Mediciones de Resistencia de Alto Valor

Annotations:

• Elementos resistivos fijos que pueden constituir un elemento único por cada valor disponible, o constituir una caja de resistencias o calibrador cuando se conjuntan varios de estos valores.

1. Calibración por Medida Directa

   Annotations:

   • Se basa este método en la medida directa con un instrumento para la medida de resistencias de alto valor, megaohmímetro o teraohmímetro, La función que relaciona la variable de salida, o resistencia calibrada, con las variables de entrada es: Rx,c = Rx,m + δRx,m 
   1. Calibración por medida directa por sustitución

      Annotations:

      • Se basa este método en calibrar el megaohmímetro o teraohmímetro previamente a su utilización, utilizando con este fin un grupo de resistencias de referencia certificadas
2. Sus Características
   1. Cables utilizados y resistencia de aislamiento

      Annotations:

      • Los cables utilizados para realizar las conexiones son cables coaxiales de alta resistencia de aislamiento como parámetro más característico. Con este fin se utiliza casi exclusivamente como
   2. Tolerancias permitidas respecto al valor nominal

      Annotations:

      • Aunque este es un factor que depende del usuario, los valores iniciales se suelen establecer dentro del 1% para los valores inferiores (1 GΩ), y alcanzar hasta el 10 % para valores superiores (100 TΩ).  
   3. Estabilidad

      Annotations:

      • Estas resistencias se someten a ciclos acelerados de envejecimiento antes de su puesta en mercado, no obstante durante los dos primeros años de uso se puede presentar una deriva apreciable por envejecimiento, con valores que pueden alcanzar el 1 % de su valor inicial. 
   4. Tipo de conectores

      Annotations:

      • En función de la precisión de las resistencias que se calibran se utilizan básicamente dos tipos de terminales: Para resistencias de precisión media o baja se utilizan conectores tipo banana macho. La resistencia consta de tres terminales, dos de ellos unidos a la resistencia y el tercero unido al chasis o caja de protección. 
   5. Coeficiente de tensión

      Annotations:

      • Variación del valor óhmico de la resistencia con la tensión aplicada:  ΔV(Rx) = Y 10-6× Rx Ω V-1
   6. Coeficiente de temperatura

      Annotations:

      • Variación del valor óhmico de la resistencia “Rx“con la temperatura: α(Rx) = X 10-6 × Rx Ω K-1
3. RESULTADOS
   1. Cálculo de incertidumbre
      1. Introducción

         Annotations:

         • El resultado de la calibración viene establecido por el valor certificado de la resistencia calibrada Rx,c, establecido en valor absoluto o como diferencia al nominal, junto con la incertidumbre de dicho valor obtenida durante la calibración. 
      2. Valor certificado

         Annotations:

         • El valor certificado viene establecido por el valor medio de la serie de “n” medidas realizadas, por cualquiera de los dos métodos descritos, para cada valor de tensión y polaridad aplicados
      3. Componentes de la incertidumbre: Definición
         1. Componentes de tipo A

            Annotations:

            • La componente derivada de la repetibilidad de las medidas se obtiene de la desviación típica de la serie de “n” medidas realizadas, por cualquiera de los dos métodos descritos. 
         2. Componentes de tipo B

            Annotations:

            • Se analizan por separado los dos métodos descritos: 
            1. Método directo

               Annotations:

               • La relación que permite obtener el valor de la resistencia calibrada es:  Rx,c = Rx,m + δRx,m 
            2. Método directo por sustitución

               Annotations:

               • La relación que permite obtener el valor de la resistencia calibrada es: Rx,c = R0,c + δR0,c + ΔRc + δ (ΔR)c
      4. Componentes de la incertidumbre
         1. Estimación:
            1. Incertidumbre de tipo A

               Annotations:

               • La incertidumbre de Tipo A, o de repetibilidad de las medidas, viene establecida por la desviación típica del valor medio obtenido. Su valor se obtiene como cociente entre la desviación típica muestral, indicada en el Apartado 6.1.3.1 anterior, y la raíz cuadrada del número de medidas realizadas: u(Rx,c) = s (Rx,c) / √n 
            2. Incertidumbre de Tipo B
               1. Medida directa

                  Annotations:

                  • Las tres componentes consideradas según lo indicado en el Apartado 6.1.3.2 son: 
                  1. Incertidumbre de calibración del teraohmímetro

                     Annotations:

                     • Se supone distribución normal para el factor de cobertura k indicado en el certificado, normalmente k = 2: u(Rx,m) = U(Rx,m) / k 
                  2. Incertidumbre por resolución del instrumento de medida

                     Annotations:

                     • Se considera el máximo error posible debido a esta magnitud de influencia como ± 0,5 veces el último dígito. La incertidumbre se obtiene aplicando una distribución rectangular, luego: u(δRx,m)res = ± 0,5 res / √3 
      5. Interpretación de los resultados

         Annotations:

         • Se entiende por resultado de la calibración el obtener el valor certificado de la resistencia calibrada y la incertidumbre asociada a dicho valor. El cálculo se realiza aplicando los conceptos descritos en el apartado anterior y sobre la base de un ejemplo numérico para cada método descrito, directo y por sustitución
4. DESCRIPCIÓN
   1. Equipos y materiales

      Annotations:

      • Para realizar la calibración descrita en este procedimiento es necesario disponer, en función del método aplicado, de la siguiente instrumentación: 
      1. Método directo
         1. Método directo por sustitución (o transferencia)

            Annotations:

            • a) Teraohmímetro o megaohmímetro b) Grupo de resistencias de referencia de valores nominales iguales a los que se calibran, de precisión superior y calibradas a los mismos valores de tensión o disponer de los coeficientes de tensión aplicables. Así como de un conjunto de cables de medida, independiente del método utilizado, con las siguientes características: * Baja f.e.m de origen térmico * Apantallados * Alta resistencia de aislamiento * Si es posible trenzados * Conectores de alta resistencia de aislamiento 
   2. Operaciones previas

      Annotations:

      • Antes de iniciar la calibración se realizarán las siguientes operaciones previas: a) Comprobar que la resistencia a calibrar está identificada de forma permanente con su marca, modelo y número de serie correspondiente, o con un código interno de su propietario de forma inequívoca. Si no fuera así asignar un código de identificación y adherirlo o fijar de forma segura sobre la resistencia. b) Analizar las especificaciones de la resistencia a calibrar, de forma que la persona que realice la calibración esté familiarizada con dichas especificaciones. c) Disponer los manuales técnicos de la instrumentación utilizada en la calibración y comprobar que la persona que realice la calibración estará familiarizada con su manejo. 
   3. Proceso de calibración
      1. Secuencias posibles de calibración

         Annotations:

         • Dado que el instrumento a calibrar es un elemento pasivo de valor único y sin posibilidad de ajuste, el proceso de calibración seguido es único, consistente en establecer el valor certificado de la resistencia y su incertidumbre. Los resultados de sucesivas calibraciones permitirán establecer la deriva de la resistencia calibrada y ap
      2. Conexiones y realización de las medidas

         Annotations:

         • Conectar los instrumentos utilizados en la calibración a la resistencia a calibrar según se indique en la figura que corresponde al método de calibración aplicado a) Conexiones cortas. b) Mantener los cables y sus conectores utilizados, así como los propios conectores de la resistencia bien conservados y limpios. c) Efectuar las conexiones de forma correcta evitando el doblar excesivamente los cables. d) Comprobar que no existe tensión en los distintos bornes utilizados para realizar el montaje. e) Evitar focos de calor que afecten a la temperatura de la resistencia calibrada, bien por radiación próxima o por conducción. f) Esperar a que la lectura se estabilice antes de anotar su valor g) Salvo que la inversión de polaridad se realice de forma automática, retirar la tensión aplicada de los terminales de medida y actuar según se indique en los manuales técnicos de cada instrumento.h) Cuando se invierta la polaridad, esperar hasta que la medida se estabilice antes de tomar su valor i) En el supuesto de que la resistencia calibrada no disponga de conexión de guarda, como es el caso de la medida de las resistencias base, si es posible introducir la resistencia en una caja metálica cerrada para proteger la medida de posibles interferencias externas, y fijar los terminales de medida sobre una superficie de metacrilato o similar para incrementar la resistencia de aislamiento. 
      3. Métodos de calibración aplicados.
         1. Medida directa

            Annotations:

            • a) Conectar el medidor de resistencia de alto valor, en adelante calibrador, a la resistencia a calibrar b) Anotar en las tablas de toma de datos el valor de la resistencia a calibrar y los valores de tensión de calibración aplicados. c) Siguiendo las instrucciones indicadas en el Manual Técnico del calibrador para realizar la medida, anotar el valor medido por el calibrador para los distintos valores de tensión indicados 
            1. Medida directa por sustitución

               Annotations:

               • a) Disponer en las proximidades del teraohmímetro o megaohmímetro utilizado el conjunto de resistencias de referencia R0 utilizadas. b) Anotar en la tabla de toma de datos el valor nominal de la resistencia a calibrar y los valores de tensión decalibración a aplicar. c) Conectar la resistencia de referencia de igual valornominal a la resistencia a calibrar al teraohmímetro omegaohmímetro y realizar los pasos necesarios segúnse indique en su manual técnico para medir dicharesistencia a la tensión seleccionada. Anotar el valormedido de dicha resistencia, R0,m. d) Conectar la resistencia a calibrar Rx de igual forma que para R0 medir su valor. Anotar el valor medido, Rx,m. e) Establecer la diferencia medida entre ambasresistencias, R0,m y Rx,m:ΔRc = R0,m - Rx,m f) Establecer el valor de la resistencia a calibrar Rx,c , como suma del valor certificado de la resistencia de referencia R0,c y la diferencia obtenida en el apartado e) anterior:Rx,c = Ro,c - ΔRc
      4. Toma y tratamiento de datos
         1. Definición de los puntos de medida

            Annotations:

            • Aunque el valor medido de resistencia es único, no lo es la tensión a la que se realiza la calibración, que puede variar en valor y en polaridad.
         2. Criterios de aceptación y rechazo de valores medidos.

            Annotations:

            • La aceptación o rechazo de cada uno de los valores medidos y contenidos en la Tabla 1 sigue el criterio de Chauvenet consiguiendo así eliminar del resultado de la calibración posibles anomalías no controladas ni sistemáticas. 
         3. Cálculos a realizar

            Annotations:

            • Los datos básicos obtenidos de las medidas realizadas son el valor medio de la serie de medidas realizas, junto con la desviación típica muestral de dicha serie de medidas 
5. BIBLIOGRAFIA

   Annotations:

   • Material de Lectura: Facilitado por Victor Mendoza Plataforma Saia 
6. ELABORADO

   Annotations:

   • ALEXIS URBANEJA GUEVARA MEDICIONES ELECTRICAS  04/050/02016