ESCUELA TECNICA

RAGGIO

TÈCNICAS DE LABORATORIO

AREA ELECTRICIDAD

MULTIMETRO – ERRORES EN LAS MEDICIONES

Llamamos medición a la determinación de una magnitud por medio de una comparación con una unidad establecida como referencia.

En general, se utiliza un instrumento el cual posee dicha unidad, desde una regla en cm para medir pequeñas longitudes, hasta un voltímetro con escala en los milivolts para medir la tensión en un punto de un circuito, etc.

Cuando se efectúa una medición, es imposible obtener el valor verdadero de la magnitud en

cuestión, es decir, siempre hay un error.

CLASIFICACION DE ERRORES

1. Groseros: Son aquellos que tienen un valor totalmente desproporcionado en relación con la

Magnitud que se desea medir. Típicamente se deben a leer en la escala incorrecta, trasponer

cifras, etc. Estos valores medidos deben ser descartados sin tenerse en cuenta.

2. Sistemáticos: Se caracterizan por repetirse en signo y magnitud cada vez que se efectúa la

medición en similares condiciones.

· De método: Se produce cuando el sistema de medición extrae energía del sistema de

medición.

· De instrumental: Se deben a imperfecciones mecánicas y eléctricas del instrumento.

Se tiene dos grupos: Errores de primera Calibración que no dependen del tiempo y

Errores por envejecimiento y desgaste que si dependen del tiempo.

· Analógicos

· Activos

· Pasivos

· Digitales

· Debido a condiciones ambientales: El fabricante garantiza su correcto funcionamiento

dentro de un rango de temperatura, humedad, presión, etc...

· Debido al observador

3. Aleatorios: Se caracterizan por su incertidumbre cada vez que se realiza la medición en

iguales condiciones.

· De lectura utilizando técnica de deflexion:

· Paralaje: Cuando el haz visual del observador no esta alineado con la aguja, por

lo tanto se aprecia un valor distinto al realmente indicado.

· Interpolación: Aparece cuando debe interpolarse en una medición entre dos marcas.

· Poder separador del ojo: Capacidad del ojo en distinguir dos puntos separados.

· De lectura utilizando técnica de cero

· De lectura utilizando técnica digital

DEFINICIONES SEGÚN EL VOCABULARIO INTERNACIONAL

Magnitud: Variable física.

Mesurando: Magnitud particular sometida a medición.

Medición: Conjunto de operaciones que tienen por objeto determinar el valor de una magnitud

particular.

Valor Verdadero: Es un valor que se obtendría en una medición perfecta.

Preciso: Proximidad entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mesurando,

realizadas bajo las mismas condiciones de medición.

Exactitud: Proximidad entre una medición y el valor verdadero.

Ejemplo:

Error Sistemático: Diferencia entre la media de infinitas mediciones en condiciones de repetitibidad y el valor verdadero del mesurando.

Error Aleatorio: Diferencia entre el error y el error sistemático.

Con X = Valor Verdadero; = Valor central; δ = Error

Error Absoluto: Resultado de una medición menos el valor verdadero del mesurando.

Error Relativo: Cociente entre el Error absoluto y el valor verdadero del mesurando. En general, se utiliza un valor verdadero convencional.

Incertidumbre: Incertidumbre significa “duda”. Es todo aquello que no conozco de la medición.

Está vinculada con el error aleatorio pero además tiene en cuenta la estadística que gobierna el error.

MEDICIONES CON INSTRUMENTOS ANALÒGICOS

Los instrumentos analógicos nos representan sus mediciones utilizando una aguja y una escala

normalmente.

Como la escala este impresa en el instrumento y es fija no podemos modificarla, esto significa que no podremos realizar mediciones de precisión en todos los rangos, para ello el fabricante nos proporciona varias escalas impresas en el instrumento entre las cuales podemos cambiar utilizando un selector en el instrumento.

Esto significa que tendremos, por ejemplo escalas de 2.5, 10, 25, 100 y 250, con lo que podremos medir los múltiplos de dichas escalas.

Si por ejemplo tratamos de medir tensión cercana a los 3V, la escala de 2.5 nos queda chica y no veremos nada por encima de este valor. Para ello debemos pasar a la siguiente escala que es la de 10V.

De acuerdo con la calidad del instrumento, las escalas impresas varían, por ejemplo en una escala de 0V a 10V podría tener 11 divisiones (incluyendo la de 0V) por lo que cada división valdría 1V, pero si la escala tiene 21 divisiones la división valdría 0.5V.

Este valor se lo conoce como Dα*

Ejemplos:

No siempre los instrumentos tuvieron estas escalas impresas, antes solo poseían una escala que

indicaba del 0 al 100% por lo que el usuario debía interpretar el valor indicado de acuerdo al selector del instrumento.

Si por ejemplo la aguja marcaba el 60% de la medición y el selector estaba en Tensión Alterna - 5V, el usuario debía calcular la constante del instrumento.

Además del valor ∆α* existe la constante del instrumento o K la cual nos sirve para calcular el valor de lectura. La misma es la relación entre el valor de plena escala y el α de plena escala.

Siendo:

Donde:

· XPE: Valor de Plena Escala

· αPE: Cantidad de divisiones de Plena Escala

Ejemplos de lectura:

ERRORES EN INSTRUMENTOS ANALÓGICOS

Ya hemos visto como se leen los valores en un instrumento analógico o de aguja. Ahora veremos

la forma de calcular los errores en los mismos.

Los instrumentos analógicos poseen un parámetro denominado “Clase del instrumento” la cual nos indica el error del instrumento a plena escala de este. Esto significa que como caso optimo

(midiendo a fondo de escala) tendremos ese error mínimo, para cualquier medición por debajo del máximo el error será mayor y debemos calcularlo aplicando la siguiente formula:

Donde:

ei: Error de Indicación

C: Clase del Instrumento

Vpe: Valor de Plena Escala

Vi: Valor Indicado

Sin embargo este error no es el único que cometemos al momento de medir con un instrumento

analógico. También existe el Error de Lectura. Este error se debe a que el operario no puede determinar la posición exacta de la aguja, considerando todos los decimales posibles, además hay que considerar el espesor de la aguja, el paralelismo, etc. Todos estos errores se engloban en este Error de lectura y se cuantifica proporcionalmente al valor medido con las divisiones de dicha medida. La fórmula es la siguiente:

Donde:

el: Error de Lectura

K: Constante del Instrumento

Vi: Valor Indicado

De esta forma el error relativo de un instrumento de un instrumento analógico nos queda:

Ahora si deseamos pasar al error absoluto, solo debemos multiplicar el error relativo por el valor

Indicado:

EJEMPLO DE ESCALA

A continuación se ve un ejemplo de una escala analógica que consta de 4 escalas en la misma

Indicación;

· una de resistencia (la superior) y

· 3 escalas de medición de tensión y corriente cuyos Vpe son 10, 50 y 250.

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TEORIA DE ERRORES: http://jogomez.webs.upv.es/material/errores.htm#_9.__

CONSTANTE DE LECTURA https://www.youtube.com/watch?v=JvCpQ3DWwYA