metrologia electrica

METROLOGIAIng. Roberto E. Solís Farfán

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

CIP 84663

5.- CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS5.- CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS5.- CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS5.- CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS

4.- INSTRUMENTOS DE MEDICION4.- INSTRUMENTOS DE MEDICION4.- INSTRUMENTOS DE MEDICION4.- INSTRUMENTOS DE MEDICION

3.- IMPORTANCIA DE LAS MEDICIONES3.- IMPORTANCIA DE LAS MEDICIONES3.- IMPORTANCIA DE LAS MEDICIONES3.- IMPORTANCIA DE LAS MEDICIONES

2.- CONCEPTOS BASICOS2.- CONCEPTOS BASICOS2.- CONCEPTOS BASICOS2.- CONCEPTOS BASICOS

1.- INTRODUCCION1.- INTRODUCCION1.- INTRODUCCION1.- INTRODUCCION

METROLOGIAMETROLOGIAMETROLOGIAMETROLOGIA

La historia demuestra que el progreso de los pueblos siempre estuvo relacionado con su avance en las mediciones y que, pese a que a menudo perdemos de vista su importancia, son parte permanente e integrada de nuestro diario vivir.

En la metrología, la ciencia de las mediciones, se entrelazan la tradición y el cambio, pues los sistemas de medición reflejan las costumbres de los pueblos y, al mismo tiempo, la búsqueda de nuevos patrones y formas de medir como parte del progreso y la evolución.

INTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCION

Con la dinamización del comercio a nivel mundial la metrología adquiere mayor importancia, al enfatizarse su relación con la calidad, la calibración, la acreditación de laboratorios y la certificación. La metrología permite el ordenamiento de estas funciones y su operación coherente con el objetivo de mejorar y garantizar la calidad de productos y servicios.


Las mediciones precisas son fundamentales para los gobiernos, las empresas y la población, ya que facilitan las transacciones comerciales de productos cuyas cantidades y características son resultado de un contrato entre el cliente (consumidor) y el proveedor (fabricante). De esta manera, se protege al consumidor, se contribuye a preservar el medio ambiente y a usar racionalmente los recursos naturales


Las actividades relacionadas con la Metrología dentro de un país son responsabilidad de una o varias instituciones autónomas o gubernamentales.

El Servicio Nacional de Metrología (SNM) es quien representa al Perú a nivel internacional en el campo de la Metrología.

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El SNM fue creado el 6 de enero de 1983 mediante Ley Nº 23560, para promover el desarrollo de la metrología en el país y contribuir a la difusión del Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP). Además, tiene entre sus funciones el custodiar, conservar y mantener los PATRONES NACIONALES de las unidades de medida, calibrar patrones secundarios, realizar mediciones y CERTIFICACIONES METROLÓGICAS, a solicitud de los interesados, y promover el desarrollo de la Metrología en el país


El SNM que ha sido encomendado al INDECOPI (Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual) mediante Decreto Supremo N° 024-93 ITINCI- es actualmente la única entidad en el país capaz de brindar a la industria, la ciencia y el comercio un servicio integral y confiable de aseguramiento metrológico, indispensable para las empresas que desean contar con un sistema de calidad y posteriormente obtener reconocimiento mediante la certificación de la serie ISO 9000.

A nivel nacional rige la Metrología en el campo científico, industrial y Legal.


Metrología Legal: Se encarga de la investigación que conduce a la elaboración de patrones sobre bases científicas, promoviendo su reconocimiento y equivalencia internacional. Se relaciona con las transacciones comerciales y busca garantizar que el cliente reciba la cantidad efectivamente pactada.

Metrología Científica: Se vincula con la diseminación a nivel nacional de los patrones para el comercio y la industria.

Metrología Industrial: Se relaciona con la industria manufacturera y tiene por objeto promover la competitividad a través de la permanente mejora de las condiciones que inciden en la calidad.



En la actualidad la metrologia es considerada como el proceso por el cual se le asigna un número a una propiedad física de algún objeto o fenómeno con propósito de comparación. El uso de equipos e instrumentos para realizar mediciones adquiere importancia al comprender que en cualquier proceso industrial es necesario medir, probar y comparar para lograr la retroalimentación y así poder mejorar los procesos.

CONCEPTOS BASICOSCONCEPTOS BASICOSCONCEPTOS BASICOSCONCEPTOS BASICOS

Medir significa comparar una magnitud de valor desconocido con una determinada unidad de medida previamente elegida.El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable.

Medición es el procedimiento que puede ser llevado a cabo por comparación directa con la unidad de medida o por medio de un instrumento graduado previamente con los patrones correspondientes de manera que una escala nos indica el valor buscado.

Las mediciones con patrones se emplean preferentemente en los laboratorios y las unidades de medida empleadas son adoptadas internacionalmente


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Error: incertidumbre estimada.

Precisión: Fidelidad. Se refiere a la cercanía de los valores medidos entre sí. (es el grado de concordancia entre los resultados).

Es independiente de los errores sistemáticos y está relacionada con los errores casuales.

Una indicación de la precisión de una medida es mediante el número de cifras significativas con las que se expresa un resultado.


Exactitud: Proximidad al valor real. Se refiere a la cercanía de los valores medidos al valor verdadero.

Está relacionada con la apreciación de los instrumentos de medición y con los errores sistemáticos.

Es el grado de concordancia entre el valor exacto (“real”, “verdadero”) de la magnitud y el valor medido.

En algunas ocasiones se utiliza, con el mismo significado, la frase incertidumbre de la medición.

Discrepancia: Diferencia entre los resultados.


Precisión: vinculadacon la pequeña

amplitud del intervalode in certezas.

Exactitud: vinculado ala mayor coincidencia

que se logre en el valorrepresentativo.


Normalmente la diferencia entre las palabras “precisión” y “exactitud” es vaga.

Un instrumento puede tener gran precisión, gracias a que su escala sea con divisiones muy finas y claramente legible.

Pero, al mismo tiempo su exactitud puede ser mala; por ejemplo, debido a un defecto interno o desajuste.

La palabra precisión también se utiliza en metrologia para describir la compatibilidad o reproductibilidad de los resultados medidos por el instrumento.

Alta precisión significa una gran proximidad entre los resultados repetidos, mientras baja precisión significa una amplia dispersión de los mismos.

Se insiste, que no existe necesariamente relación entre la precisión, utilizada en este sentido y la exactitud del resultado.


El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable.


La importancia de la Metrología radica en que tanto empresarios como consumidores necesitan saber con suficiente exactitud cuál es el contenido exacto de un determinado producto. En este sentido, las empresas deben contar con buenos instrumentos de medición (balanzas, termómetros, reglas, pesas, etc.) para obtener medidas confiables y garantizar los resultados en el proceso de fabricación de un producto. Por otro lado, es necesario homogenizar las unidades de medida en todos los pueblos y países. Por ejemplo, un kilo de azúcar pesado en Lima debe contener la misma cantidad que un kilo de azúcar pesado en Trujillo, en Puno, en Venezuela o en Estados Unidos.

IMPORTANCIA DE LAS MEDICIONESIMPORTANCIA DE LAS MEDICIONESIMPORTANCIA DE LAS MEDICIONESIMPORTANCIA DE LAS MEDICIONES


En el caso de la Metrología Eléctrica los instrumentos de medición son cruciales en situaciones que requieren precisión. En el mercado hay disponible un inmenso número de instrumentos de medición para auxiliar de manera práctica la vida cotidiana y profesional. En general, los instrumentos de medición ofrecen la precisión necesaria para la ejecución de incontables actividades tanto profesionales cuanto cotidianas que requieren atención.


En la actualidad la tendencia es usar los llamados equipos multifunción o Analizadores de redes.Un Equipo multifunción concentra las propiedades de varios instrumentos de medición y es colocado en un tablero de medición.Los equipos multifunción es la base de un sistema de control automatizado Los sistemas de control automatizados son fundamentales para el manejo de los procesos de producción de las plantas industriales. Actualmente la tecnología permite establecer una serie de estrategias de control que eran de difícil implementación hasta hace solamente algunos años atrás, en especial en procesos industriales complejos.

Equipos

Multifunción

Sistema de Control Automatizado

INSTRUMENTOS DE MEDICIONINSTRUMENTOS DE MEDICIONINSTRUMENTOS DE MEDICIONINSTRUMENTOS DE MEDICION

Los instrumentos de medición son

aparatos especialmente diseñados para

medir determinado parámetro.

Los instrumentos constituyen una extensión de las facultades humanas y en muchos casos permiten a las personas determinar el valor de una cantidad desconocida la cual no podría medirse utilizando únicamente las facultades sensoriales

INSTRUMENTOS DE MEDICIONINSTRUMENTOS DE MEDICIONINSTRUMENTOS DE MEDICIONINSTRUMENTOS DE MEDICION

CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOSCARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOSCARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOSCARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS

SENSIBILIDAD

Es la relación del desplazamiento del índice observado en el instrumento y la variación de la magnitud medida que ha provocado dicho desplazamiento.El grado de sensibilidad se expresa de dos maneras, según se trate de un amperímetro o de un voltímetro

En el caso de un Amperímetro, la sensibilidad del instrumento se indica por el número de amperios, miliamperios o microamperios que deben fluir por la bobina para producir una desviación completa. Así, un instrumento que tiene una sensibilidad de 1 miliamperio, requiere un miliamperio para producir dicha desviación

En el caso de un voltímetro, la sensibilidad se expresa de acuerdo con el número de ohmios por voltio, es decir, la resistencia del instrumento. Para que un voltímetro sea preciso, debe tomar una corriente insignificante del circuito y esto se obtiene mediante alta resistencia



Ejemplo 1: Un amperímetro tiene una sensibilidad de 5 mm/A; entonces decimos que cuando una corriente de un amperio circula por el instrumento provoca un desplazamiento de 5mm del índice.

El número de ohmios por voltio de un voltímetro se obtiene dividiendo la resistencia total del instrumento entre el voltaje máximo que puede medirse.

Por ejemplo, un instrumento con una resistencia interna de 300000 ohmios y una escala para un máximo de 300 voltios, tendrá una sensibilidad de 1000 ohmios por voltio. Para trabajo general, los voltímetros deben tener cuando menos 1000 ohmios por voltio

CONSTANTE DE UN INSTRUMENTO DE MEDIDA ( Cmed. )

Es la inversa de la sensibilidad

CONSTANTE DE ESCALA ( Cesc.)

La constante de escala es:

Cesc. = Alcance del instrumento / # de divisiones de escala


Ejemplo:

Un voltímetro con tres campos de medida de 0-15V; 0-60V y 0-300V. La escala tiene 100 divisiones, entonces la constante de escala para cada uno de los campos de medida será:

C15 = 15 / 100 = 0.15 Volt / división

C60 = 60 / 100 = 0.60 Volt / división

C300 = 300 / 100 = 3 Volt / división


EXACTITUD :Es la concordancia entre la magnitud leída y la magnitud medida, es decir la exactitud describe cuán cerca se hallan los valores medidos del valor real.Podemos decir que: “Que la exactitud esta relacionada con el error de la medida y no con la sensibilidad del instrumento”.

Ejm: Un instrumento mide 5 voltios, cuando la tensión verdadera es de 5.2 voltios, otro mide 4.5 voltios, este instrumento será menos exacto


CLASE DE INSTRUMENTO (B) : :

Es el error máximo que comete el instrumento en el fondo de la escala (consideramos escala lineal ó uniforme).

B = ( ∆ / Vmax. Escala) x 100

Donde ∆ es el error absoluto

CLASE DE INSTRUMENTO: 0.1; 0.2; 0.5; 1; 1.5; 2.5; 5

ERROR RELATIVO EN CONDICIONES NORMALES DE TRABAJO:+-0.1; +-0.2; +-0.5; +-1; +-1.5 +-2.5; +-5.


La Precisión hace referencia a cuán constantes son las diferentes medidas. Si obtenemos siempre valores muy parecidos podremos decir que el método y aparatos que estamos empleando son muy precisos. Pero esto no garantiza que el resultado sea correcto.

En cambio La Exactitud describe cuán cerca se hallan los valores medidos del valor real.

No es lo mismo decir

Precisión y Exactitud.

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