Medidas Electricas i

8/9/2019 Medidas Electricas i

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MEDIDASELECTRICAS I

Ing. Edy Romn


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Lo que no se mide no se puede fabricar y nose puede mejorar

La medicin de magnitudes fsicas y qumicas es una actividad que incide entodos los aspectos de la vida de una sociedad moderna.

Tiene impactos significativos. Es un slido soporte para, entre otros:

1. El comercio en general, las exportaciones y el acceso a los mercadosinternacionales.

2. La seguridad p !lica, la alimentaria y la proteccin al consumidor.

". La proteccin del am!iente y la salud #umana.

$. %oporte importante para la evaluacin de la conformidad y su reconocimientoglo!al.

&. 'aranti(ar la certificacin de los sistemas de calidad.

La Metrologa la ciencia de las mediciones nodeja de evolucionar a fn de res onder a un numerocrecien!e de necesidades riori!arias y siem recam"ian!es


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Los ins!rumen!os de medici#n son los $ue %acen osi"le lao"servaci#n de cual$uier &en#meno &'sico y su cuan!icaci#n en el

roceso de medici#n. Al reali(ar una medici#n en el mundo real) losins!rumen!os no son sis!emas ideales) or lo !an!o) !ienen una seriede limi!aciones $ue se de"en !omar en cuen!a ara oder ju(gar si

a&ec!an de alguna manera las mediciones $ue se reali(an) y as'de!erminar la veracidad de las mediciones.

Ins!rumen!os de

medida


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Terminosrelacionados con la

se*al1. Variable de Medida (Measured Variable): es la cantidad fsica, propiedad o condicin que esmedida.Ejemplo: Temperatura, presin, flujo, velocidad, resistencia elctrica, etc.2. Seal de Medida (Measured Signal): son seales elctricas, neumticas o de cualquier tipoaplicada al instrumento. Es la salida de un transductor , cuando este es usado para la medicinde una varia le. En un termmetro de termopar, la seal medida es una fuer!a electromotri!"fem#, que es una varia le elctrica anal$ica, dependiente de la temperatura aplicada altermopar. En un sistema de tacmetro elctrico , la seal de medida puede ser un voltajeanal$ico proporcional a la velocidad de rotacin de la parte acoplada del tacmetro al$enerador. Estos ejemplos se pueden o servar en la si$uiente ta la%.Seal de entrada (Input Signal).: es la seal aplicada directamente al elemento o entrada delinstrumento. o no & entre$ada por un instrumento.'. Seal de salida (Output Signal).: es la seal procesada o no & entre$ada por un instrumento.


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T+rminos relacionados con el rango

,. Campo o rango de medida (range) - es el conjun!o de valores de lavaria"lemedida) $ue es!n com rendidos den!ro de los l'mi!es su erior /R0-/ er Range 0alue1 e in&erior LR0- Lo2er Range 0alue1 de la ca acidadde medida o de !ransmision de un ins!rumen!o. Ejem lo-3 4 ,53 C,33 4 633 C473 4 733 C7. Alcance (span) - es la di&erencia alge"raica en!re los valores su eriore in&erior del cam o de medida del ins!rumen!o- s an8 /R0 4 LR0Ejem lo-rango- 473 4 733 9:s an8 773 9 6. Sobrealcance y subalcance (Overrange) - de un sis!ema o elemen!o)es cual$uier valor $ue e;ceda a la se*al de en!rada or arri"a o ora"ajo del valor del rango.


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IL/STRACI


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T+rminos relacionados con el rango4. Rango de Elevacin de cero (Elevated !ero Range) - es un rango en el cual)el valor cero de la varia"le medida) se*al medida) e!c.: es mBas grande $ueel valor in&erior del rango.Ejem lo-Eleva!ed4(ero range- 473 4 ,33 C

ara un rango elevado de cero) la can!idad de la varia"le medida $ue es!aor arri"adel valor in&erior del rango %as!a el valor cero) es e; resado en unidades dela varia"lemedida o en orcen!aje 1 del alcance y se defne como elevaci#n de cero

eroeleva!ion1. ara el rango elevado de cero an!erior se !iene el siguien!eejem lo-Elevaci#n de cero- 735. Rango de su resi#n de cero Su ressed4 ero Range1- es un rango en elcual) el valor cero de la varia"le medida es menor $ue el valor in&erior delrango.Ejem lo- 73 4 ,33 CLa can!idad de la varia"le medida ue es! or a"a o del valor in&erior %as!a


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IL/STRACI


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T+rminos relacionados con la calidad de lalec!ura

,. Resolucin (Resolution) - es el menor incremen!o $ue uede ser de!ec!ado

con cer!idum"re en!re dos unidades de medida discre!as) o es el menorcam"io en la en!rada $ue se uede medir. La resoluci#n uede sere; resada en unidades de la varia"le medida o en orcen!aje del &ondoescala) del alcance) e!c.7. Sensibilidad (Sensitivity) - es la ra(#n en!re el incremen!o de la lec!ura y elincremen!o de la magni!ud $ue lo ocasiona) des u+s de %a"er alcan(ado el

es!ado de re oso. En general) es la endien!e de la curva de cali"raci#n. Seueden o"servar los siguien!es ejem los-ara un miliam erime!ro- la sensi"ilidad viene dada or el nGmero de

divisiones cuando or +l circula la corrien!e de , mA. Las unidades de es!earme!ro son divHmA. Si dos miliam er'me!ros !ienen el mismo nGmero de

divisiones en su escala) ero el rimero su&re una de e;i#n de dos divisiones

cuando circula , mA) mien!ras $ue el segundo de ec!a ,3 divisiones ara lamisma corrien!e) es!e ul!imo es muc%o ms sensi"le $ue el rimero.

ara un vol!'me!ro- como de la defnici#n general se deduce) la sensi"ilidadvendr'adada or el numero de divisiones de ac!adas cuando en sus e;!remos %ayuna ca'da de , 0. Sin em"argo) ara los vol!'me!ros se defne un arme!roes ecial $ue se llama carac!er's!ica de sensi"ilidad) la cual viene e; resadaen o%m or vol!. La defnici#n de es!e arme!ro y su u!ilidad se vera


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T+rminos relacionados con la e;ac!i!ud Condiciones es!!icas

,. E"actitud (accuracy) y #recisi$on - se dice $ue el valor de un arme!roJm1 es muy e;ac!o cuando se a ro;ima muc%o al valor verdadero Jv1. Se

dice $ue el valor de una medida es muy reciso cuando es!a muy "iendefnido) or ejem lo- Si se dis one de un vol!'me!ro digi!al de 6 ,H 7 d'gi!osy o!ro de K ,H7 d'gi!os) uno de ellos es ms reciso $ue el o!ro) ara ello sede!ermina-4 La indicaci#n de cada vol!'me!ro-

ara el vol!'me!ro de 6 ,H7 d'gi!os) se !ienen 6 digi!os) es decir) !res valores$ue var'an de 3 a y ara el ,H7 digi!o) el denominador e; resa dos osi"lesvalores) mien!ras el numerador indica el valor m;imo $ue !oma de esos dos

osi"les valores) el valor ser uno. or ello se !iene ara la indicaci#nm;ima del vol!'me!ro- , .

ara el vol!'me!ro de K ,H7 d'gi!os) la indicaci#n m;ima es- , .

4 A%ora se de"en com arar la indicaci#n de cada uno de los vol!'me!ros)ara ello se de"e medir en los mismos rangos de medida o los rangos masr#;imos osi"le.ara el ejem lo si se mide en el rango de 7 0) se o"serva-

0ol!'me!ro de 6 d'gi!os) /R0- ,. 0 8 7 00ol!'me!ro de K ,H7 d'gi!os) /R0- ,. 0 8 7 0

El vol!'me!ro de K,H7 d'gi!os es el mas reciso.


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En cuan!o a la e;ac!i!ud %ay varias &ormas de e; resarla-a.4 En !an!o or cien!o del alcance.Ejem lo-Lec!ura8 ,53NC : alcance 8 733NC

accuracy 8 3%50alor real 8 ,53NC 3 %5 ; 733H,33 8 ,53NC 3%,NC".4 En !+rminos de la varia"le medida.Ejem lo- accuracy 8 ,NCc.4 En !an!o or cien!o de la lec!ura reali(ada.Ejem lo- accuracy 8 , : Lec!ura 8 ,53 9 0alor real 8 ,53 ,1 9 d.4 En !an!o or cien!o del valor m;imo del cam o de medida.Ejem lo- accuracy 8 3 %5 s an alcance 8 633 &Caccuracy 8 , %5 &C

T+rminos relacionados con la e;ac!i!ud Condiciones es!!icas


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T+rminos relacionados con lae;ac!i!ud

Condiciones es!!icas

e.4 En !an!o or cien!o de la longi!ud de la escala.Ejem lo- accuracy 8 3 %5longi!ud de la escala8,53 %33 mmRe resen!a 3.O5 mm de longi!ud de escala.&.4 En un ins!rumen!o digi!al) se e; resa con un numero ded'gi!os.

or ejem lo al medir Im 8 , %5733 mA) con un am erime!ro de K,H7 d'gi!os y e;ac!i!ud de-

3%5 rango P 3 %5 lec!ura P ,5 digi!os1La e;ac!i!ud seria- 3%3,33 P 3 %33OQ P 3 %33,51 mA


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7. Error' se defne como la di&erencia en!re el valor medido y el valorverdadero) es decir-E 8 0m 0v) donde- E8 error : 0m 8 0alor medido: 0v 8 0alorverdadero

6. Correccin - la correcci#n se defne como la di&erencia alge"raicaen!re el valor verdadero y el valor medido) es decir-C 8 0v 4 0m : C 8 Correcci#n : C 8 4 ECuando se u!ilice un ins!rumen!o es necesario de!erminar la curva decorrecci#n .


Condiciones es!!icas


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Condiciones es!!icasK. Clase de un instrumento (Class) - la sensi"ilidad y la e;ac!i!ud)cons!i!uyen cri!erios ara de!erminar la calidad de un ins!rumen!o demedici#n. Es as') como las normas de la IEC Comisi#n Elec!ro!+cnicaIn!ernacional1 es!a"lecen $ue !odos los ins!rumen!os de medici#n de"enllevar un signo de calidad) en el $ue se indi$uen las cualidades de los

ins!rumen!os. De acuerdo a es!as normas) se dis!inguen sie!e O1 clasesde ins!rumen!os de medici#n.Clases- 3., 3.7 3.5 ,.3 ,.5 7.5 5La clase e; resa) en !an!o or cien!o) el error m;imo de medici#n conres ec!o al valor de la lec!ura) al alcance o a cual$uier valor del rango.Ejem lo- clase ,.5 : ondo escala 8 ,33.3 mA

El error m;imo resul!ar'a 8 P4, %5 ) es decir) , %5 mA.ara las sie!e clases de ins!rumen!os) se %a %ec%o una agru aci#n $ue

es!a"lece el uso $ue !ienen) como se descri"e a con!inuaci#n-4 Ins!rumen!os de clase 3., y 3.7) ara e;ac!i!ud cien!'fca.4 Ins!rumen!os de clase 3.5 y ,.3) ara uso en la"ora!orio.4 Ins!rumen!os de clase ,.5 a 5) ara uso en !alleres indus!riales.


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Condiciones es!!icas5. isterisis ( ysteresis) - es la di&erencia m;ima $ue se o"serva en losvaloresindicados or el ins!rumen!o ara el mismo valor den!ro del rango demedida) cuando la varia"le recorre !oda la escala en los dos sen!idos)ascenden!e y descenden!e) como se o"serva en la fgura.Se uede e; resar en !an!o or cien!o del rango o el alcance duran!ecual$uier ciclode cali"raci#n.


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Condiciones es!!icasQ. Repetibilidad (Repeatability) - es la %a"ilidad de un ins!rumen!o are roducir una lec!ura de salida cuando el mismo es!imulo le es a licadoconsecu!ivamen!e "ajolas mismas condiciones y en la misma direcci#n. La re e!i"ilidad es

e; resada como la m;ima di&erencia en!re las lec!uras de salida: comose mues!ra en la fgura =o 6.


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Condiciones es!!icasO. *eriva (dri+t) - es el cam"io nodeseado en la se*al de salida en un

eriodo de !iem o) el cual) no es&unci#n del medio de medici#n. Laderiva se descri"e so"re un un!o

oin! dri&!1 $ue es el cam"io en lasalida so"re un es ecifcado eriodode !iem o ara una en!radacons!an!e) "ajo condicioneses ecifcadas de o eraci#n.As') se uede considerar la deriva de cero variaci#n en la se*al desalida ara el valor cero de la medida a cual$uier causa in!erna1) y laderiva !+rmica de cero variaci#n en la se*al de salida a medida cero)de"ida a los e&ec!os Gnicos de !em era!ura. /na e; resi#n !' ica dederiva a media escala) ara !em era!ura am"ien!e en un eriodo de

K %oras &ue de 3., del alcance.


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Cualidades de los a ara!os demedida

odemos decir $ue un a ara!o de medida ser mejor oeor) a!endiendo a las siguien!es cualidades-

Sensibilidad: se defne como el cocien!e en!re la desviaci#n de laaguja indicadora medida en grados y la variaci#n de la magni!ud$ue se es! midiendo. Es!a cualidad es es ec'fca de los a ara!osanal#gicos.

Precisin: la recisi#n de un a ara!o de medida) es!'n!imamen!e relacionada con su calidad. Es ms reciso una ara!o cuan!o ms arecido sea el valor indicado a lamedida real de dic%a magni!ud.


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E actitud: es un conce !o arecido al de recisi#n) ero noigual. /n a ara!o es ms e;ac!o cuan!o ms arecidos sean elvalor medido y el valor real or e;!ensi#n) un a ara!o e;ac!o es)a su ve() reciso) ero un a ara!o reciso no !iene or $u+ sere;ac!o.

!idelidad: cuando al re e!ir varias veces la misma medida) ela ara!o da la misma indicaci#n.

"apide#: un a ara!o es r ido cuando se es!a"ili(a en menos!iem o.

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