Mediciones

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MÉXICO
CAMPUS ATIZAPÁN

APUNTES PARA EL CURSO DE MEDICIÓN E INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA


SEPTIEMBRE DE 2011.

Medición e instrumentación

1. Introducción
1.1 Conceptos básicos de medición e instrumento
El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable. Por lo tanto, se tienenlas siguientes definiciones: Medición: es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud Instrumento: dispositivo para determinar el valor o la magnitud de una cantidad o variable. Instrumento electrónico: instrumento que su funcionamientose basa por principios eléctricos y/o electrónicos. El trabajo de medición emplea una serie de términos las cuales se muestran sus definiciones: Exactitud: aproximación con la cual la lectura de un instrumento se acerca al valor real de la variable medida. Precisión: medida de la reproducibilidad de las mediciones, esto es, dado el valor fijo de una variable, la precisión es una medida del gradocon el cual las mediciones sucesivas difieren una de otra. La precisión se compone de dos características: conformidad y el número de cifras significativas. Sensibilidad: relación de la señal de salida o respuesta del instrumento respecto al cambio de la entrada o variable medida. Resolución: cambio más pequeño en el valor medido al cual corresponde el instrumento. Error: desviación a partir delvalor real de la variable medida.

1.2 Tipos de errores
Ninguna medición se puede realizar con una exactitud perfecta, pero es importante descubrir cual es la exactitud real y cómo se generan los diferentes errores en las mediciones. Los errores pueden provenir de diferentes fuentes y se clasifican en tres categorías principales: Errores gruesos o graves: son en gran parte de origen humano, comomala lectura de los instrumentos, ajuste incorrecto y aplicación inapropiada, así como equivocaciones en los cálculos. Errores sistemáticos: se deben a fallas de los instrumentos, como partes defectuosas o gastadas y efectos ambientales sobre el equipo del usuario.

M. en C. Baldomero Guevara Cortés

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Medición e instrumentación
Errores aleatorios: ocurren por causas que no se puedenestablecerse directamente debido a variaciones aleatorias en los parámetros o en los sistemas de medición.

1.3 Sistemas de unidades
Un sistema de unidades es un conjunto consistente de unidades de medida. Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto. Existen varios sistemas de unidades: Sistema Internacional de Unidades o SI: sistema coherente de unidadesadoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). La norma mexicana que regula el uso de las unidades es la NOM-008-SCFI-1993 “Sistema General de Unidades de Medida”. Este sistema está compuesto por: - unidades SI base; - unidades SI suplementarias; - unidades SI derivadas; Unidades SI base: Unidades de medida de las magnitudes de base del Sistema Internacional de Unidades. Actualmentelas unidades base del SI son 7, correspondiendo a las siguientes magnitudes; longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura termodinámica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. Los nombres de las unidades son respectivamente: metro, kilogramo, segundo, ampere, kelvin, candela y mol. Unidades suplementarias: Son unidades que se definen geométricamente y pueden tenerel carácter de unidad de base o de unidad derivada. Estas unidades son el radián y el esterradián. Unidades derivadas: Son unidades que se forman combinando entre sí las unidades de base, o bien, combinando las unidades de base, con las unidades suplementarias según expresiones algebraicas que relacionan las magnitudes correspondientes de acuerdo a leyes simples de la física. Estas unidades se...