UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA “FUENTES DE ERROR” Asignatura: Medidas eléctricas Docente: Ing. Edgard Guadalupe Goñas Fecha de presentación: 23/05/2016

MEDICIONES ELÉCTRICAS FUENTES DE ERROR TIPOS DE FUENTES DE ERROR

MEDICIONES ELÉCTRICAS Tienen por objetivo cuantificar magnitudes eléctricas Corriente Diferencia de potencial Resistencia Potencia Intensidad luminosa mediante Métodos directosMétodos indirectos

Transformadores de medida, tensión y corriente Medición de resistencias

Medición indirecta de la resistividad del terreno (Wenner) Método de los dos vatímetros para hallar la potencia en Watts de una carga trifásica

Medición indirecta de la Ri de una batería Medición indirecta de la potencia aparente

FUENTES DE ERROR Son todo tipo de perturbaciones o estimaciones que producen amplios márgenes de inexactitud Lectura errónea de los instrumentos Alteraciones en el funcionamiento de los instrumentos Aproximaciones erradas Cálculos errados

TIPOS DE FUENTES DE ERROR ERRORES HUMANOS ERRORES POR CARGA ERRORES POR RUIDO ERRORES POR INTERFERENCIA ERRORES DE APRECIACIÓN

ERRORES HUMANOS Ajuste de ceros Acción indispensable para que la medida no difiera en la real ni por exceso ni por defecto.

ERRORES HUMANOS Paralelaje Para leer correctamente un instrumento analógico la vista debe estar dirigida perpendicular al instrumento.

ERRORES HUMANOS Errores de lectura Escala incorrecta Elección incorrecta del método de medición a realizar. Representación incorrecta de una medida indirecta con respecto a otra.

ERRORES DE APRECIACIÓN También llamados errores por calibración de instrumentos Error de calibración Inferior al límite de rechazo Superior al límite de rechazo Calibración correcta Se debe ajustar el instrumento entonces

ERRORES POR CARGA Error de inserción o por efecto de carga Es la modificación que introduce el aparato que realiza la medición al circuito a medir. Se dan en los instrumentos de medición: Voltímetro, Amperímetro, Osciloscopio, Amplificadores, etc.

ERRORES POR CARGA En la práctica, las impedancias internas de un instrumento son finitas, por esta razón se produce el efecto de carga.

ERRORES POR CARGA En Multímetro:

ERRORES POR CARGA En Amperímetro:

ERRORES POR CARGA En Osciloscopio:

ERRORES POR CARGA En Amplificadores:

ERRORES POR RUIDO RUIDO Toda componente de tensión o intensidad indeseada Se superpone con la componente de señal Interfiere con el proceso de medida En consecuencia

RUIDO INHERENTE Se generan en Conductores eléctricos Dispositivos electrónicos: transistores BJT, MOSFET,etc. Su naturaleza física es la que genera el ruido Este ruido es de naturaleza aleatoria

RUIDO EXTERNO Principales causas Acoplamiento electromagnético con otro punto del mismo sistema Interferencias externas tales como tormentas y otros equipos como motores. Periódico, intermitente o aleatorio Puede ser

MECANISMOS DE ACOPLAMIENTO Capacitivo Ruido electrostático ConductorAislante Constituyen un condensador Disminuye con la frecuencia Ejemplo: Descarga de un rayo

MECANISMOS DE ACOPLAMIENTO Inductivo Efecto basado en la corriente y en el principio de inducción electromagnética Mayor flujo de corriente Mayor velocidad en el cambio de corriente Proximidad de dos conductores Se intensifica con:

RUIDO TÉRMICO Causa Agitación térmica de sus electrones o huecos en el caso de semiconductores. Consecuencia Aparición de corrientes aleatorias que varían la lectura del instrumento El ruido térmico puede modelarse como una fuente de tensión en serie

MÉDIDA DEL RUIDO Relación señal ruido

FACTOR DE RUIDO Medida de la cantidad de ruido introducida por el instrumento Se expresa como la degradación de la relación S/R

Se puede reducir el ruido mediante técnicas de cableado, blindaje o diseño de dispositivos de bajo ruido Mediante métodos de filtrado y promediado de señal se puede amortiguar el ruido RECOMENDACIONES

ERRORES POR INTERFERENCIA Es debida a una interacción entre campos eléctricos y magnéticos externos y el circuito de medida

Clasificación de las interferencias Se clasifican de acuerdo al fenómeno físico que las genera:  Acoplamiento inductivo  Acoplamiento capacitivo  Tierras múltiples

Acoplamiento inductivo (electromagnético o magnético) Es producido a causa de campos magnéticos variables que inciden en el circuito magnético del instrumento o sistema de medición produciendo una f.e.m de acuerdo a la ley de Faraday. Las fuentes de tales interferencias son: Las corrientes que circulan en los cables de potencia y en los cables de los instrumentos. Torres de antenas de comunicación.

Acoplamiento capacitivo Los conductores de los circuitos de medida forman condensadores con conductores de potencia o con la tierra, actuando generalmente como dieléctrico el aire o el aislante.

Tierras múltiples Si el sistema de medida tiene mas de una conexión a tierra, se producen corrientes de interferencia en los bucles formados por los diferentes puntos de tierra.

Minimización de interferencias  Minimización de la longitud de los cables y los bucles  Pares trenzados  Apantallamiento electrostático  Tierra simple  Filtros