Las características estáticas están condicionadas por el tipo de sensor que utilicemos para medir una señal, en la mayoría de sistemas la variable de salida permanece constante en el tiempo o varía tan lentamente que se puede considerar constante.
Curva de calibración:
La curva de calibración es la relación entre la entrada al sensor y su correspondiente salida,por cada variación en la señal de entrada del sensor ocurre una variación en la señal de salida creando con la unión de todos estos puntos se puede observar la curva característica.
La curva de calibración es la relación entre la entrada al sensor y su correspondiente salida,por cada variación en la señal de entrada del sensor ocurre una variación en la señal de salida creando con la unión de todos estos puntos se puede observar la curva característica.
En otras palabras, permiten obtener una relación directa punto a punto de la señal de salida en función de la entrada y viceversa.
Para definir la curva de calibración adecuadamente se necesita como mínimo indicar su forma y sus límites. Estos últimos se especifican de los siguientes parámetros:
Rango: Conjunto de valores de la variable que puede medir
el instrumento. Se especifica mediante el límite inferior y el
superior.
Ejemplo: rango de termorresistencia para medir temperatura: 50-150ºC
Alcance (span): Se define como alcance de un dispositivo
de medida a la diferencia entre los valores superior e inferior
el rango.
Ejemplo: un instrumento de medida con rango 60-200ºC
tiene un alcance de 140ºC
Alcance o fondo de escala (span, input full scale), FS: Es la diferencia entre los límites superior e inferior de medida.
Salida a fondo de escala (full scale output, FSO): Es la diferencian entre las salidas para los extremos del campo de medida.
Otros conceptos:
Repetitividad: Grado de consistencia del instrumento. Es
iguales cuando mide el mismo valor en las mismas
condiciones. Si no se exige que las condiciones de las
medidas sean idénticas, esta característica se denomina
reproducibilidad.
Precisión:Grado en que la medida que proporciona se
aproxima a un valor patrón de medida o a medida ideal.
Error de medida: Diferencia entre la medida producida por
el instrumento y la medida ideal.
Grado de incertidumbre: Error máximo que se puede cometer
al efectuar la medida con el instrumento.
Banda Muerta: Rango de variación de la variable medida
que no produce un cambio perceptible en la salida del
instrumento. La causa mas común es la fricción estática. Se
suele especificar como porcentaje del alcance.
Sensibilidad: Relación que existe entre el incremento en la
señal de salida del instrumento y el incremento
correspondiente en la variable medida.
Ejemplo: un medidor de nivel que proporciona una variación
de 10 mV por metro de altura tiene una sensibilidad de 10
mV/m.
Resolución: Incremento mínimo de la variable de entrada
que produce un cambio observable en la salida. Este
concepto está ligado al de banda muerta y sensibilidad. Se
expresa en términos absolutos o porcentuales sobre el
alcance.
Sesgo (bias): Error constante que afecta a la medida en
todo su rango. No tiene carácter aleatorio y puede ser
corregido mediante la calibración del instrumento.
Deriva Variación experimentada por alguna de las
características del instrumento en un periodo de tiempo
determinado. Se debe a cambios que sufren algunos
componentes o materiales del instrumento al variar la
temperatura o la humedad.
Umbral: Valor mínimo que tiene que alcanzar la variable
para que el instrumento proporcione una señal de medida.
Calibración:
Todo sensor o instrumento tiene un patrón estándar de comportamiento, esto nos permite tener una visión de como va a ser el funcionamiento de este durante su ejecución en un proceso.
Debido al desgaste o al mal manejo los instrumentos y sensores presentan una variación respecto a su patrona estándar. Es entonces, cuando se hace necesaria una calibración, con la cual se busca que la curva de calibración sea la misma del patrón estándar.
Para llevar a cabo la calibración se recurre a los siguientes métodos:
Calibración a punto: Actuar sobre el sistema de medida de forma que para un punto concreto la salida sea lo más exacta posible.
Ejemplo:
Las básculas analógicas incorporan un mando para ajustar el cero.
Las básculas digitales lo hacen automáticamente.
La calibración a un punto suele efectuarse sobre el valor cero de la variable de entrada porque suele ser uno de los puntos para los que más fácilmente suele ser conocido el valor verdadero.
Básculas, velocímetros, acelerómetros, medida de desplazamiento.
Calibración del cero y de la sensibilidad: Para ajustar perfectamente una curva de calibración lineal se necesitarían ajustar dos puntos o un punto y la pendiente (sensibilidad).
Algunos instrumentos incorporan esta posibilidad pero sin acceso al usuario, pero sí para el fa
Para una correcta calibración, Primero se debe ajustar la curva a cero y luego ajustar su pendiente para que coincida con la curva del instrumento ideal.
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