miércoles, 26 de septiembre de 2012

1. INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

---La parte de la electrónica, principalmente analógica, que se encarga del diseño y manejo de los aparatos electrónicos y eléctricos, sobretodo para su uso en mediciones es conocido como--- 
LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

1.1. SISTEMAS DE MEDIDAS.

El sistema científico requiere la toma de datos precisos, repetibles y confiables. La subjetividad puede dar margen a graves errores pues lo que para alguien es pequeño puede ser grande o mediano para otro observador.
Existen dos sistemas de medidas principales: el sistema ingles y el sistema métrico. A nivel internacional se ha adoptado el sistema métrico por ser mas conveniente, preciso y cómodo.  

    •Sistema métrico (unidades básicas).

    -Metro: unidad para indicar longitud o distancia.
    -Gramo: unidad para indicar masa.
    -Segundo: unidad para indicar lapso de tiempo.
    -Litro: unidad para indicar volumen (el volumen puede medirse utilizando unidades de longitud                       
                expresadas al cubo).




   •Prefijos principales del Sistema Métrico.



  •Unidad de Medida.

   Las unidades de medida no solo son una herramienta para el científico sino que se utilizan en todos los                                                                                                  renglones de nuestra sociedad. Vivimos en un sistema económico donde toso lo que adquirimos se  cuantifica, se pesa o se mide de alguna forma.

  •Incertidumbre.

   Todas las mediciones por limitaciones del equipo o de la persona que lo utiliza tiene cierto grado de incertidumbre estadística.

   •Errores.

     -Los errores aleatorios son resultados de variaciones desconocidas e impredecibles de la configuración original del experimento.
     -Los errores personales son ocasionados por la falta de cuidado al tomar la lectura del instrumento, fallas en la observación o en los cálculos matemáticos.
     -Los errores sistemáticos son aquellos ocasionados por la instrumentación.

  •Cifras significativas.

    Las cifras significativas son el numero de dígitos excepto por los ceros (el cero a la izquierda) usados para resaltar la posición del punto decimal.



1.2. CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS DE UNA MEDIDA.


Son las características que poseen una variación lenta con respecto al tiempo de observación.

  • Resolución.

    Es la variación mas pequeña observada en nuestro instrumento de medición en el momento de tomar una medida.
Por ejemplo, en el caso del reloj digital que vimos anteriormente, la resolucion es de una centesima de segundo. Si tenemos una amperimetro con la escala en mA, cada una de las divisiones corresponde a 1 mA.


  •Sensibilidad.

   Es la relación entre la respuesta del instrumento y la magnitud de la cantidad que estamos midiendo.
Por ejemplo, para un mili amperio, la sensibilidad viene dada por # de divisiones que deflectan la aguja cuando por el instrumento circula 1 mA.


 •Linealidad.

  Por lo general los instrumentos se diseñan de forma que tengan una respuesta lo mas lineal posible, es decir, que para un determinado incremento del parámetro que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posición de este. 


 • Precisión. 

  La precisión describe lo ajustado de la lectura al valor real, el valor de un parámetro se dice que es muy preciso cuando esta muy bien definido.
Esta precisión depende de varios factores como resolución, offset del amplificador, no linealidades, efectos del ruido, efecto de la temperatura.


 •Repetibilidad.
  
  Indica la proximidad entre medidas sucesivas realizadas en iguales condiciones.




1.3. CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DE UNA MEDIDA.


Nos referimos a la variación rápida respecto al tiempo de la señal medida.   

  •Error dinámico.
    
   Se define como la diferencia entre la cantidad indicada en un instante de tiempo dado y el verdadero valor del para metro que se esta midiendo. 

  •Tiempo de respuesta.

   Es el tiempo transcurrido entre la aplicación de una función escalón y el instante en que el instrumento indica un cierto porcentaje (90%, 95%, o 99%) del valor final. Para instrumentos con aguja indicadora, el tiempo de respuesta es aquel que tarda la aguja en estabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuando ha llegado a un porcentaje determinado (por ejemplo 1%) de su valor final.

 •Tiempo nulo.

   Es el tiempo transcurrido desde que se produce el cambio brusco a la entrada del instrumento hasta que él alcanza el 5% del valor final.

 •Sobrealcance

  En los instrumentos con aguja indicadora, la reflexión se produce debido a que se aplica una fuerza a la parte móvil. dicha parte móvil tiene una masa, por lo que al aplicar fuerza se origina un momento que puede llevar a la aguja mas allá del valor final, se denomina Sobrealcance. 

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