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MEDICIONES ELÉCTRICAS TEORÍA DE LA MEDIDA
1- GENERALIDADES SOBRE MEDICIÓN DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS Los números son entidades ideales y por lo tanto exactas. No ocurre lo mismo con las canti emplean para describir los fenómenos naturales. Estas cantidades son generadas por interacción entre un observador y un elemento del fenómeno observados. Cada interacción s precisamente protocolizada define un tipo de magnitud. Por ej. La longitud de un cuerpo está una serie bien determinada de pasos que hay que seguir mediante el uso de una regla graduada los números que “miden” la longitud de ese cuerpo. Este conjunto de pasos es el protocolo q longitud.
2- CONCEPTO DE MAGNITUD Se puede denominar magnitud a todo lo que se juzga capaz de variar cuantitativamente. El estudio de los fenómenos físicos y de las relaciones que de ellos surgen ha hecho que en introduzcan un gran número magnitudes no homogéneas que sirven para caracteriza propiedades de las sustancias o la naturaleza natur aleza de los fenómenos.
3- CONCEPTO MATEMÁTICO DE MEDICIÓN Podemos definir a la medición como el proceso por medio del cual se asigna asi gna un número a algu de algún objeto o fenómeno con el propósito de comparación. Al plantearse una comparación entre dos objeto o fenómeno, se debe identificar en prim propiedad en común que nos proporcione una base de comparación. Una vez identificada que deseamos medir, la comparación nos lleva al concepto de cantidad que nos permitirá la sí. Para poder interpretar cada medida se ha tenido que utilizar lo que se llama unidad standar un patrón de medida. La propiedad física quedará definida entonces por un dato numérico (cantidad) y por una misma naturaleza de la magnitud con la cual se compara. Por ej. 2 cm, 5 A, etc.
4- GENERACIÓN DE MEDIDAS La forma más fácil ver cómo se generan los números que corresponden a la medición de una analizando algunos ejemplos de mediciones típicas como ser1: Sign up to vote on this title 1)Cuántos alumnos hay en el aula? 2)Cuántos autos hay en la ciudad? Useful Not useful 3)Cuánto mide una varilla de hierro? 4)Cuántos técnicos hay en la ciudad?
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Como conclusión se pueden afirmar que sólo en aquellos casos en que la operación de med contar , puede obtenerse un resultado un número, en todo los otros casos el resultado con números o cotas máxima y mínima.
5- MEDICIONES ELÉCTRICAS La finalidad de la medición está asociada a la observación, vigilancia, control de procesos y d además de formar parte de los mecanismos de regulación y automatización. La observación es en generar informativa e ilustrativa de ciertos fenómenos de un proceso d La vigilancia permite proteger las instalaciones y servicios de anomalías que se pueden prod El control de calidad permiten respetar normas establecidas. La regulación automática permite conservar una magnitud variable en sí sin la intervención La automatización en la cual se encadenan procesos parciales con el fin de establecer un ciclo Los instrumentos eléctricos de medición, no solo deben transformar la magnitud a medir e apreciables para la vista, sino que dicha percepción debe ser clara sin dejar lugar a dudas y utilización numérica en una escala que permita la comparación. Para ciertas aplicaciones n sino el oído el que es utilizado para ciertas mediciones eléctricas, en base a su mínim sensibilidad y en su capacidad de comparar frecuencias sonoras. Podemos afirmar que todas las mediciones eléctricas son del tipo de mediciones indirectas.
6- TEORÍA DE ERRORES. Hemos visto que por más cuidado que se tenga en el proceso de la medición, es imposibl resultado de la misma en forma exacta, excepto en la operación de contar, todas las otras form lo hacen con error, aún los patrones fundamentales tienen error. Considerando entonces que realizada tiene asociada errores y como en última instancia el resultado de la medición debe e You're Reading a Preview términos numéricos, es necesario proceder a su definición algebraica. Unlock full access with a free trial.
6.1- ERRORES 6.1.1- ERROR ABSOLUTO Download With Free Trial Llamamos error absoluto a la diferencia numérica entre el valor medido Vm y el valor verdad respectiva magnitud, o aquel tomado como tal (valor verdadero convencional) V’ .
Siendo Error Absoluto Verdadero (E) E = Vm - Vv Valor Absoluto Aparente Sign up to vote on this title E’ = Vm – V’ donde V’ se lo llama valor verdadero convencional. El error aparente será en la mayoría de los casos el que sehaUseful de conocer por vía experimenta useful Not El signo del error será positivo cuando se mide en exceso y negativo cuando se mide en defe
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imposible aplicar la fórmula del error absoluto verdadero por la imposibilidad de cono verdadero. Para poder estudiar los errores de una manera sencilla adoptaremos una clasificación de los el tipo de que se comete en las mediciones 7.1- CLASIFICACIÓN I) Errores groseros 1-errores debido al método´ 2-errores de instrumentos a- Imperfección en la escala b- Modificación en el par motor o del antagónico II) Errores sistemáticos 3-errores debido al medio ambiente a- Temperatura b- Presión barométrica c- Humedad d- Campos eléctricos o magnéticos 4- errores debido al observador
III)Errores accidentales
1 error de lectura a) paralaje You're Reading a Preview b) interpolación c) límite delfullpoder del ojo Unlock access separador with a free trial. d) vibraciones Download With Free Trial
I)
ERRORES GROSEROS Consisten en equivocaciones de lecturas, se caracterizan por su gran magnitud y eliminados fácilmente de la medición al comparar el conjunto de valores medidos magnitud.
II)
Sign up to vote on this title ERRORES SISTEMÁTICOS Son llamados así en razón de que su característicaprincipal es que se repiten exactam Useful Not useful mismo sentido cuando todas las mediciones se hacen en las mismas condiciones. Éstos errores pueden ser determinados en valor y signo, pudiéndose generalmente
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De la histéresis elástica de la suspensión La no constancia del par motor
II.3)Errores debidos al medio ambiente Estos errores son debido a la condiciones exteriores del aparato (temperatura, humed campos eléctricos y magnéticos, etc), e incluyen las causas comprendidas en la zona y cuyo efecto producen perturbaciones en las mediciones en sí. Existen métodos que tienden a reducir en forma apreciable estas perturbaciones, med métodos de compensación. Se puede decir que el error sistemático puede ser eliminado de la medición, siempre y nos encontremos dentro de los límites de control del dispositivo compensador
II.4)Errores debidos al observador Cada observador tiene una forma característica de apreciar los fenómenos y en partic efectuar lecturas en las mediciones y lo curioso que efectúan su modalidad en forma de aquí a esta modalidad se denomina ecuación personal III)
ERRORES ACCIDENTALES Son cuando las mediciones son realizadas por un observador en las mismas condicio método y no llegan a obtener idénticos resultados. Estos errores son debidos por pert del medio ambiente que escapan al control impuesto, también a la alteración de la se los sentidos (imperfección humana). Todas esas causas de características aleatorias d los errores denominados accidentales. La característica principal esYou're que losReading errores aaccidentales es que no se repiten en un s Preview por lo tanto pueden tener valores numéricos iguales pero de signo opuesto. Unlock full access with a free trial.
III.1) Error de apreciación Como la mayoría de las veces se realizan conFree instrumentos analógicos, en consecuen Download With Trial errores del tipo: III.1.a) Paralaje
Este error estará presente en los instrumentos que tengan índice mecánicos (aguja ind up to visual vote on del this observador title Esto es debido a la falta de perpendicularidad entreSign el rayo y la respectiva, esto permitirá una incertidumbre en la lectura, Useful pues Notpermite useful apreciar ex no cuál es la posición exacta del índice en la escala.
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III.1.c) Interpolación. Cuando el índice se encuentra entre dos trazos sucesivos de la escala, el operador deb correspondiente fracción de división, lo que hará siempre con error. Cuando se trate de una escala uniforme y graduación decimal, la interpolación visual de no ser así, el error que se comete es mayor. Éste error depende fundamentalmente de los trazos de la escala, del espesor de la aguja indicadora y de la iluminación. Este error se puede disminuir si el instrumento posee un escala Ticónica. 8- SENSIBILIDAD
Se puede definir como la desviación ∆α que produce el incremento del valor de la magnitud
produce. S = ∆α/∆X
Podemos decir que en un entorno de la posición cualquiera de equilibrio del índice, el instru tanto más sensible cuanto mayor es la desviación que provoca un determinado incremento d magnitud La sensibilidad depende de los parámetros constructivos del instrumento.
9- RESOLUCIÓN. Es el valor del valor medido que provoca una variación perceptible del dispositivo indicador entorno de una posición cualquiera de equilibrio. Éste es consecuencia de la suma de los errores instrumentales y de lectura.
10- PRECISIÓN. Es consecuencia de los errores instrumentales y de lectura de carácter accidental, fortuito o You're Reading a Preview que hacen que un operador en mediciones sucesivas de un mismo valor, bajo las mismas con con un instrumento dado, obtenga resultados diferentes, o trial. sea no se repiten los mismos resul Unlock full access with a free medir una misma magnitud. Un instrumento es tanto más precisoDownload cuanto menor la dispersión de los valores en medicio Withes Free Trial sucesivas de una misma magnitud bajo iguales condiciones.
11- EXACTITUD La exactitud es la cualidad metrológica global que caracteriza la aptitud del instrumento para indicaciones próximas al valor verdadero convencional de la magnitud que se mide. to vote on this title muy poc Un instrumento puede ser preciso, pero no exacto, es decirSign queuplos valores difieren medición sucesiva de una misma magnitud pero que difiere de su valor verdadero useful convencio Useful Not A continuación se muestra la relación que existe entre las distintas propiedades metrológicas caracterizan un instrumento indicador y las correspondientes características constructivas qu
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en consecuencia, el límite de error de un instrumento indicador estará dado en valor absoluto ∆Xmáx = c.Xf /100 Esto significa que cualquier lectura que realicemos en división exacta de la escala y dentro d medida, puede tener un error absoluto máximo que denominaremos “error por calibración o directamente error por clase”
La clase es el misma para un instrumento de varios alcances, mientras que el error absoluto p dependerá del alcance que utilicemos. De acuerdo con las normas el fabricante deberá especificar en forma visible cuál es la corres clase del instrumento. El fabricante establece la clase del instrumento, tomando en cuenta el mayor error sistemátic cometido(error absoluto de indicación), la característica de repetibilidad de lecturas(precisió propio del instrumento patrón(error de contraste) y un coeficiente de seguridad por razones La combinación de los errores mencionados será la resultante de la suma lineal de los mismo tanto la clase estará constituida por: c = (error de indicación mayor + error de repetibilidad + error de patrón y método +coeficien seguridad)100 Ej: sea un voltímetro clase 1 y alcance 20V ∆Umax= 1. 20/100 = 0,2V
Esto quiere decir que existe una zona de incertidumbre de +- 0,2V, o sea si el voltímetro ma puede ser que el verdadero valor esté comprendido entre 14,8V y 15,2V. Para conocer el comportamiento del instrumento en un instrumento cualquiera se calcula el e máximo de exactitud o de indicación referido al valor medio e% = +-∆Xmax/Xm .100.
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