Cap2
CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION
Como hemos dicho anteriormente, los instrumentos de medición
hacen posible la observación de los fenómenos eléctricos y su
cuantificación. Ahora bien, estos instrumentos no son sistemas ideales
sino reales, y por lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos
tomar en cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera lasmedidas que estamos realizando, y poder determinar así mismo la
veracidad de las anteriores.
Las características que definen
instrumentos son las siguientes:
el
comportamiento
de
los
-Exactitud y precisión
-Error
-Corrección
-Resolución
-Sensibilidad
-Gama y escala
-Banda de frecuencia
-Linealidad
-Eficiencia
-Respuesta estática y dinámica
-Error dinámico
-Tiempo de respuesta
-Tiempo nulo
-Sobrealcance
2.1. EXACTITUD Y PRECISION.
En primer lugar vamos a analizar la diferencia entre los términos
precisión y exactitud . En general estas dos palabras son sinónimos,
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.
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Por otra parte, se dice que dicho valor es muy exactocuando se
aproxima mucho al verdadero valor.
Veamos este ejemplo:
En el reloj de pulsera de la Fig. 1, solo están marcadas las
posiciones de las 12, las 3, las 6 y las 9.
Fig. 1.- Reloj de pulsera
Como
podemos
observar,
este
reloj
aunque
funcione
correctamente y por lo tanto indique en cada momento la hora exacta ,
no tiene precisión , ya que resulta difícil leer los minutos, e imposible
determinarlos segundos.
Supongamos ahora que tenemos un reloj digital muy preciso ,
como el de la Fig. 2, que en un momento dado indica las 12 horas, 15
minutos, 30 segundos, 3 décimas, 4 centésimas.
Fig. 2.- Reloj Digital
Ahora bien, si en realidad son las doce y media, este reloj no nos
sirve de nada, porque aunque es muy preciso no tiene ninguna
exactitud.
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Una vez aclarados estos conceptos vamosa analizar otros tres
que están relacionados con ellos.
2.2. ERROR.
La exactitud la medimos en función del error.
El error se define como la diferencia entre el valor indicado y el
verdadero, el cual está dado por un elemento patrón.
E=I-V
(2.1)
donde
E= Error
I= Valor indicado
V= Valor verdadero
2.3. CORRECCION.
La corrección se define como la diferencia entre
verdadero y el valor indicado,esto es
C=V-I
el
valor
(2.2)
Como podemos observar, la corrección tiene signo opuesto al
error.
Es conveniente determinar la curva de corrección para cada uno
de los instrumentos que utilicemos. Para realizar esto, determinamos la
corrección para distintos valores de la escala del mismo, graficamos los
puntos obtenidos con respecto a los valores de dicha escala, y unimos
los puntos obtenidoscon líneas rectas. La curva de corrección de un
voltímetro de 50V podría tener la forma presentada en la Fig. 3.
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Fig. 3.-Gráfico de Corrección
2.4. RESOLUCION.
Esta característica está relacionada con la precisión. La resolución
de un instrumento es el menor incremento de la variable bajo medición
que puede ser detectado con certidumbre por dicho instrumento. Por
ejemplo, en el caso delreloj digital que vimos anteriormente, la
resolución es de una centésima de segundo. Si tenemos un amperímetro
con la escala mostrada en la Fig. 4, cada una de las divisiones
corresponde a 1 mA.
Fig. 4.- Escala de un miliamperímetro
Como podemos determinar con certidumbre si la aguja se
encuentra exactamente sobre uno de los segmentos o entre dos de
ellos, la resolución es de 0.5 mA.
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2.5.SENSIBILIDAD.
La sensibilidad de un instrumento es la relación entre la respuesta
del instrumento (N° de divisiones recorridas) y la magnitud de la cantidad
que estamos midiendo. Vamos a ver varios ejemplos.
Para un miliamperímetro, la sensibilidad viene dada por el N° de
divisiones que deflecta la aguja cuando por el instrumento circula 1 mA.
Las unidades de este parámetro son div/mA. Si dos...
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