Conceptos Bsicos en la Mediciones Elctricas

Conceptos Bsicos en la Mediciones ElctricasUnidad IIng. Elvira VillegasIntroduccinEl buen funcionamiento de un organismo, una mquina, depende en gran medida del funcionamiento combinado de los distintos elementos que lo constituyen; si uno de stos no realiza correctamente su funcin, desencadena el mal funcionamiento de todo el sistema. En principio, las anomalas se intuyen, pero para poder demostrarlas es necesaria la comprobacin de algunas magnitudes caractersticas para compararlas con las que se dan en el sistema cuando el funcionamiento es el adecuado.

IntroduccinEn las instalaciones elctricas, tambin es necesario evaluar o medir algunos parmetros o magnitudes del circuito elctrico. En lo que se refiere a la seguridad de los elementos que constituyen la instalacin y de las personas que la utilizan, han de conocerse otros parmetros importantes, como pueden ser: la resistencia de tierra, la resistencia de aislamiento, la sensibilidad de los aparatos de proteccin, los tiempos de disparo.En esta Unidad, vamos a hacer un recorrido por la realizacin de las distintas medidas, as como por los aspectos ms importantes a tener en cuenta para su valoracin. Se har de una forma exclusivamente prctica, obviando los aspectos correspondientes a la constitucin interna de los aparatos de medidaMedidaMedir: es comparar una medida determinada con otra que tomamos como unidad.De acuerdo con la anterior definicin, es necesario que las unidades de referencia sean aceptadas de forma general por la comunidad cientfica internacional

MedidaEn el campo de las medidas elctricas hay que distinguir dos tipos de medidas: medidas de tipo industrial y medidas de laboratorio.Medidas industriales: son aquellas que se realizan directamente sobre el montaje o instalacin elctrica. Para realizarlas se necesitan aparatos que sean prcticos, con la posibilidad de ser tanto fijos como porttiles.Medidas de laboratorio: son aquellas que se realizan en condiciones idneas y distintas de las ambientales. Se utilizan para verificar el funcionamiento de los aparatos de medida o para el diseo de aparatos y circuitos; estos aparatos suelen tener una mayor precisin que los utilizados en la industria, motivo por el cual son ms delicados y costosos.Caractersticas de los aparatos de MedidaPodemos decir que un aparato de medida ser mejor o peor, atendiendo a las siguientes cualidades:a) Sensibilidad: se define como el cociente entre la desviacin de la aguja indicadora medida en grados y la variacin de la magnitud que se est midiendo. Esta cualidad es especfica de los aparatos analgicos.b) Precisin: la precisin de un aparato de medida, est ntimamente relacionada con su calidad. Es ms preciso un aparato cuanto ms parecido sea el valor indicado a la medida real de dicha magnitud.

Caractersticas de los aparatos de Medidac) Exactitud: es un concepto parecido al de precisin, pero no igual. Un aparato es ms exacto cuanto ms parecidos sean el valor medido y el valor real por extensin, un aparato exacto es, a su vez, preciso, pero un aparato preciso no tiene por qu ser exacto.d) Fidelidad: cuando al repetir varias veces la misma medida, el aparato da la misma indicacin.e) Rapidez: un aparato es rpido cuando se estabiliza en menos tiempo.Errores de Medidaa) Error sistemtico es el originado por las caractersticas del aparato o de la actitud del observador. Entre los ms frecuentes se pueden destacar los siguientes: Metodolgicos: por utilizar un mtodo inadecuado para realizar la medida, como por ejemplo la colocacin de los aparatos de medida cuando se utiliza el mtodo indirecto, ya que stos tienen consumo y pueden falsear el resultado obtenido. Ambientales: son el resultado de la influencia de las condiciones fsicas del entorno: temperatura, presin, humedad, campos magnticos, etctera. Personales: los que dependen de la pericia o habilidad del operador al realizar la medida; por ejemplo, la colocacin de ste en la lectura. Instrumentales: son los causados por el desgaste de las piezas del aparato, o bien por el desgaste de la pila o batera que alimenta dicho aparato.

Errores de Medidab) Accidentales: Son errores aleatorios, es decir, se cometen al azar. En estos errores entra la accin de la persona que realiza la medida. La imposibilidad de poner en marcha un cronmetro cuando empieza o termina el movimiento, una lectura errnea o una anotacin incorrecta. Estos errores no se pueden evitar, pero se reducen midiendo varias veces y tomando como valor de la medida la media aritmtica de las medidas.Clasificacin de Errores Fabricacin Equipo Cero Sistemticos Calibracin Aproximacin Envejecimiento Insercin o carga Operativos Aleatorios o Ambientales Accidentales Estocsticos Lectura Clculo Humanos Instrumento Incorrecto Ajuste IncorrectoClase de PrecisinCuando tomamos el error absoluto mximo, lo relacionamos con el valor de final de la escala de medida y lo expresamos en tanto por ciento, obtenemos un nmero que define la clase del aparato; esto es, su grado de precisin.

Su clasificacin y aplicacin es la siguiente: Clase 0,1 y 0,2. Instrumentos de gran precisin para investigacin. Clase 0,5. Instrumentos de precisin para laboratorio. Clase 1. Instrumentos de medidas porttiles de cc. Clase 1,5. Instrumentos de cuadros y porttiles de ca. Clase 2,5 y 5. Instrumentos de cuadros.

EscalaEs la zona graduada de la pantalla del aparato de medida. Sobre sta se desplaza el ndice para indicarnos el valor de la medida. Debido a la constitucin interna del aparato, obtenemos distintas distribuciones en las divisiones de la escala. Uniformes: todas las divisiones son iguales a lo largo de la escala. Cuadrticas: las divisiones se ensanchan sobre el final de la escala. Ensanchadas: las divisiones son distintas al principio y al final de la escala. Logartmicas: las divisiones son menores al final de la escala.

Campo de MedidaTambin llamado capacidad o calibre del aparato, es la mxima medida que se puede realizar con un determinado aparato. Los aparatos de medida pueden llevar diferentes campos para una misma magnitud

Campos de LecturaExiste una zona de la escala en la que no existen divisiones. Esto indica que ese aparato no realiza la medida con precisin en esa zona, con lo que el campo de medidas fiables es el correspondiente a la zona marcada con divisiones. Es el llamado campo de lectura.

Constante de MedidaLas escalas no suelen tener una divisin por cada unidad de la magnitud que se est midiendo; por este motivo, en la mayora de los casos, cada divisin representa varias unidades de medida, de manera que para obtener el valor real es necesario multiplicar el nmero de divisiones por la constante correspondiente. Dicha constante va a depender del tipo de escala, como vemos a continuacin:Constante de MedidaEscalas uniformemente graduadas: en el ampermetro tenemos tres constantes de medida, ya que el aparato tiene tres alcances con las mismas divisiones, que se obtienen de la forma siguiente:

Constante de MedidaEscalas que precisan de acotacin: en aquellos aparatos en los que el campo de lectura no se corresponde con el campo de medidas se recurre a precisar el tramo de lectura del mismo. As, en el caso del voltmetro, hemos de recurrir a acotar el nmero de divisiones entre un valor mximo y el valor mnimo, y contar el nmero de divisiones en ese tramo. Para una mejor comprensin, realizamos a continuacin un ejemplo con el voltmetro para la escala de 150 V.

Medida de Tensin

Medida de Corriente

Diversos Instrumentos

Diversos Instrumentos

MetrologaQu es la Metrologa?La Metrologa es la ciencia de la medida (vocabulario Internacional de Trminos Bsicos y Generales en Metrologa). Segn la Ley del Sistema Venezolano para la Calidad, la Metrologacomprende todos los aspectos tanto tericos como prcticos que se refieren a las mediciones.La Metrologa es la ciencia de la medida. Las medidas y la metrologa son esenciales y prcticamente para todas las facetas del desarrollo del hombre debido a que son utilizadas en actividades que van desde el control de la produccin, la medida de la calidad del medio ambiente, la evaluacin de la salud, seguridad y los ensayos relativos a la calidad de los materiales, alimentos y otros productos, hasta la garanta de un comercio justo y la proteccin de los consumidores. Existe tambin la Metrotcnia que es la ciencia o la tcnica de la medida.

MetrologaLametrologaes la ciencia e ingeniera de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicacin del sistema de pesas y medidas. Acta tanto en los mbitos cientfico, industrial y legal, como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la obtencin y expresin del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecucin de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello instrumentos mtodos y medios apropiados.

Beneficios de la Metrologa Promueve el desarrollo de un sistema armonizado de medidas, anlisis ensayos exactos, necesarios para que la industria sea competitiva. Facilita a la industria las herramientas de medida necesarias para la investigacin y desarrollo de campos determinados y para definir y controlar mejor la calidad de los productos. Perfecciona los mtodos y medios de medicin. Facilita el intercambio de informacin cientfica y tcnica. Posibilita una mayor normalizacin internacional de productos en general, maquinaria, equipos y medios de medicin.Importancia Lo que no se mide no se puede fabricar y no se puede mejorarLa medicin de magnitudes fsicas y qumicas es una actividad que incide en todos los aspectos de la vida de una sociedad moderna.

Tiene impactos significativos. Es un slido soporte para, entre otros:

El comercio en general, las exportaciones y el acceso a los mercados internacionales.

La seguridad pblica, la alimentaria y la proteccin al consumidor.

La proteccin del ambiente y la salud humana.

Soporte importante para la evaluacin de la conformidad y su reconocimiento global.

Garantizar la certificacin de los sistemas de calidad.La Metrologa la ciencia de las mediciones no deja de evolucionar a fin de responder a un numero creciente de necesidades prioritarias y siempre cambiantes

Metrologa EntornoDESARROLLO ECONOMICO Y BIENESTAR SOCIALGLOBALIZACIN TLCs normas regulacionesNUEVAS TECNOLOGAS nanotecnologa biotecnologa gentica competitividadindustrialciencia y tecnologacalidad de vidasociedad

metrologaLa metrologa en la sociedadcalidad de vidasociedad

metrologaconservacin del ambiente

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METROLOGA, CIENCIA, TECNOLOGA E INNOVACIN INTERDEPENDIENTES

ciencia y tecnologametrologalongitud

tiempo

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Balanza del watt

The Nobel Prize in Physics 1973

Efecto JosephsonCompetitividad Industrial competitividadindustrialmetrologaTratados de libre comercio (TLCs eliminan barreras arancelariasEl intercambio internacional creceNecesidad de contar con sistemas confiables de medidas