Especificaciones en la Instrumentación de Medida

Interpretación de Especificaciones

El fabricante debe ser claro en todas las escalas de medición del instrumento.

¿Qué función tienen las especificaciones técnicas?

Las especificaciones técnicas permiten detallar el rendimiento y la capacidad de un equipo, facilitando que los usuarios puedan evaluar y comparar los instrumentos para posteriormente poder seleccionar el que mejor se adecue a su aplicación.

¿Qué información debe contener la especificación técnica?

La especificación técnica debe contener la suficiente información para facilitar al usuario determinar los límites de operación del instrumento, para cualquier entrada o salida, y por supuesto, bajo cualquier condición que pueda presentar el instrumento.

Especificaciones de los multímetros

Los componentes que integran la especificación de un instrumento de medición, incluye todos los parámetros que identifican al instrumento, y a las condiciones de respuesta del mismo ante diversas condiciones ambientales y de lectura. Entre estas están los rangos, la exactitud, la resolución, la linealidad, los límites de temperatura de funcionamiento y almacenamiento, las características de entrada, los valores máximos y mínimo de lectura.

Display de un instrumento

Un instrumento puede ser de 2 dígitos, 2 1/2 dígitos, 3 dígitos, etc. 

Ejemplo:

A partir de los dígitos del display podemos saber cuantos pasos tiene este. por ejemplo, un display de 3 dígitos tendría 1000 pasos porque su valor mínimo es 0 y su valor máximo es 999. En el caso de un display 3 1/2, quiere decir que tiene 3 dígitos que van de 0 a 9, y uno extra que su valor máximo es 1, de esta manera, tendría 2000 pasos, porque su mínimo valor es 0 y su máximo 1999.

Exactitud

E1 = ± (a%lect + b% rango)

E2= ± a% f.s

E3 = ± (a%lect + #cuentas)

El porcentaje de lectura, de rango y el número de cuentas es generado por el fabricante para facilitarnos los cálculos de la exactidud.

1 cuenta = rango/pasos

1 cuenta = X * rango/pasos

X = (100%) Rango/pasos

X = #cuentas

Sensibilidad = Resolución * Rango

Resolución = 1 / #pasos

Ejemplo:

• Multímetro de 3 1/2 dígitos sobre un rango de 2 V .

• Convertidor A/D de 16 bits sobre rango de 2 Ω .

Precisión (error absoluto) = ± (%lectura + % rango)

• Multímetro digital de 2 V de rango, para una entrada de 0,5 V .

De esta manera, la lectura del instrumento es: 0,5 V ± 350 uV; y la medida real se encuentra entre 500000 + 350 = 500350 uV = 0,50035 V, y 500000 - 350 = 499650 uV = 0,49965 V .

Ejemplos de especificaciones

Para un multímetro de 4 1/2 dígitos (20000 cuentas) puede tener especificaciones de la siguiente forma:

De tal forma que el error primario máximo en estos multímetros para la medida de 4 V (rango de 10 V) se calcula como:

error primario = ± (0,07/100 . 4V + 0,05/100 . 10V + 100uV) = ± 7,9mV

Especificaciones secundarias

Las especificaciones secundarias modifican a las primarias estableciendo, por una parte, el intervalo de validez temporal de estas últimas (o bien, su deriva con el tiempo) y, por otra parte, definiendo el comportamiento del equipo con la temperatura. Así, en el caso del multímetro del ejemplo, la especificación secundaria para la temperatura podría ser:

    Margen de temperatura: 18 °C a 28 °C

    Coeficiente de temperatura: 0,005% de la lectura °C

Esto indica que las especificaciones primarias son válidas siempre que la medida se realice en el margen de temperaturas de 18 °C a 28 °C, de tal forma que si la medida de 4V se realiza a 38 °C, al error primario de ± 7,9 mV habría que añadirle el error secundario.

error secundario = 0,005/100 . 4V . (38 - 28) = 2 mV