemente están presentes, pero que siguen las
leyes del azar. No se los puede eliminar por eso se los llama “residuales”.
Estos errores no se repiten ni en magnitud ni en signo aunque se repitan las
condiciones experimentales, entonces solo un estudio estadístico puede
caracterizarlos.
Si se tiene información sobre mediciones repetidas se podrá conocer la
distribución de frecuencia de ocurrencia de esas mediciones. En general, dentro
de las mediciones eléctricas hay tres distribuciones que se usan comúnmente:
Errores accidentales o fortuitos
Al no repetirse en magnitud y signo no se puede hacer ninguna corrección, pero
sí, gracias a la teoría estadística, se puede encontrar algún índice de dispersión,
que con alguna probabilidad, (también llamado nivel de confianza), defina un
intervalo dentro del cual se encuentre el valor verdadero de la medición, y usar
ese índice de dispersión para calcular una incertidumbre como veremos más
adelante
Errores accidentales o fortuitos
Ejemplo de Problema
Ejemplo
Se mide una resistencia por el método corto con voltímetro y amperímetro.
El voltímetro indica 22,3 V es de clase 0,5 y alcance 25 V.
El amperímetro indica 145,5 mA es de clase 0,2 y alcance 150mA.
La resistencia interna del voltímetro es 100 kΩ con un error límite de 0.5 kΩ.
Suponga además que no se comete error de lectura en ningún instrumento
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
Ejemplo de Problema
FIN
Descargar