Instrumentos electrónicos de medida

Instrumentos electrónicos de medida

Para una completa comprención de como funcionan y la confiabilidad de un instrumento de medida, el fabricante de dicho instrumento proporciona una hoja de especificaciones o "Datasheet" en el que podemos encontrar el número de digitos en los que representa la medida, la resolucion, el rango de valores en los que puede operar el instrumento, impedancia de entrada, factor de escala, entre otras que se aclararán más adelante.

Antes de adquirir un instrumento de medición, debemos antes conocer su hoja de especificaciones para determinar si este es idoneo para desarrolar la tarea en el que necesitamos que se desenvuelva correctamente, por ejemplo, si vamos a medir voltajes superiores a 200V D.C. y en la hoja de especificaciones del instrumento que nos ofrece el vendedor nos informa que puede medir hasta voltajes de 100V D.C. es mejor no adquirir dicho instrumento.

Rango: Son las distintas escalas que tiene el instrumento con el fin de dar una lectura adecuada con la mejor resolución establecida.

Resolución: Es el menor cambio de la variable que se necesita para que el instrumento muestre un cambio a la salida, por ejemplo, si un voltímetro tiene una resolucion de 10mV en determinado rango, y el voltaje de entrada cambia de 210mV a 217mV, el instrumento mostrala la misma salida, a menos de que el voltaje cambie de 210mV a 220mV.

Factor de escala: Es la razón del rango en el que el instrumento esta ubicado y el número de rangos que tiene el instrumento.

Número de digitos: Un instrumento electrónico digital, representa el mesurado de una variable por medio de digitos, generalmente cada digito suele ser un display de siete segmentos, entonces podria decirce que el número de digitos es el número de displays de siete segmentos con los que cuenta el instrumento.

Impedancia de entrada: Generalmente, en circuitos electrónicos, se necesita medir variables, pero cuando disponemos de un instrumento de medida que necesite ser parte del circuito para mostrar el mesurado, necesitamos que dicho instrumento afecte en menor medida el circuito, en la hoja de datos se debe especificar como conectar el instrumento para medir determinada variable, si se conecta en paralelo, la impedancia de entrada tiene que ser supremamente alta, y si por el contrario, se conecta en serie, la impedancia de entrada tiene que se supremamente baja.

Condiciones ambientales de uso:  Para que el instrumento opere de manera correcta, este debe someterse a condiciones ambientales adecuadas especificadas por el fabricante, para que el mesurado no se vea afectado.

Precisión: Es el mayor error permitido, expresado como un porcentaje o un valor
absoluto.

Con el fin de un ejemplo de una hoja de datos, seleccionamos el instrumento "UT33C" cuyo fabricante es "UNI-T", el manual se puede encontrar en el este link.
 

En la hoja de especificaciones de este intrumento, el fabricante nos informa que el multimetro cuenta con 3 + 1/2 digitos, quiere decir que el instrumento cuenta con 4 displays de siete segmentos, pero el cuarto de dechera a izquierda solo permite mostrar 1 o 0, los otros digitos de 0 a 9, esto quiere decir que el valor maximo que puede mostrar el instrumento sera de 1999.

En las especificaciones de los mesurados, tenemos voltaje DC, voltaje AC, corriente DC, resistencia, diodos y continuidad, temperatura (UT33C), Test de bateria (UT33B) y onda adecuada de salida (UT33D).

En las especificaciones del voltaje AC, nos encontramos con que tiene 5 escalas, cuyos rangos son de 200mV, 2000mV, 20V, 200V y 500V, al frente de cada escala nos muesta la resolución y despues la precisión. Tambien podemos encontrar la temperatura y la humedad relativa en la que opera el dispositivo, la resolución y la ecuación de la resolucion y en la parte inferior, la impedancia de entrada.

Cuando usamos una escala mayor a la adecuada, perdemos presición en el mesurado, por ejemplo, si queremos medir en voltaje de 1.264V DC, la escala ideal será para este multimetro de 2000mV, y no se mostrara en V sino en mV.

Tambien se especifica una ecuación en cuanto a la temperatura, generalmente a esta ecuación se le llama "Coeficiente de temperatura"; cuando la temperatura se encuentra por de bajo, o supera el rango especificado, la precisión sufre un cambio con respecto a la ecuación, por ejemplo, en cuanto al multímetro usado como ejemplo, la ecuación del coeficiente de temperatura es la siguiente:

 

Lo que nos dice esta ecuación, es que se toma la ecuación de precisión normal y se multiplica por 0.1 y se divide por el número de grados centigrados, despues le sumamos el resultado a la ecuación de precisión verdadera, para obtener nuevos valores apropiados de a y b para la temperatura a la que se encuentra la medida. Como se ilustra en la grafica siguiente:

En la pagina 29 de las especificaciones, encontramos especificaciones generales del instrumento, como velocidad del mesurado, temperatura, humedad relativa, maximo valor del display, entre otras.

Puntas de prueba:

En las sondas de osciloscopios (o puntas de prueba), nos encontramos con un selector de ganancia, el circuito para realizar a atenuación, en realidad es un filtro pasa bajas poco selectivo, y lo que normalmente se selecciona son las frecuencias de corte; existen puntas de prueba activas y pasivas.

La gráfica de impedancias respectoa frecuencia seria de la siguiente forma: