Portada » Electrónica » Errores en mediciones y dispositivos electrónicos
medir es comparar una dimension no conocida con otra conocida utilizada como patron de medicion.
Errores:1-errores groseros:Son debidos a desatenciones del operador, desconocimiento del instrumento o magnitud a medir.Los valores obtenidos no se relacionan con los otros valores obtenidos de la misma medicion.Se soluciona descartandolos del analisis de la medicion.
2-errores accidentales:Es la causa mas comun de errores en una medicion.Tienen la caracteristicas de no ser repetibles en magnitud y signo y se los elimina realizando el promedio de otras mediciones. Los origenes pueden ser:»error de cero»,»error de interpretacion»,»error de paralelaje»,etc.
3-error sistematico:Tienen la caracteristicade ser repetible en magnitud y signo, por lo que puede calcularse el valor error cometido.Su origen puede deberse a caracteristicas del instrumento o al tipo de sistema de medicion utilizado. Como se conoce su valor al finalizar la medicion se afecta a la misma del error cometido. ejemplo error debido al sistema de medicion utilizado:medicion de resistencia con voltimetro y amperimetro.
Calculo de errores: Valor mas probable: X=(X1+X2+X3+…+Xn)/N
Error absoluto:indica si la medicion fue realizada por defecto o por exceso. Tiene la misma unidad de la magnitud medida.Ea=Xn-X
Error relativo:Indica la importancia del error cometido al relacionarlo con la magnitud medida. Es adimensional y generalmente se lo expresa en forma porcentual. Er=Ea/X , despues: Er%=Er*100
El acero imantado:Electroiman: dispositivo que consiste un solenoide (una bobina cilindrica de alambre recubierta de una capa aislante y arrollado en forma espiral), en cuyo interior se coloca un nucleo de hierro. Si una corriente electrica recorre la bobina , se crea un fuerte campo magnetico en su interior, paralelo a su eje.Al colocar el nucleo de hierro en este campo los dominios microscopicos que forman las particulas de hierro,se alinean en la direccion del campo,aumentando de forma notable la fuerza del campo magnetico generado por el solenoide. La imantacion del nucleo alcanza la saturacion cuando todos los dominios estan alineados, por lo que el aumento de la corriente tiene poco efecto sobre el campo magnetico. Si se interrumpe la corriente, los dominios se redistribuyen y soolo se mantiene un debil magnetismo residual. Se utiliszan mucho en tecnologia; son los componentes fundamentales de cortacircuitos y reles y se aplican a frenos y embragues electromagneticos , tambien se utilizan potentes electroimanes para levantar hierro y chatarra. bobina: componente de los circuitos electricos, formado por un hilo conductor aislado y arrollado repetidamente, en forma variable segun su uso.
Instrumentos analogicos: Basan su funcionamiento en la interaccion de 2 campos magneticos;uno fijo y otro movil. Los campos magneticos pueden ser creados por bobinas o imanes permanentes. De la interaccion entre dichos campos magneticos se produce una fuerza que es proporcional a la carac de la bobina y a la corriente que circula. El campo magnetico movil se dezplaza en cierto angulo proporcional a la fuerza generada y esta limitado por un resorte concentrico que restringe el movimiento. Estos resortes se usan ademas para establecer la conexion electrica con el bobinado movil. Este bobinado va montado sobre un cuadro ubicado en un eje que permite se desplazamiento. La aguja indicadora esta montada en el mismo eje y en su parte posterior posee 2 contrapesos que estabilizan su funcionamiento. El eje va montado sobre unos huecos; para limitar la friccion terminan en forma redondeada (con punta roma). Una vez que deja de circular corriente, los resortes hacen que la aguja vuelva a posicionarse en el cero de la escala. Para mejorar la exactitud en la medicion la aguja termina en forma aplanada y la escala tiene un espejo en su parte inferior.
Instrumento de iman permanente y bobina movil:Estan formados por un iman permanente en su parte fija y una bobina formada por muchas vueltas de alambre fino en la parte movil. La indicacion del instrumento es proporcional al valor medio de la corriente que circula, por lo que puede medir solamente valores en corriente continua. Para realizar mediciones de corriente alterna se debe rectificar la señal, cosa que se hace internamente a traves de diodos. Debido a las dimensiones del alambre de la bobina puede circular por ella corriente del orden del miliamper. Para medir corrientes mayores se lo hace indirectamente, determinando la caida de tension producida sobre una resistencia conectada en serie con el circuito. Para medir tensiones se conecta en serie con la bobina movil una resistencia de valor elevado.
Instrumento de iman movil: Su principio y funcionamiento es similar al anterior pero contructivamente los elementos van distribuidos a la inversa. El bobinado por ser fijo puede hacerse de alambre mas grueso por lo que aumenta el rango de corriente que puede circular a traves de el, mientras que el iman permanente esta ubicado en la parte movil. Son instrumentos muy robustos pero de escasa precision, utilizados preferentemente como amperimetros para automoviles.
Instrumentos eletrodinamicos o de bobinas cruzadas:Estan formados por 2 bobinados, uno fijo y otro movil. El bobinado movil esta ubicado sobre un carretel montado sobre el eje de giro de la aguja y esta formado por muchas vueltas de alambre fino, mientras que el bobinado fijo puede estar realizado por alambre mas grueso. el intrumento indica el valor eficaz de la señal por lo que puede medir valores en corriente continua y alterna directamente. Puede utilizarse como voltimetro o miliamperimetro, en cuyo caso la escala debera tener una variacion cuadratica, ya que la indicacion del intrumento es proporcional al producto de la corriente que circula por ambas bobinas, que sera la misma por estar conectadas por serie. La utilizacion principal de estos instrumentos es como watimetro en donde la corriente del circuito se hace circular por la bobina fija mientras que por la bobina movil se hace circular una corriente, limitada por una resistencia de gran valor proporcional a la tension del circuito.
Instrumentos de hierro movil:Son instrumentos electrodinamicos en los que se reemplazala bobina movil por un material ferromagnetico que es afectado por el campo electromagnetico creado por el bobinado fijo.
Clase de un instrumento: G%= (error max de indicacion/alcanse)*100
Valores carac.de una señal: Eun señal alterna se puede identificar: 1) valor maximo o valor pico: Esta represando por la amplitud de la señal , osea representa el maximo valor de un semiciclo. 2)valor pico a pico: Es el maximo valor tomado entre un pico positivo y otro negativo Vpp=2*Vmx. 3)Valor medio:Es el promedio de todos los valores considerados. Para una señal senoida vale: Vm=2*Vmx/(phi)…… 4) Valor eficaz:Es el valor que debe tener una corriente continua para provocar los mismo efectos que la señal considerada.Tambien se lo conoce como valor medio cuadratico.Permite compara las señales de distinta forma de onda ya que 2 señales de igual valor eficaz son equivalente. El valor eficaz de señal senoidal es: Vef=Vmx/raiz de 2
Osciloscopio:Es un instrumento que permite visualizacion de la forma de onda de una señal. Basa su funcionamiento en un tubo de rayos catodicos. Los electrones son emitidos por un catodo que esta a una cierta temperatura para facilitar la emision. Este fenomeno se llama Emision termoionica. El calentamiento se hace a traves de un campo electrico intenso aplicado entre el catodo y el anodo, este esta formado por una capa de material fosforescente que se ilumina cuando los electrones impactan sobre el. Para porder variar la direccion del haz de electrones existen unas placas que mediante campos electrico desvian su direccion permitiendo la formacion de la imagen en cualquier punto de la pantalla. La señal aplicada en las placas horizontales provoca el desplazamiento vertical del haz de electrones por que se aplica en ellas la señal cuya forma de onda se desea visualizar. Las placas verticales provoca el barrido horizontal de la imgen, aplicandose en ellas una señal en forma de diente de sierra llamada base de tiempo.
Control de foco:Consta de un par de placas con un diferencia de potencial entre si, al variar el valor de tension aplicado a las mismas varia la intensidad del campo electrico de manera tal que sus lineas aumentan o decrecen afectando la dimension del haz de electrones.
Control de brillo:Consta de una grilla que esta conectada a un potencial negativo respecto del catodo, de manera tal que cuando aumenta el potencial de la grilla se produce una recombinacion de electrones que debilita el haz de electrones reduciendo el brillo de la imagen. El maximo brillo se obtiene cuando la tension de la grilla es igual a cero.
Mediciones con el osciloscopio: Se deben ajustar los controles de brillo y foco de manera de visualizar la señal lo mas definida posible. luego se deben ajustar las escalas de tension y tiempo de manera de observar la señal lo mas grande posible.
Medicion de tension: Se determina el valor pico a pico en divisiones y luego se calcula: Vpp(V)=Vpp(div)*Esc V(V/div)*atenuacion
Medicion de Frecuencia:Inicialmente se determina el periodo (T) de la señal y luego se calcula la frecuencia. T(s)=T(div)*Esc T(s/div) y F(Hz)=1/t(s)
Medicion de Corriente: Se mide la caida de tension sobre una resistencia y se calcula la corriente que la provoca por ley de ohm.
Fuentes de alimentacion: Corriente de pico no repititivo (ipknr): Es la maxima corriente que tiene que soportar el diodo y esta originado por que en el momento de conexion el capacitor esta descargado y la tension del secundario del transformador queda aplicada sobre la resistencia del secundario mas la del diodo conectada en directa, ambos reducido valor.
Corriente de pico repetitivo (ipkr): Es el maximo valor de corriente que debe soportar el diodo en cada ciclo, este valor resulta despues de varios ciclos de la conexion del circuito en la que se estabiliza el funcionamiento del capacitor. El valor de Ipkr depende de la resistencia de carga y del valor del filtro capacitivo, ambos valores afectan al tiempo de conduccion del diodo,resultando que cuanto menor sea el tiempo de conduccion, mayor sera ipkr dado que el unico momento en que se provee la energia para el funcionamiento del circuito es cuando el diodo conduce; de manera tal que el area encerrada por la señal de la ipkr debera ser igual al area encerrada por la señal de descarga del capacitor.
Tension de pico inverso (upi): Es la maxima tension que debe soportar el diodo cuando esta conectado en inversa. Este valor varia segun el circuito rectificado: Para rectificado de 1/» onda y onda completa con punto medio VPI=2*Vmx y para rectificador de onda completa con puente VPI=Vmx
Diodo zener:El diodo se usa para regular tension aprovechando la caracteristica de que puede trabajar en zona de ruptura. Des esta manera, el diodo mantiene la tension constante entre sus terminales mientras que la corriente que circula a traves de el supera un valor minimo y puede alcansar un valor maximo de corriente determinado por la disipacion del zener. Estos valores de corriente quedan limitados por una resistencia limitadora que se elige especialmente.