Instrumentos de medici

1
Instrumentos de medición eléctrica en CC
2
Instrumentos analógicos y digitales

• Clasificación de los instrumentos de medida se
  puede realizar una división general entre
  instrumentos de índice o analógicos e
  instrumentos numéricos o digitales
• Analógico es aquel en el cual la indicación se
  obtiene a partir de una posición de un índice,
  material o no, sobre una referencia adecuada
• Digital es aquel en el cual la indicación aparece
  en forma numérica

3

• Instrumento analógico
• En un instrumento analógico la magnitud a medir,
  por ejemplo la intensidad de una corriente
  eléctrica, se convierte en una magnitud más
  directamente perceptible a los sentidos como es
  el desplazamiento de un índice (aguja) sobre una
  escala esto permite al observador seguir en
  forma continua las variaciones del valor medido.
  Cuando el operador lee el instrumento, convierte
  la indicación analógica en un valor numérico con
  la ayuda de la escala.
• Como utiliza la energía de la magnitud a medir
  para convertirla en una deflexión que le es
  proporcional, este dispositivo es un conversor
  electromecánico de medición

4

• Instrumento digital
• En el instrumento digital o numérico el proceso
  de la medición proporciona una información
  discontinua expresada por un número de varias
  cifras. La escala clásica de indicación continua,
  es reemplazada por la escala numérica de
  indicación discontinua, en la cual las cifras
  alineadas a leer indican directamente el valor
  numérico de la magnitud medida la indicación
  numérica se presenta a lo largo del tiempo con un
  ritmo predeterminado
• En general los instrumentos digitales poseen
  características mejores a los analógicos,
• p.e, un consumo de energía mucho menor y una
  mayor exactitud pueden incorporar selección
  automática de escala, e indicación de polaridad,
  lo que salvaguarda al instrumento y mejora la
  fiabilidad de la medida.

5
Multímetro - VOM

• El multímetro es un instrumento de medición muy
  conocido también con los nombres VOM
  (Voltios,Ohmios, Miliamperímetro), Tester,
  Polímetro.
• En la actualidad hay multímetros con capacidad de
  medir muchas otras magnitudes. (capacitancia,
  frecuencia, temperatura, etc.).
• Hay dos tipos de multímetros El multímetro
  analógico y el multímetro digital. Ver Analógico
  y Digital.

6

• Los multímetros analógicos
• Los multímetros analógicos son fáciles de
  identificar por una aguja que al moverse sobre
  una escala indica del valor de la magnitud
  medida. Ver el gráfico.
• Multímetro analógico

7

• Los multímetros digitales
• Los multímetros digitales se identifican
  principalmente por un panel numérico para leer
  los valores medidos, la ausencia de la escala que
  es común en los multímetros analógicos. Ver el
  gráfico.

8

• El selector de funciones sirve para escoger el
  tipo de medida que se realizará. Ver en la
  siguiente tabla como ubicar el selector de
  funciones para medir voltaje AC y DC, corriente
  alterna, corriente directa y resistencia.
• El selector de rangos del multímetro sirve para
  establecer el máximo valor que se podrá
  visualizar.
• Ej

9

• Si no se tiene una idea de la magnitud a medir
  empezar por el rango más grande.
• Esto previene el daño o deterioro del multímetro.
  Ver algunos ejemplos en la tabla de la derecha.
• Véase que se escoge siempre un rango superior al
  de la magnitud que se mide.

10
Precisión y Exactitud

• EXACTITUD Es la cercanía con la cual la lectura
  de un instrumento se aproxima al valor verdadero
  del parámetro medido. Se refiere al grado de
  acercamiento, aproximación al valor verdadero de
  la cantidad bajo medición. Es común indicar la
  exactitud mediante un valor que da los límites
  del error.
• La exactitud indica cuán cerca está una medición
  del valor real de la cantidad medida.
• Es el grado de ausencia de error.
• Ej.Todas las flechas alcanzan el centro que es la
  posición exacta de los lanzamientos..
• Hay exactitud en los lanzamiento (También
  precisión como veremos más adelante)

1
11
Precisión y Exactitud

• La precisión se refiere al grado de concordancia
  dentro de un grupo de mediciones. Ej.Todos los
  lanzamientos de las flechas concuerdan en un
  punto que no es la posición exacta
• Hay precisión en los lanzamientos pero no
  exactitud.
• Representa también el grado de finura o
  resolución de una medición. Un amperímetro que
  permite apreciar hasta el décimo de Amperio es
  más preciso que otro que permite apreciar dos
  décimos de Amperio.

1
12
Precisión y Exactitud

• En la figura siguiente no hay precisión ni
  exactitud en los lanzamientos

1
13
Precisión y Exactitud

• Ejemplo de exactitud y precisión
• Referencia Resistencia 100 O
• En el Medidor 1(M1) Tomamos estas lecturas (97O,
  97O, 97O, 96O, 97O)
• En el Medidor 2 (M2) Tomamos estas lecturas (99O,
  99O, 98O, 99O, 99O)
• Conclusión tanto M1 como M2 tienen la misma
  precisión puesto que M1 repite 4 veces el valor
  97O, mientras que M2 repitió también 4 veces el
  valor 99O.
• Pero es más exacto el M2 porque se aproxima más
  al valor de nuestra referencia

14
Precisión y Exactitud

• Vamos a ver otro ejemplo para explicar estos
  conceptos Supongase que solicitamos a tres
  estudiantes determinar la masa de un cilindro
  de aluminio cuya masa real es de 3.00 g. ( ver la
  gráfica siguiente)

15
Precisión y Exactitud
16
Precisión y Exactitud

• La tabla anterior muestra los resultados de los
  estudiantes
• Los resultados de la medición del estudiante 2
  son más precisos que los del estudiante 1. Pero
  ningunos de los resultados del estudiante 1 y 2
  es muy exacto.
• Los resultados del estudiante 3 no sólo son
  precisos sino también son lo más exactos.

17

• SENSIBILIDAD Es la respuesta del instrumento al
  cambio de la entrada o parámetro medido. Es
  decir, se determina por la intensidad necesaria
  para producir una desviación completa de la aguja
  indicadora a través de la escala.
• RESOLUCIÓN Es el cambio más pequeño en el valor
  medido para el cual el instrumento responderá.
• ERROR Es la desviación del valor verdadero al
  valor medido, es decir, que tanto se separa el
  valor leído del valor real.

18
Cifras significativas
Regla con menor precisión
Regla con mayor precisión
19

• En cualquier medición, las cifras significativas
  son los dígitos que se conocen con certeza más un
  dígito que es incierto. La medición de 82.2
  centímetros (hecha con la regla superior de la
  figura A) tiene tres cifras significativas, y la
  medición de 82.25 centímetros (hecha con la regla
  de abajo) tiene cuatro cifras significativas. El
  dígito del extremo derecho siempre es un
  estimado. Siempre se escribe solamente un dígito
  estimado como parte de una medición. Sería
  incorrecto informar que la longitud de la mesa de
  la figura A, medida con la regla de abajo, es de
  82.253 centímetros. Este valor de cinco cifras
  significativas tendría dos dígitos estimados (el
  5 y el 3) y sería incorrecto porque indicaría una
  precisión mayor de la que esa regla puede
  proporcionar.

20

• Se han desarrollado reglas estándar para escribir
  y usar las cifras significativas, tanto en las
  mediciones como en valores calculados a partir de
  ellas.

21
Tipos de errores

• 1 Graves o gruesos
• Son en gran parte de origen humano, como la mala
  lectura de los instrumentos, ajuste incorrecto y
  aplicación inapropiada, así como equivocaciones
  en los cálculos. Consisten en equivocaciones en
  las lecturas y registros de los datos. En general
  se originan en la fatiga del observador, en el
  error al transcribir los valores medidos a las
  planillas de los protocolos de ensayos, a la
  desconexión fortuita de alguna parte del circuito
  de medición, etcétera.
• 2 Sistemáticos
• Se deben a fallas de los instrumentos, como
  partes defectuosas o desgastadas, y efectos
  ambientales sobre el equipo. Un ejemplo típico en
  el galvanómetro de Darsonval, se deriva de la
  fricción de los cojinetes de las partes móviles,
  deterioro del resorte antagónico, etc. Estos
  errores pueden evitarse mediante una buena
  elección del instrumento, aplicación de factores
  de corrección, o recalibrando los mismos frente a
  un patrón. Ejemplo este error se da cuando un
  instrumento no está encerado. Cuando de fábrica
  el instrumento tuene faltante o excedente.
• 3 Aleatorios o fortuitos (accidentales)
• Se deben a causas desconocidas y ocurren incluso
  cuando todos los errores sistemáticos han sido
  considerados. Para compensar estos errores debe
  incrementarse el número de lecturas y usar medios
  estadísticos para lograr una mejor aproximación
  del valor real de la cantidad medida. Ejemplos
  Errores de apreciación de la indicación
  (paralaje). Cuando se presiona un cronómetro
  antes o después que inicia un evento.