Universidad Politécnica de Sinaloa Unidad 1 Conceptos básicos de metrología. Temas Conceptos básicos que intervienen en una medición Conversión de unidades entre los sistemas ingles y métrico. Sub temas Medición, exactitud, presición, incertidumbre y patrón. Errores de: paralelaje, sistemático, de lectura y de instrumento. Magnitudes básicas y derivadas. Conversiones entre sistemas de unidades.

Conceptos básicos en la medición Metrología: Es la ciencia y arte de medir. Es la ciencia que estudia los sistemas de unidades, métodos y normas de los instrumentos de medición. Medición: Es el proceso por el cual se le asigna un número y una unidad a una propiedad física de algún objeto o fenómeno con propósito de comparación o conocer su valor. Instrumento de medición: Es un dispositivo para determinar el valor o magnitud de una cantidad desconocida.

Términos empleados en instrumentos de medición Exactitud: La cercanía con la cuál una la lectura de un instrumento se aproxima al valor verdadero. Es la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Ejemplo: La salida de voltaje real de un transformador es de 260 volts de corriente alterna. La medición obtenidas con un voltímetro análogo es de 248 volts y con un digital de 265 volts. ¿Cuál es mas exacto?

Presición: Es el grado con que se repiten un conjunto de lecturas hechas con el mismo instrumento. Es el grado con el cual mediciones sucesivas difieren una de la otra. Ejemplo: Una resistencia que cuyo valor verdadero se 1310 Ω se mide con dos tipo de medidores digitales y se toma 5 lecturas en cada medidor. Las lecturas fueron las siguientes: Medidor 1 : 1314 Ω, 1314 Ω,1314 Ω, 1314 Ω, 1313 Ω Medidor 2 : 1311 Ω, 1310.5 Ω, 1312 Ω, 1309 Ω, 1310 Ω Cuál de los dos medidores es más Preciso? Cuál de los dos medidores es más exacto?

Resolución: Es el cambio mas pequeño de valor que puede detectarse o medirse con exactitud en un instrumento.

Sensibilidad: Es la respuesta de un instrumento al cambio de entrada o variable medida.

Errores en la medición Error de medición: Desviación del valor medido al valor real

Errores sistemáticos: Son los errores que provienen de los instrumentos tales como: Error de calibración Equipo dañado Cambios en la temperatura Humedad Campos eléctricos y magnético Errores humanos Mala lectura de los instrumentos Ajuste incorrecto Escalas no apropiadas Errores de cómputo

Error de paralelaje: Se origina en la falta de perpendicularidad entre la línea visual del observador y la escala respectiva del medidor.

Sistemas de unidades en las mediciones En la actualidad existen dos sistemas de unidades ampliamente usados. El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, también denominado Sistema Internacional de Medidas. Fue creado en 1960 por la Confederación General de Pesas y Medidas. Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida. El Sistema Inglés, o Sistema Imperial de Unidades es el conjunto unidades que se utilizan actualmente en el Reino Unido y en muchos territorios de habla inglesa como en los Estados Unidos de Norte América.

Sistema Internacional de Unidades (SI) El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales. Se llaman fundamentales, por que a partir de estas se definen todas las demás (unidades derivadas). Las unidades derivadas son todas aquellas unidades que se pueden expresar en términos de las unidades fundamentales. El concepto no debe confundirse con los múltiplos y submúltiplos, los que son utilizados tanto en las unidades fundamentales como en las unidades derivadas.

Intensidad de corriente eléctrica Magnitud física fundamental Unidad básica o fundamental Símbolo Longitud metro m Tiempo segundo s Masa kilogramo kg Intensidad de corriente eléctrica Amperio o ampere A Temperatura Kelvin K Cantidad de sustancia mol Intensidad luminosa candela cd

Ejemplo de unidades derivadas: Para calcular la el área de un rectángulo como la efectuamos?

2. Fuerza (N). Definición: Un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2a un objeto cuya masa es de 1 kg. Unidad derivada

Ejemplos

Unidades SI derivadas Propiedad nombre símbolo frecuencia hertz Hz fuerza newton N presión pascal Pa energía joule J potencia watt W carga eléctrica coulomb C potencial eléctrico volt V capacitancia farad F resistencia ohm Ω conductancia siemens S flujo magnético weber Wb densidad de flujo magnético tesla T inductancia henry H flujo luminoso lumen lm iluminancia lux lx

Prefijos aplicables a las unidades SI Prefijos de sistema internacional Prefijos aplicables a las unidades SI Factor Prefijo Símbolo   101 deca da 10-1 deci d 102 hecto h 10-2 centi c 103 kilo k 10-3 mili m 106 mega M 10-6 micro µ 109 giga G 10-9 nano n 1012 tera T 10-12 pico p 1015 peta P 10-15 femto f 1018 exa E 10-18 atto a 1021 zetta Z 10-21 zepto z 1024 yotta Y 10-24 yocto y

Sistema Ingles Unidades fundamentales de longitud masa y tiempo son: Pie (ft). Libra (lb). Segundo(s). Equivalencias de longitud al sistema SI: 1 Pulgada(in) = 2,54 cm = 0.0254m 1 Pie (ft) = 12 pul = 30.48 cm =0.3048 m 1 Yarda(yd) = 3 pies = 91.44 cm = 0.9144 m 1 Milla (mi) = 1760 yd = 1,609.344 m

Equivalencias de área al SI: 1 pulgada cuadrada = 645.16 mm2 1 pie cuadrado = 144 pulg cuadrada = 929.03 cm2 1 milla cuadrada = 640 acres = 2.59 km2 Equivalencias de volumen al SI: 1 Pulgada cúbica = 16.387065 cm3 1 Pie cúbico = 1728 pulgadas cúbicas = 28.317 L 1 Yarda cúbica = 27 pies cúbicos = 7.646 hL 1 Galón (gal) = 4.404 L Equivalencia de masa al SI:  1 libra = 0.454 kg. 1 onza = 0.0283 kg. 1 ton = 1000 kg.

Conversión de unidades Es la transformación de una unidad en otra Un método para realizar este proceso es usar factores de conversión. El factor de conversión es una relación de equivalencia entre dos unidades de la misma magnitud. Ejemplo:

Basta colocar la unidad de partida y multiplicarla por el factor de conversión. Ejemplo: Convertir 15 Km a m.