Instrumentos Y Medidas

Laboratorio 1: Instrumentos de Medición

López Omar Julián (20122007118)

Resumen—

A menudo, cuando leemos un artículo o producto, el cual tenga mediciones o análisis de resultados, se observara términos relacionados con la instrumentación. Entre estos elementos están los, osciloscopios, multímetros, generadores de señal, medidores de frecuencia entre otros, el resultado de un análisis correcto en un trabajo depende de los instrumentos utilizados, es por eso que debe realizarse un estudio minucioso y considerar los instrumentos más confiables posibles.

Abstract— Same spot, when we read an article or product which has measurements or analysis of results, related terms instrumentation was observed. These elements are those, oscilloscopes, millimeters, signal generators, frequency meters and more, the result of a correct analysis in a job depends on the instruments used, that is why a thorough study should be conducted and considered the most reliable instrument possible.

E

INTRODUCCIÓN

n este laboratorio analizaremos conceptos básicos de instrumentación y de cómo funcionan algunos elementos básicos del laboratorio, además tendremos en cuenta varios parámetros de caracterización de un elemento en específico como lo es el multímetro de precisión y el multímetro estándar, se analizara las mediciones obtenidas para obtener un estimativo del instrumento mejor diseñado para cumplir con estos trabajos.

II. OBJETIVOS

Objetivo General:

Reconocer los instrumentos de medida del laboratorio y asociar a estos los conceptos básicos de la instrumentación.

Objetivos Específicos:

Verificar que tan precisos son los multímetros convencionales con referencia a los multímetros de precisión.

Poder reconocer que tan fuera de calibración pueden estar los elementos del laboratorio.

comprender como funciona el número de cuenta en un multímetro y que tan útil pueden ser.

Reconocer algunos conceptos básicos para el desarrollo de la temática del laboratorio.

III. MARCO TEÓRICO

A. INSTRUMENTO DE MEDIDA:

Es un aparato que se usa para determinar el valor de una magnitud física a través de un proceso de medición.

B. TIPOS DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA:

De acuerdo a las especificaciones asociadas al elemento primario los instrumentos se pueden clasificar de la siguiente manera:

Instrumentos con sensor: Toman energía del sistema para poder realizar la medición.

Instrumentos de patrón materializado: No toman energía del sistema, materializan la medida y/o patrón.

Respecto a las especificaciones asociadas a la visualización del instrumento estos se clasifican de la siguiente manera:

Instrumentos con indicadores numéricos analógicos.

Instrumentos con indicadores numéricos digitales.

Respecto a las características asociadas a la capacidad del instrumento se definen las siguientes características:

Rango del Instrumento: Hace referencia a todos los posibles valores que el instrumento puede medir.

Alcance: Es el tamaño del rango.

Zona muerta: Zonas en la cuales la medición del instrumento no está garantizada.

Curva Característica:

Es aquella que muestra la relación entre los valores del estímulo que se aplica a un sistema y los valores de la respuesta del mismo.

Precisión “Repetitividad”:

Es un parámetro que habla acerca de la fidelidad del instrumento, que tanto se parecen las múltiples mediciones de un mismo fenómeno bajo “las mismas condiciones de medida”.

Capacidad de entregar el mismo valor al realizar medidas sucesivas bajo las mismas condiciones.

Exactitud “Veracidad”:

Propiedad de reflejar el valor medida sin errores sistemáticos, positivos o negativos, es decir, hace referencia a la correspondencia entre el valor medido de un fenómeno y el valor real del mismo.

Tolerancia e Incertidumbre:

Es un estimativo del posible error en la medida, posible rango dentro del cual está el valor esperado.

Error Sistemático: Son aquellos que se pueden predecir, error constante, función conocida de error.

Error Aleatorio: Se presentan de manera inesperada “ruido en la señal”.

Error Humano: Se presentan en la errónea lectura u operación de personas.

Valor medido: Valor esperado ± §m

Porcentaje de error: Es la relación porcentual de la diferencia entre el valor leído en el instrumento y el valor real, se determina a través de la siguiente formula.

%Error=[(valor teorico-valor practico)/(valor teorico)]*100%

Rango de operaciones: Intervalo, bien sea a la salida o a la entrada dentro del cual el sensor o transductor opera de manera satisfactoria.

Resolución: El mínimo cambio que se produce en la entrada que el sensor es capaz de detectar.

Resolucion=1/(# Cuentas)

Zona Muerta - Umbral: valor mínimo que se requiere para vencer la inercia del sensor partiendo de cero.

“caso particular de la resolución en el punto de partida (vencer la inercia).

Multímetro Peaktech 3360 DMM sensor digital:

Alta resolución con un máximo de exhibición de 40000 cuentas; 4 ¾ dígitos, seguridad CAT III 1000 y CAT IV 600V, por la forma de realizar la medición, el multímetro se clasifica en un instrumento con sensor puesto que está en contacto directo con el circuito y toma parte de la energía de éste, además cuenta con un indicador tipo numérico digital.

Figura.1 Multímetro convencional utiliza 1

TABLA I

Características de un multímetro Peaktech 3360 DMM sensor digital

Voltaje DC 400mV /4/40/400/1000V ± 0,06% + 2 dígitos

Voltaje AC 400mV /4/40/400/1000V ± 1,0% + 3 dígitos

Rango de Frecuencia 50---1000Hz

Corriente DC 400/400muA / 40/400mA / 10A ± 1,0% + 3 dígitos

Corriente AC 400/400muA / 40/400mA / 10A ± 1,5% + 3 dígitos

Rango de Frecuencia 50---1000Hz

Ohm 400 Ω / 4/40/400Kw/4/40M Ω± 0,3% + 4 dígitos

Capacitancia 40/400 nF / 4/40/400/4000 mF / 4 mF ± 3,5% + 10 dígitos.

Frecuencia 40/400/1000 Hz / 4/40/400 kHz / 4/40/100 MHz ± 0,1% + 1 dígitos

Temperatura -50 ... + 1000 ° C (-58 ... + 1832 ° F) ± 1,0% + 2,5 ° C ± 1,0% + 4,5 ° F)

Voltaje de operación 9-V de la batería

Dimensiones 85 x 185 x 55 mm

Peso 400 gramos.

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