Instrumentos de medición eléctrica | Tipos Precisión Precisión Resolución Velocidad

Básicamente hay tres tipos de instrumentos de medición y son

1. Instrumentos de medición eléctrica
2. Instrumentos de medición mecánica.
3. Instrumentos electrónicos de medición.

Aquí estamos interesados en instrumentos de medición eléctrica así que discutiremos sobre ellos en detalle. Instrumentos eléctricos medir las diversas cantidades eléctricas como el factor de potencia eléctrica…poder, voltaje y actual etc. Todo analógico instrumentos eléctricos utilizan un sistema mecánico para la medición de diversas magnitudes eléctricas, pero como sabemos que todo sistema mecánico tiene cierta inercia, por lo tanto, los instrumentos eléctricos tienen una respuesta temporal limitada.

Ahora hay varias maneras de clasificar los instrumentos. A gran escala podemos clasificarlos como:

Instrumentos de medición absoluta

Estos instrumentos dan resultados en términos de constante física de los instrumentos. Por ejemplo, la balanza de corriente de Rayleighs y el galvanómetro Tangent son instrumentos absolutos.

Instrumentos de medición secundarios

Estos instrumentos se construyen con la ayuda de instrumentos absolutos. Los instrumentos secundarios se calibran por comparación con los instrumentos absolutos. Estos se utilizan más frecuentemente en la medición de las cantidades en comparación con los instrumentos absolutos, ya que trabajar con instrumentos absolutos requiere mucho tiempo.

Otra forma de clasificar los instrumentos de medición eléctrica depende de la forma en que producen el resultado de las mediciones. Sobre esta base, pueden ser de dos tipos:

Instrumentos del tipo de desviación

En estos tipos de instrumentos…puntero de la instrumento de medición eléctrica se desvía para medir la cantidad. El valor de la cantidad puede medirse midiendo la desviación neta del puntero desde su posición inicial. Para entender este tipo de instrumentos tomemos un ejemplo de bobina móvil de imanes permanentes de tipo deflector amperímetro que se muestra a continuación:

El diagrama que se muestra arriba tiene dos imanes permanentes que se llaman la parte estacionaria del instrumento y la parte móvil que se encuentra entre los dos imanes permanentes que consiste en un puntero. La desviación de la bobina móvil es directamente proporcional a la corriente. Por lo tanto, el par es proporcional a la corriente que viene dada por la expresión Td = K.I, donde Td es el par de desviación. K es la constante de proporcionalidad que depende de la la fuerza del campo magnético y el número de vueltas en la bobina. La aguja se desvía entre las dos fuerzas opuestas producidas por el resorte y los imanes. Y la dirección resultante de la aguja es en la dirección de la fuerza resultante. El valor de la corriente se mide por el ángulo de desviación , y el valor de K.

Instrumentos de tipo nulo

Al contrario que los instrumentos de tipo deflector, los instrumentos de medición eléctrica de tipo nulo o cero tienden a mantener la posición de puntero estacionario. Mantienen la posición de la aguja estacionaria produciendo un efecto opuesto. Así pues, para el funcionamiento de los instrumentos de tipo nulo se requieren los siguientes pasos:

1. Para calcular el valor de la cantidad desconocida se debe conocer el valor del efecto opuesto.
2. El detector muestra el equilibrio y la condición de desequilibrio con precisión.

El detector también debe tener los medios para restaurar la fuerza.
Veamos las ventajas y desventajas de la desviación y la nulidad tipo de instrumentos de medición:

1. El tipo de instrumentos de desviación es menos preciso que el tipo de instrumentos nulos. Ello se debe a que en los instrumentos de deflexión nula el efecto opuesto se calibra con un alto grado de precisión, mientras que la calibración de los instrumentos del tipo de deflexión depende del valor de la constante del instrumento, por lo que normalmente no tiene un alto grado de precisión.
2. Los instrumentos del tipo de punto nulo son más sensibles que los del tipo de desviación.
3. Los instrumentos de tipo deflector son más adecuados en condiciones dinámicas que los de tipo nulo, ya que las respuestas intrínsecas de los instrumentos de tipo nulo son más lentas que las de los de tipo deflector.

A continuación se presentan las tres funciones importantes de los instrumentos de medición eléctrica.

Función indicadora

Estos instrumentos proporcionan información sobre la cantidad variable que se está midiendo y la mayoría de las veces esta información es proporcionada por la desviación del puntero. Este tipo de función se conoce como la función indicadora de los instrumentos.

Función de grabación

Estos instrumentos suelen utilizar el papel para registrar la salida. Este tipo de función se conoce como la función de registro de los instrumentos.

Función de control

Esta función se utiliza ampliamente en el mundo industrial. En este tema estos instrumentos controlan los procesos.
Ahora hay dos características de instrumentos de medición eléctrica y sistemas de medición. Están escritas abajo:

Características estáticas

En este tipo de características la medición de las cantidades es constante o varía lentamente con el tiempo. A continuación se indican algunas de las principales características estáticas:

1. Precisión:
   Es una calidad deseable en la medición. Se define como el grado de cercanía con el que la lectura del instrumento se aproxima al verdadero valor de la cantidad que se está midiendo. La precisión puede expresarse de tres maneras
   1. Precisión de los puntos
   2. Exactitud como porcentaje de la escala del rango
   3. Exactitud como porcentaje del valor real.
2. Sensibilidad:
   También es una calidad deseable en la medición. Se define como la relación entre la respuesta de magnitud de la señal de salida y la respuesta de magnitud de la señal de entrada.
3. Reproducibilidad:
   Es de nuevo una cualidad deseable. Se define como el grado de cercanía con el que se puede medir repetidamente una cantidad determinada. Un alto valor de reproducibilidad significa un bajo valor de deriva. La deriva es de tres tipos
   1. Deriva del cero
   2. La deriva de la extensión
   3. Desviación zonal

Características dinámicas

Estas características están relacionadas con las cantidades rápidamente cambiantes, por lo tanto, para entender este tipo de características se requiere estudiar las relaciones dinámicas entre la entrada y la salida.