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Tema 05: Características de un instrumento de mediciónM. en C. Edgardo Adrián Franco dfrancomedgardoadrianfrancom1
Características estáticas Exactitud y precisiónLinealidadSensibilidadResoluciónGama y escala Características dinámicas Error dinámicoTiempo de respuestaTiempo nuloSobrealcanceInstrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco MartínezContenido2
Son aquellas que no varían al realizar medicionescon el instrumento de medición. �nGamma y escalaInstrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco MartínezCaracterísticas estáticas3
Precisión: Medida de la reproducibilidad de lasmediciones: i.e. dado el valor fijo de la variable, laprecisión es una medida del grado con el cual lasmediciones sucesivas difieren una de otra.Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Exactitud: Aproximación con la cual la lectura de uninstrumento se acerca al valor real de la variablemedida.4
Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Linealidad: Por lo general los instrumentos sediseñan de forma que tengan una respuesta lo máslineal posible, es decir, que para un determinadoincremento del parámetro que estamos midiendo,el desplazamiento correspondiente del indicadorsea siempre el mismo, independientemente de laposición de éste.5
Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez La linealidad de un instrumento de medición seconsigue dado el acoplamiento del sensor, esto yaque en su mayoría las respuestas del elementotransductor no son lineales.6
Resolución: Cambio más pequeño en el valormedido al cual responde el instrumento.Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Sensibilidad: Relación de la señal de salida orespuesta del instrumento respecto al cambio de laentrada o variable medida.7
Por ejemplo, el amperímetro de la Fig. a tiene una gama de0 a 5 mA, y una sola escala, mientras que el de la Fig. btiene una gama de 0 a 500 mA, dividida en 5 escalas, lascuales 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.Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Gamma y escala: La gama de un instrumento se definecomo la diferencia entre la indicación mayor y la menorque puede ofrecer el instrumento. La gama puede estardividida en varias escalas o constar de una sola.8Fig. a. Miliamperímetro simpleFig. b. Miliamperímetro de 5 escalas
Son aquellas que varían al realizar mediciones conel instrumento de medición. Error dinámicoTiempo de respuestaTiempo nuloSobrealcanceInstrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco MartínezCaracterísticas dinámicas9
Idealmente se tiene un instrumento al que se esperase le aplique una variable de entrada a medir estable.Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Error dinámico: El error dinámico de uninstrumento se define como la diferencia entre lacantidad indicada en un instante de tiempo dado yel verdadero valor del parámetro que se estámidiendo.Función ideal de entrada a un instrumento de medición10
P.g. si se trata de un voltímetro, y se hace variarbruscamente el voltaje entre sus extremos. Esto provoca que la respuesta del instrumento enfunción del tiempo pueda presentar diferentesformas Según podemos observar, para todo instante detiempo menor que 𝑡0 existe una diferencia entre lafunción aplicada y la respuesta del instrumento. Estadiferencia es lo que se denomina error dinámico.Respuestas sobreamortiguadas a la función de entrada de un instrumentoInstrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Las variables de entrada no siempre son ideales:11
P.g. para instrumentos con aguja indicadora, eltiempo de respuesta es aquél que tarda la aguja enestabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuandoha llegado a un porcentaje determinado (porejemplo 1%) de su valor final.Instrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Tiempo de respuesta: Es el tiempo transcurridoentre la aplicación de una función escalón y elinstante en que el instrumento indica un ciertoporcentaje (90%, 95% o 99%) del valor final.12
Sobrealcance: Se presenta cuando la magnitudmedida rebasa la magnitud real en función deltiempo. La diferencia entre el valor máximo y elvalor final se denomina sobrealcance. P.g. en los instrumentos con aguja indicadora, ladeflexión se produce debido a que se aplica unafuerza a la parte móvil. Dicha parte móvil tiene unamasa, por lo que al aplicar la fuerza se origina unmomento que puede llevar a la aguja más allá delvalor correspondiente al de equilibrioInstrumentación05 Características de un instrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián Franco Martínez Tiempo nulo: Es el tiempo transcurrido desde quese produce el cambio brusco a la entrada delinstrumento hasta que él alcanza el 5% del valorfinal.13
Instrumentación05 Características de uninstrumento de mediciónProf. Edgardo Adrián FrancoCaracterísticas dinámicas14
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. 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 .
