ESPECIFICACIONES EN LA INSTRUMENTACIÓN DE MEDIDA

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Las especificaciones de medida son características técnicas y parámetros que describen el desempeño y la precisión de un instrumento de medida. Estas especificaciones proporcionan información sobre la capacidad y confiabilidad del instrumento para realizar mediciones precisas y confiables. 

Especificaciones técnicas.

Las especificaciones técnicas desempeñan un papel fundamental en el proceso de medición, ya que permiten determinar si un instrumento de medida es adecuado para una aplicación específica.

Estas especificaciones deben proporcionar la información necesaria para que el usuario pueda establecer los límites de operación del instrumento en relación a una determinada entrada. Es importante que los límites estén claramente definidos para cualquier situación que pueda presentarse.

 

Especificaciones técnicas en los multímetros.

La especificación de un instrumento de medición comprende varios componentes que identifican sus características y condiciones de respuesta del mismo modo ante diversas situaciones ambientales y de lectura. Estos componentes incluyen:

1. Rangos: Indican el rango máximo y mínimo de valores que el instrumento puede medir de manera precisa. Por ejemplo, un termómetro puede tener un rango de -50 °C a 150 °C.
2. Exactitud: Representa la proximidad de una medida al valor verdadero. Se expresa como un porcentaje o una cantidad en unidades del instrumento. Por ejemplo, un multímetro puede tener una exactitud de ±0.5% del valor medido.
3. Precisión: Es la capacidad del instrumento para repetir mediciones consistentes y cercanas entre sí. Muestra la variación entre mediciones repetidas y se expresa generalmente como una desviación estándar o un porcentaje. Por ejemplo, un calibrador de presión puede tener una precisión de ±0.1% de la escala completa.
4. Resolución: Es la menor unidad de medida que el instrumento puede detectar. Representa la capacidad de distinguir pequeños cambios en la cantidad medida. Por ejemplo, un voltímetro puede tener una resolución de 0.001 V.
5. Linealidad: Indica la capacidad del instrumento para proporcionar una respuesta proporcional a la cantidad medida en un rango determinado. Una respuesta lineal significa que el instrumento mantiene una relación constante entre la entrada y la salida.
6. Límites de temperatura: Especifican los rangos de temperatura en los que el instrumento puede funcionar de manera óptima y segura. Esto incluye tanto la temperatura de funcionamiento (durante el uso) como la temperatura de almacenamiento (cuando el instrumento no está en uso).
7. Características de entrada: Describen las características eléctricas o físicas que el instrumento puede aceptar como entrada. Esto puede incluir señales eléctricas, señales de presión, señales de temperatura, entre otras.
8. Valores máximos y mínimos de lectura: Indican los límites superiores e inferiores de los valores que el instrumento puede medir y mostrar correctamente. Estos valores se especifican para evitar mediciones fuera del rango válido del instrumento.

Además de estás características, se debe tener en cuenta el factor de escala, representado por: 

 Por tanto, en la medida en que la desviación de un instrumento sea menor, mejor es el instrumento. Por otro lado, en cuanto a los multímetros existe tres maneras distintas de representar las lecturas o mediciones,es decir multímetros de 3 dígitos, 3 3/4 dígitos y 3 1/2 dígitos, el 3 es un número variable, dependiendo del fabricante.

Fuente: Tomada de electricistas.cl

• "3 3/4 dígitos": Esta referencia indica que el instrumento tiene la capacidad de mostrar tres dígitos completos y un dígito adicional que puede mostrar hasta 3/4 de una unidad. Esto proporciona una resolución de 3,75 dígitos. Por ejemplo, si el instrumento tiene una escala de 0 a 1999, se pueden leer valores precisos de hasta 1999.75.

• "3 1/2 dígitos": Esta referencia indica que el instrumento tiene la capacidad de mostrar tres dígitos completos y un dígito adicional que puede mostrar hasta 1/2 de una unidad. Esto proporciona una resolución de 3,5 dígitos. Por ejemplo, si el instrumento tiene una escala de 0 a 199, se pueden leer valores precisos de hasta 199.5.

• "3 dígitos": Esta referencia indica que el instrumento tiene la capacidad de mostrar tres dígitos completos sin un dígito adicional para fracciones. Esto proporciona una resolución de 3 dígitos. Por ejemplo, si el instrumento tiene una escala de 0 a 999, se pueden leer valores precisos de hasta 999.

Así mismo, también existen tres posibles formas de representar que tan exacto es un instrumento de medida teniendo en cuenta que en el mundo real, no existen las medidas perfectas. Esto se conoce como error primario.

 

A primera vista, el concepto sin aclarar es el de número de cuentas, el cual se refiere a la resolución o capacidad de contar la cantidad de divisiones o valores distintos que puede mostrar el instrumento en su pantalla o salida.

Por ejemplo, si un instrumento tiene una resolución de "4 1/2 dígitos" o "20000 cuentas", significa que puede mostrar hasta 20,000 valores distintos en su pantalla. Esto implica que la menor unidad de medida o incremento que se puede leer es 1/20,000 del rango total.

No obstante, existen los siguientes factores de conversión para tener en cuenta:

 Otro concepto bien interesante es el de sensibilidad. El cual se define como: 

 

Las especificaciones secundarias son aquellas especificaciones que modifican a las primarias, modificando el intervalo de validez temporal, por ejemplo, definir el comportamiento de un instrumento respecto a la temperatura. Por ejemplo:

 

Esto quiere decir que si una medida se realiza fuera del intervalo de 18°C a 28°C, se deberá sumar el error secundario a la error primario. Es decir sumar el 0.005% de la lectura al error previamente establecido como error primario.

Incertidumbre de medida.

Según el Vocabulario Internacional de Metrología, la incertidumbre de una medida se define como "Una estimación que caracteriza el rango de valores en el cual se sitúa el verdadero valor de una magnitud de medida (VIM 3.9, 1984)." En consecuencia, lo que se sabe después de realizar una medida es que no hay certeza de que la medida registrada sea la real, solo se puede estimar la medida como un aproximado. 

Sin embargo, para determinar la incertidumbre de una medida se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Especificaciones del instrumento de medida.
• Método de medida.
• Condiciones ambientales.
• El operador.