Mayo 2012
description
Transcript of Mayo 2012
Mayo 2012
Calibración de Contadores de Intervalo de Tiempo
(Cronómetros)Ing. Oscar Giovanni Fallas Cordero
Laboratorio Metrológico de Variables Eléctricas
Instituto Costarricense de ElectricidadCosta Rica
Agenda de Presentación
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Segundo: unidad estándar de tiempo “Un segundo esta definido como el intervalo de
tiempo requerido para que se den 9 192 631 770 transiciones entre dos estados de energía del átomo
de Cesio”1
Cronómetros medición de intervalos de tiempo
Relación de tiempo – frecuencia
1. Stopwatch and Timer Caliibration, National Institute of Standards and Technology, NIST, Special Publication 960-12
Conceptos Generales
Tf 1
PeriodoFrecuencia
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Conceptos Generales
Oscilador base de tiempo Señal de frecuencia utilizada para medición Cuarzo 32 768 (2^15) Hz
Tiempo Universal Coordinado (UTC) Escala de tiempo Calculo promedio Responsable BIPM
Conceptos GeneralesDispositivosEspecificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Dispositivos
Cronometro Digital Oscilador de Cuarzo + Circuitería Electrónica
Cronometro Analógico Sistema Mecánico
Timers Conteo regresivo de un periodo definido
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Especificaciones y Tolerancias
Precisión Absoluta Ejm: 5 s por día
Precisión Relativa Ejm:
Adobe Acrobat Document
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Especificaciones y Tolerancias
Desempeño Típico Ejm: 70%
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Comparación Directa Contra Cronómetro Contra Referencia
Totalize
Medición de la base de tiempo
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Comparación Directa (contra
Cronómetro)
Referencia Cronómetro Calibrado Inicio/Parada simultanea en ambos
dispositivos
Comparación Directa (contra Referencia)
Referencia Display de tiempo Opción 1:
Inicio/Parada en DUT 2
2. DUT :Device Under Test (Dispositivo Bajo Prueba)
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración
Comparación Directa (contra Referencia)
Referencia Display de tiempo Opción 2:
Medición con cámara digitalTime and Frequency Standard
09:55:33 565
Object Under test
10 MHz1 PPS
Data cable
09:55:33
Standard time Camera
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Totalize
Referencia Generador/Contador de frecuencia Configuración de equipo en modo Totalize Aplicar señal calibrada al contador Frecuencia aplicada de un orden menor a
resolución del DUT Controlar Gate del contador con botón de
inicio del cronometro.
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Medición de base de tiempo
Referencia Contador de frecuencia sintetizado Sistema para medición de frecuencia de la
base de tiempo: Placas paralelas
Medición de frecuencia del cronometro Frecuencia del oscilador interno Frecuencia de refrescamiento de pantalla
Relación de frecuencia a tiempo
tt
ff
∆ 𝑓𝑓 =
𝑓 𝑚𝑒𝑑− 𝑓 𝑛𝑜𝑚𝑓 𝑛𝑜𝑚 T
tttt 12
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Medición de base de tiempo
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Comparación Directa (contra
Cronómetro)
Calibración del cronómetro referencia
Precisión del cronómetro referencia
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Reacción Humana
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Comparación Directa (contra
Referencia) Opción 1: Sistema contra display de tiempo
Calibración de la referencia
Precisión de la referencia
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Reacción Humana
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Comparación Directa (contra
Referencia) Opción 2: Sistema con cámara digital
Calibración de la referencia
Sistema de captura de imágenes
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Totalize
Calibración del Generador/Contador
Precisión del Generador/Contador
Resolución del Contador
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Reacción Humana
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Medición de la base de
tiempoCalibración del Contador
Precisión del Contador
Resolución del Contador
Sistema de medición
Repetibilidad del DUT
Ejemplo
Comparación de MétodosMétodo Ventajas DesventajasComparación directa contra cronómetro
o Sencillo de implementaro Elimina parcialmente
reacción humana
o Requiere cronometro calibrado con relación superior
o Incertidumbres mayores
Comparación directa contra referencia (opción display)
o Sencillo de implementaro Aplicable a los distintos
tipos de cronómetros
o Reacción del operador es significativa (intervalos cortos)
o Incertidumbres mayores
Comparación directa contra referencia (opción cámara digital)
o Elimina parcialmente reacción humana
o Mejora incertidumbre
o Requiere más equipamientoo Mayor complejidad
Totalizeo Elimina parcialmente
reacción humanao Mejora incertidumbre
o Requiere más equipamiento
Base de tiempo o Eliminación completa de reacción humana
o Menor incertidumbreo Más rápido
o Requiere más equipamientoo Mayor complejidad
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres Preguntas y respuestas
Preguntas y respuestas
tt
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Instituto Costarricense de ElectricidadCosta Rica
Ing. Oscar Fallas Cordero