medidas

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Características de los Instrumentos
Electrónicos de Medida

1.1 Introducción
Este primer capítulo se diseña con el fin de formar en la caracterización de los
instrumentos electrónicos de medida. En primer lugar se define la Instrumentación
Electrónica planteando a la vez el problema de seleccionar un instrumento electrónico
en función del balance coste/prestaciones. A continuación, se analizanlas características
estáticas y dinámicas de los instrumentos, tomando como punto de partida los límites
operativos de los equipos de adquisición de datos actuales e incluyendo ejemplos de
tarjetas de adquisición de señales y de multímetros digitales.
Conocidos estos límites operativos de los instrumentos, se describe el error interno
asociado a la medida, y se aprende a cuantificar la precisiónde un instrumento y a
distinguirla de la repetibilidad y la resolución.
Finalmente, se tratan las fuentes externas de error entre las que se incluyen varios
tipos de interferencias. Esto permite retomar el hilo de las interferencias en un tema
posterior, con más facilidad y dando una visión de conjunto de la materia.
1.2 Características Estáticas y Dinámicas de los Instrumentos Electrónicos
LaInstrumentación Electrónica es la disciplina que estudia los medios y los métodos de
procesado de datos relativos a magnitudes físicas; empleando principios electrónicos
para llevar a cabo su propósito. Los instrumentos electrónicos emplean sensores y
transductores con el fin de convertir la señal de un dominio físico concreto al dominio
eléctrico, procesable por los instrumentos de medida. Lasexigencias de las variables
objeto de medida, en cuanto a su dominio de aplicación, determinan el diseño y la
selección del instrumento empleado.
Por ejemplo, si hemos instalado un termómetro en nuestro hogar y su lectura indica
23 ºC, realmente es intrascendente que la temperatura real oscile medio grado en torno a
este valor, ya que tales variaciones son demasiado pequeñas como para modificar
nuestrosentimiento de frío o calor. Nuestro cuerpo no puede discriminar estas
pequeñas variaciones de temperatura. Por tanto, un termómetro con una precisión de ±
0,5 ºC se adapta perfectamente a las exigencias de la situación de medida.

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Instrumentación Electrónica. Juan José González de la Rosa

Sin embargo, al medir la temperatura de un proceso químico, cualquier variación de
mediogrado en torno a la temperatura exigida por el proceso puede afectar al
rendimiento de la reacción química que se produzca en el reactor; e incluso modificar el
producto obtenido por el proceso. Este producto puede quedar fuera del estrecho
margen exigido por el cliente. En consecuencia, la precisión de una medida determina la
elección del instrumento para una aplicación concreta.
En efecto, laelección de un instrumento consiste en conseguir el equilibrio entre el
coste y sus prestaciones. Por ejemplo, una aplicación que involucra bajos niveles de
tensiones y corrientes requiere mayor resolución en la conversión a digital de las
magnitudes analógicas que la medida de tensiones elevadas; el error cometido en éstas
no es tan relevante, y se emplean multímetros digitales de menos dígitos confiabilidad.
Sirva como segundo ejemplo que un contador de alta frecuencia no es necesario para
manejar frecuencias de algunos kilohercios.
Características como la exactitud, resolución, sensibilidad, ancho de banda, y otras
como la reacción ante los cambios de temperatura ambiente constituyen el conjunto
conocido como características estáticas y dinámicas de los instrumentos; y se consideran
comolos elementos básicos de una medida. Estos elementos se incorporan con el fin de
caracterizar los instrumentos electrónicos y, en consecuencia, seleccionar el más
adecuado a nuestra aplicación.
1.3 Rango o Campo de Medida
Es el conjunto de los valores correspondientes a la variable que es objeto de la medida, y
que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de...