Caracteristicas Estaticas De Instrumentacion

Introducción

En la presente práctica estaremos indagando las principales características de los instrumentos de medición tales como exactitud, sensibilidad, histéresis entre otras además tendrá la posibilidad de evaluar las características de funcionamiento de cada uno de ellos utilizando los equipos que miden su capacidad de distribución que no varían con el tiempo.

Temario

Diferencias entre las características estáticas y dinámicas en equipos de medición.

Características estáticas: describen la actuación de un sensor en régimen permanente o con cambios muy lentos de la variable a medir.

Características dinámicas: son aquellas que describen al instrumento en régimen transitorio a base de dar una respuesta temporal ante determinados estímulos estándar, e indicar las constantes de tiempo relevante.

Diferencia entre exactitud, precisión y resolución.

En primer lugar vamos a analizar la diferencia entre los términos precisión, exactitud y resolución. En general estas dos primeras palabras son parecidas, pero en el campo de las mediciones indican dos conceptos completamente diferentes.

Se dice que el valor de un parámetro es muy preciso cuando está muy bien definido. Por otra parte, se dice que dicho valor es muy exacto cuando se aproxima mucho al verdadero valor y por ultimo resolución que es el cambio más pequeño de señal que puede ser observado en nuestro instrumento.

Importancia de las características estáticas en los equipos de medición de variables eléctricas y fisiológicas.

La importancia es que es necesaria una precisión y exactitud ya que por el más mínimo error puede llegar a dañarse el equipo. Además es necesario que sean muy precisos y que nos den un valor muy cercano cuantas veces las medimos.

Corrimiento de cero y sensibilidad.

Corrimiento de cero: es cuando la lectura en cero suele cambiar por razones asociadas al uso de un instrumento o porque las etapas amplificadoras sufren de deriva en el tiempo (como, por ejemplo, la línea base de un cromatograma).

Sensibilidad: es un término utilizado para describir el mínimo cambio en la especie censada que el instrumento puede detectar. Su definición es similar a la definición de ganancia pero se refiere, más bien, a la posibilidad de discriminar dos valores muy cercanos entre sí. La sensibilidad se expresa cuantitativamente mediante la tasa de cambio de la medición respecto del cambio en la especie censada.

Histéresis.

Es la propiedad presente en algunos instrumentos de medida que provoca que la curva de medida difiera según las lecturas se hagan de forma ascendente o en sentido descendente. La medición de cualquier variable de proceso puede implicar una demora, (debida a fenómenos de equilibrio, transporte, etc.) que debe ser definida adecuadamente. Si la medición tiene una cinética más lenta que la de la propia variable, habrá que disponer de sistemas complejos de predicción del valor en lugar de descansar sólo sobre la medición instrumental. Los tiempos de respuesta se definen en base al tiempo necesario para obtener una medida que corresponda al 96% (o cualquier otro porcentaje) del valor final.

Rango de entrada de un equipo de medición.

Define los valores mínimo y máximo de lectura para los cuales el equipo ha sido diseñado o también es el menor cambio en la variable del proceso capaz de producir una salida perceptible en el instrumento. Se expresa en general como un porcentaje del Límite Superior de medición del instrumento.

Exactitud

Procedimiento:

Determine la exactitud de un instrumento de medición realizando el siguiente procedimiento:

Utilizando un termómetro digital, medir la temperatura ambiental, anote ese valor en la tabla No l, luego mida la misma temperatura con un termómetro de mercurio, observe y anote el resultado. Repita la medición con otro termómetro y anote el valor, compare las mediciones y calcule la exactitud de las mediciones.

Medición Temperatura ºC Exactitud

Termómetro Digital 21.3

Termómetro Nº1 21

E=Vr – Vn = 21.3 – 21 = 0.3

Er= Vr – Vn x100 = 21.3 - 21 x100 = 1.4

Vr 21.3

Análisis:

En la medición el termómetro digital es más exacto que el medido por la termocupla con el multimetro porque el digital se acerca al grado de acercamiento de la salida del instrumento al valor verdadero que debe corresponder a la misma. Donde el digital tiene menos rango de error y equivalencia.

Resolución

Procedimiento:

Para medir la resolución de un equipo, realice el siguiente procedimiento:

1) Ajuste la fuente de voltaje DC a un voltaje de 3,75V (medido a media escala) y a 1O,5V (medido a media escala).

2) Una vez obtenido el voltaje correspondiente, aumente la escala del equipo tal y como se muestra en la tabla N°2.

3) Hallar el valor de la resolución de escala en cada caso.

Escala Valor Medido

(3.75V) Valor Medido

(10.5V) Resolución de

Escala

20V 3.75 10.50 0.01

200V 3.7 10.5 0.1

1000V 4 10 1

Análisis:

Diríamos que lo que ocurre es que es el cambio más pequeño de señal que puede ser observado en nuestro instrumento como en el desplaye del multímetro que nos ofrece las decimas y centésimas que lo diferencia del rango obtenido.

Linealidad:

Procedimientos:

La Linealidad de un equipo se puede determinar de la siguiente manera:

1) Ensamble el Circuito con una resistencia de entrada de 10k y de salida la misma.

2) Ajuste la fuente de poder a los valores que indica la tabla W3 y mida el voltaje de salida para cada voltaje de entrada.

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