CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS Y DINÁMICAS 

DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA

Sistema de medida:

Un sistema es un conjunto de elementos o partes simples relacionadas entre sí con una función o acción determinadas. En el caso de los sistemas de medida esta función es medir.

Tipos de medidas:

- Análogas
- Digitales
- Medidas por deflexión
- Medidas por comparación

Características estáticas:

Son aquellas propiedades que se derivan del comportamiento del sistema frente a señales o excitaciones externas que son constantes con el tiempo.


Características estáticas mas significativas:

• Exactitud: Es la propiedad del instrumento de dar una medida que se aproxime al verdadero valor o valor exacto.

• Precisión: Capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en diferentes mediciones realizadas en las misma condiciones.

Se cuantifica a partir de dos términos:

• Repetibilidad: Se garantizan las misma condiciones de medida pra el instrumento.

• Reproducibilidad: Cuando se ha modificado alguna de las condiciones para medir el valor de una magnitud.

• Calibración: Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores representados por una medida materializada o por un material de referencia, y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por patrones.

Tipos: 

Calibración a Punto: Es calibrar el instrumento a un punto especifico ya conocido.

Calibración a cero y ganancia: Primero se ajusta el equipo a cero y luego la ganancia.

• Fidelidad: propiedad de un instrumento de dar el mismo valor de la magnitud de medida cualquier número de veces que se haga, estén o no alejadas del valor exacto.

• Repetibilidad: Se refiere al mismo hecho q la fidelidad pero cuando las medidas se realizan en un intervalo de tiempo corto.

• Reproducibilidad: Se refiere al mismo hecho pero en un intervalo de tiempo largo (medidas efectuadas a largo plazo, por diferentes personas, en diferentes laboratorios, etc.).

• Sensibilidad: Es la pendiente de la curva de calibración. Puede ser o no constante.

• Linealidad: Da el grado de coincidencia entre la curva de calibración y una línea recta determinada. Se habla de linealidad independiente, ajustada al cero, terminal, etc.

• Resolución: Es el incremento mínimo de la entrada que da lugar a un cambio a la salida.

• Histéresis: Es la diferencia en la salida para una misma entrada según el sentido de variación de la entrada.

• Rango: Define los limites superior e inferior entre los cuales puede realizarse la medida.

• Curva de Calibración: Relación entre la entrada al sistema  o en la magnitud  y su salida.

• Campo de medida: Rango donde se puede efectuar la medida entre los limites.

• Fondo de escala: La diferencia entre el limite superior e inferior.

• Salida a fondo de escala: Diferencia entre la salida máxima y la mínima del campo de medida.

• Deriva: Variación dependiendo de la variables físicas. Como ejemplo claro podríamos hablar del desgaste con respecto al tiempo de un instrumento de medida cuya señal visible varia por el uso.

• Saturación: Nivel de entrada máximo a través del cual la sensibilidad disminuye.

• Zona Muerta: Es la zona en donde la curva de calibración tiene una sensibilidad nula.

• Veracidad: Es el grado de concordancia entre el valor medio de las mediciones y el valor esperado.

• Incertidumbre: Es el intervalo de valores en los que se afirma puede estar el valor verdadero.

• Ajuste: Es la reparación del equipo.

Características dinámicas:

Son las obtenidas cuando el sistema de medida se somete a señales variables con el tiempo.

• Error dinámico: Es la diferencia entre el valor indicado y el valor exacto de la variable medida.

• Retardo: Hace referencia al tiempo que necesita una señal para atravesar un conductor o dispositivo. 

• Función de Transferencia: Es un modelo matemático que relaciona la respuesta de un sistema de control con la señal de entrada.

• Velocidad de respuesta: Indica la rapidez con que el sistema de medida responde a los cambios en la variable de entrada.

• Respuesta Temporal:  El comportamiento a través del tiempo que tiene un sistema ante alguna variación en sus entradas.

• Respuesta en Frecuencia
• Sistemas de primer orden

• tiempo de subida o rise time: Tiempo transcurrido desde la salida de la señal hasta que alcanza aproximadamente un 90% de dicho valor.

• Sistemas de segundo orden:

- Sistemas sobreamortiguados

- S. subamortiguados

- S. amortiguados 

- S. críticamente amortiguados.

Error Absoluto: Absoluto (valor medido- valor exacto)

Error relativo:   Absoluto (valor medido- valor exacto)/valor exacto

Tipos de Errores:

- Graves

- Sistemáticos

- Aleatorios

Error Grave: De origen Humano, mal registro y calculo de los resultados en las mediciones.

Este tipo de error pudiera corregirse profundizando mas en conceptos y técnicas necesarias para el trabajo en cuestión.

Error Sistemático: Existen dos clases.

- Instrumentales

- Ambientales

Los primeros realizan su medición según una estructura mecánica.

Los segundos son provocados por las condiciones ambientales, como por ejemplo la temperatura o la intensidad de la luz, la humedad entre otros. Esto varia de acuerdo a las características de los dispositivos a medir o de medición.

Error Aleatorio: Se deben esencialmente a causas desconocidas y ocurren incluso cuando todos los errores sistemáticos se han considerado.

Error Estático: Diferencia entre la entrada y la salida de un periodo estacionario.

Error Dinámico: Depende de diferentes factores que pueden afectar la lectura.

BIBLIOGRAFÍA

Instrumentación Electrónica

Material docente de la asignatura (teoría)

Prof. Dr. Diego Ramírez Muñoz