SISTEMAS E INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN 

¿Qué es un sistema de medida?

Un sistema de medida es una combinación de dos o más elementos con el fin de realizar una o varias funciones. En los sistemas de medida, esta función es la asignación de un número a la propiedad o cualidad que se pretende medir, de tal forma que la describa cuantitativamente

El resultado de la medida debe ser: 

• Objetivo (Independiente del observador) 
• Empírico (Basado en la experimentación) 

INTRUMENTOS DE MEDICION Y SUS CARACTERISITICAS

Los instrumentos de medición hacen posible las observación de los fenómenos y su cuantificación, sin embargo estos instrumentos no son ideales sino reales, y por lo tanto tiene una serie de limitaciones que debemos tomar en cuenta para poder juzgar si afectan de alguna manera las medidas que estamos realizando , y así mismo determinar la veracidad de las anteriores

Un sistema de medición posee dos tipos de características importantes: 

• Características de tipo estático

• Características de tipo dinámico

CARACTERISTICAS ESTATICAS.

Las características estáticas describen el comportamiento de un sensor o sistema de medida cuando la magnitud a medir permanece constante en el tiempo o varía tan lentamente que se puede considerar constante.

Curva de calibración: La curva de calibración es la relación entre la entrada al sensor y su correspondiente salida.

Sensibilidad: La sensibilidad es la pendiente de la curva de calibración. Si esta es una recta la sensibilidad es constante y se dice que es el sistema o sensor es lineal.

    

Linealidad y no linealidad: La linealidad expresa hasta qué punto es constante la sensibilidad del sensor. La no linealidad es la máxima desviación de la curva de calibración con respecto a la línea recta por la que se ha aproximado, se expresa en %.

Resolución: incremento mínimo en la variable de entrada que ofrece un cambio medible en la salida. un valor en % sobre el fondo de escala.

Precisión: Es el grado de concordancia entre los resultados de las diferentes mediciones realizadas en las mismas condiciones. Esta cualidad debe evaluarse a corto plazo y se cuantifica en dos terminos denominados repetibilidad y reproducibilidad.

Exactitud: Es el grado de concordancia entre el valor exacto de entrada y el valor medido. Se suele expresar en %.

 

Repetibilidad: Es el grado de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mesurando, realizadas bajo las mismas condiciones de medida.

Reproducibilidad: Es el grado de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mesurando, realizadas bajo diferentes condiciones de medida. Las medidas pueden realizarse a largo plazo, por personas distintas, con aparatos distintos o en distintos laboratorios.

CARACTERISITCAS DINAMICAS

Las características dinámicas de un sistema de medida describen su comportamiento ante una entrada variable. Este comportamiento es distinto al que presentan los sistemas cuando las señales de entrada son constantes debido a la presencia de inercias (masas, inductancias), capacidades (eléctricas, térmicas) y en general elementos que almacenan energía. El comportamiento dinámico de un sensor viene descrito por su función de transferencia.

CARACTERÍSTICAS PARA LA ELECCIÓN DE UN SENSOR

Evaluación de la respuesta dinámica

Es importante en el ámbito de la Instrumentación la respuesta de un sistema o equipo ante un cambio brusco de la variable de entrada (señal escalón) porque estos incorporan los efectos dinámicos propios del sistema.

Sistemas de orden cero: En un sistema de orden cero se tiene que en la ecuación diferencial no hay derivadas, su respuesta temporal y frecuencial no experimentará cambios 

Sistema de primer orden: El parámetro dinámico que representa un sistema de primer orden es su constante de tiempo aunque se pueden definir otros parámetros que también pueden caracterizar lo rápido que resulta un sistema de primer orden como son tr y ts.

Sistemas de segundo orden: En los sistemas de segundo orden, la respuesta ante una entrada escalón no tiene un aspecto único, sino que pueden presentarse tres casos diferentes según la inercia y la amortiguación que presente el sistema, así: 

• Sistemas sobreamortiguados…….sistemas lentos 
• Sistemas subamortiguados………..sistemas rápidos con oscilaciones  
• Sistemas con amortiguamiento crítico…..más rápidos que los sobreamortiguado