contadores

Cómputo de Incertezas en las
Mediciones con
Contadores Electrónicos
Hugo C. Barbagrigia

Edición Revisada y Corregida
Rev. 4 – Julio de 2004

LIM – LABORATORIO DE INSTRUMENTAL y MEDICIONES
U.B.A. Facultad de Ingeniería

Cómputo de Incertezas en las Mediciones con Contadores Electrónicos
Autor: Hugo Barbagrigia - Laboratorio de Instrumental y Mediciones – F.I.U.B.A.
Rev. 4 – Julio de2004

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Cómputo de Incertezas en las Mediciones con
Contadores Electrónicos

Resumen: El objeto del presente trabajo es clarificar los conceptos relativos a las incertidumbres que se producen cuando se realizan mediciones con contadores universales, en sus distintos modos de funcionamiento:
Frecuencia, período, relación de frecuencias, intervalo de tiempo.
El estudio sehace sobre la base de un contador convencional agregando las aclaraciones y diferencias oportunas con los contadores recíprocos para cada caso. Se incluyen algunos ejemplos numéricos para facilitar el
manejo de los datos de los manuales.
I – Modo Medición de frecuencia:
Comenzamos con el modo por defecto, que es el de medición de frecuencias para un contador convencional
(No recíproco). Eldiagrama de bloques básico es el de la figura 1. Su comprensión nos ayudará en la determinación de las Incertezas de la medición realizada.

Figura 1: Esquema de bloques de un contador convencional en modo medición
de frecuencias.

El oscilador de la base de tiempos (BT) genera una señal de 10 MHz, valor típico, con una elevada estabilidad.
El grado de estabilidad es dato del fabricante y se da enel manual del instrumento como un error relativo compuesto por dos términos a saber:



Inestabilidad Térmica (Temperature Stability o Short Term Stability): es el corrimiento de frecuencia
respecto de la nominal (10 MHz) debido a la variación de temperatura de los componentes durante el
funcionamiento. Se da en partes por millón para el rango de temperaturas de trabajo (1 ppm = 10-4 %).Corrimiento por envejecimiento (Aging Rate, Maximun Aging Rate o Long Term Stability): Es el corrimiento progresivo producido debido a la no absoluta reversibilidad del corrimiento térmico normal.
Cada vez que se utiliza y apaga el equipo los componentes se enfrían nuevamente hasta la temperatura ambiente, que suele ser menor que la de funcionamiento. Sin embargo algunos parámetros de ellos
novuelven a su valor original sino que guardan cierta variación. Al volver a utilizar el equipo, el corrimiento térmico se repite, pero parte de un valor residual distinto de cero que se incrementa cada vez. A
largo plazo se origina un corrimiento acumulado que obliga a la recalibración del equipo. Se expresa en
los manuales también como un error relativo en partes por millón pero por mes / añoetc.

Cómputo de Incertezas en las Mediciones con Contadores Electrónicos
Autor: Hugo C. Barbagrigia – Laboratorio de Instrumental y Mediciones – F.I.U.B.A.
Rev. 3 - Agosto de 2002

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Ejemplo 1: Observando el manual del contador GoodWill mod. 2020, en la hoja de características nos dice:


TIME BASE

: Aging Rate =  1 ppm / Month
: Temp. Stability = ( 25 ºC  5 ºC )---  5 ppm
0 ºC ~ 50 ºC ---  20 ppm

de donde puede interpretarse que la frecuencia básica de 10 MHz puede correrse de su valor calibrado 1 parte
por millón “por cada mes de uso “.
Aging Rate 

1
100  10 4 %  0,0001 %
1.000.000

[1]

Si estamos usando el contador luego de 6 meses de calibrado la frecuencia de la BT será 10 MHz  6x10-4 %.
NOTA: En equipos de Laboratorio paragarantizar esta cota de corrimiento por envejecimiento se requiere que
el aparato esté permanentemente conectado a la alimentación, lo cual mantiene por medio de una circuitería
específica la Base de Tiempos a su temperatura de régimen, minimizando las variaciones térmicas.
En segundo término se deberá computar el corrimiento debido a las variaciones de la temperatura ambiente
(medida en el...