CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA

Para poder enunciar las características de los sistemas de medida, es necesario conocer primero que todo que es lo que significa el término "medida", según los diccionarios comunes su significado es el siguiente: "Acción de determinar una magnitud con un utensilio o aparato tomando como patrón una unidad". La unidad a la que  se hace referencia, depende de la característica física que se pretenda medir, en el campo de electrónica lo más común seria magnitudes como: corriente (A), voltaje (V), resistencia (Ω), inductancia (H), entre otras. 

Aclarado esto, ahora se debe abordar el significado de otro termino muy importante en los sistemas de medida, como lo es el "instrumento de medida", su significado es el siguiente: "aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia". En el campo de la electrónica el instrumento más común y utilizado es el multímetro, que es un instrumento que como su nombre lo indica tiene múltiples funciones.

Habiendo aclarado los significados de medida y el de instrumento de medida, ahora sí se puede hablar de las características de los sistemas de medida, debido a que el instrumento es el encargado de introducir estas características a dichos sistemas. Las características de los sistemas de medidas se pueden clasificar en dos grupos, características estáticas y características dinámicas.

Características estáticas 

Este tipo de características reciben este nombre debido a que describen el comportamiento de un instrumento en el momento en que se mide una magnitud que no varía en el tiempo, o si lo hace es de una forma casi despreciable, en ellas encontramos las siguientes características:

Ø  Exactitud y precisión: En el momento de estudiar esta característica se debe tener en cuenta, que estas dos palabras son sinónimos, pero en los sistemas de medida, representan dos conceptos diferentes. Se habla de precisión, cuando el valor de un parámetro está muy bien definido, y se habla de exactitud cuando el valor se aproxima bastante al valor verdadero.

Ø  Error estático: la exactitud la medimos en función del error. El error se define como la diferencia entre el valor indicado y el valor verdadero, el cual está dado por un elemento patrón. 

                                                                             E= I - V
             Donde:             E= error             I= valor indicado             V= valor verdadero

Ø  Corrección: se define como la diferencia entre el valor verdadero y el valor indicado, esto es

C=V-I

Como se puede observar, la corrección tiene signo opuesto al error. Es conveniente determinar la curva de corrección para cada uno de los instrumentos que se utilicen. Para realizar esto, se determina la corrección para distintos valores de la escala del mismo, graficando los puntos obtenidos con respecto a los valores de dicha escala, y se unen los puntos obtenidos con líneas rectas.

Ø  Resolución: Esta característica está relacionada con la precisión. La resolución de un instrumento es el menor incremento de la variable bajo medición que puede ser detectado con certidumbre por dicho instrumento. Por ejemplo Si tenemos un amperímetro con la escala mostrada en la Figura, cada una de las divisiones corresponde a 1 mA.

Ø  Gama: La gama de un instrumento se define como la diferencia entre la indicación mayor y la menor que puede ofrecer el instrumento. La gama puede estar dividida en varias escalas o constar de una sola.

Ø  Bandas de frecuencias: Los instrumentos pueden estar diseñados para realizar mediciones en régimen continuo (DC), o sobre señales alternas (AC), bien sea en el rango de frecuencias alrededor de 60 Hz, o en cualquier otro rango de frecuencias. Por lo tanto antes de introducir un instrumento en un determinado circuito es necesario conocer la banda de frecuencias en las que opera correctamente.

Ø  Linealidad: Por lo general los instrumentos se diseñan de forma que tengan una respuesta lo más lineal posible, es decir, que para un determinado incremento del parámetro que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posición de éste.

Ø  Eficiencia: La eficiencia de un instrumento se define como la indicación del instrumento dividida por la potencia que absorbe del circuito para poder realizar la medición.

Características dinámicas

Estas características describen el comportamiento de un instrumento, cuando se encuentra

realizando el proceso de medida de una variable, que cambia de forma brusca en el

tiempo. De estas características se pueden enunciar las siguiente:

Ø  Error dinámico: El error dinámico de un instrumento se define como la diferencia entre la cantidad indicada en un instante de tiempo dado y el verdadero valor del parámetro que se está midiendo.

Ø  Tiempo de respuesta: Es el tiempo transcurrido entre la aplicación de una función escalón y el instante en que el instrumento indica un cierto porcentaje (90%, 95% o 99%) del valor final. Para instrumentos con aguja indicadora, el tiempo de respuesta es aquél que tarda la aguja en estabilizarse aparentemente, lo cual ocurre cuando ha llegado a un porcentaje determinado (por ejemplo 1%) de su valor final.

Ø  Tiempo nulo: Es el tiempo transcurrido desde que se produce el cambio brusco a la entrada del instrumento hasta que él alcanza el 5% del valor final.

Ø  Sobre alcance: como es de saber, es casi imposible para un objeto en movimiento, de forma instantánea, siempre ocurre el fenómeno de inercia, el cual prolonga el movimiento por un instante de tiempo, aun después de haberse detenido. Esto mismo ocurre en los instrumentos de medición, lo cual indicara un valor por encima del valor real. Pero gracias al sistema de control que se implementa en los instrumentos, este valor oscila en el tiempo hasta ser estable e indicar un valor real.   


REFERENCIAS

[1] Maria Isabel Gimenez de Gusman. Laboratorios de circuitos eléctricos, guía teorica (2ª versión) capitulo 2, Universidad Simón Bolívar. Disponible en: http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Lab_Circ_Electronicos_Guia_Teorica/Cap2.pdf