Sistema de Medición

Sistema de Medición

1. Conjunto de instrumentos o gages, patrones, operaciones, métodos, dispositivos, software, personal, medio ambiente y supuestos usados para cuantificar una unidad de medida o preparar la evaluación de una característica o propiedad a ser medida; el proceso completo usado para obtener mediciones.

   • El concepto tenemos que un sistema de medición de un conjunto de componentes que hagan posible la medida de una variable física particular. integran un sistema de medición son un Transductor, un Acondicionador de señal y la Presentación/Toma de datos
     • El concepto tenemos que un sistema de medición de un conjunto de componentes que hagan posible la medida de una variable física particular. integran un sistema de medición son un Transductor, un Acondicionador de señal y la Presentación/Toma de datos

2. Los transductores pasivos, requieren alimentación externa para efectuar la medida, se pueden dividir en tipo de variable eléctrica ligada al transductor, primero los que para su operación varían su resistencia eléctrica o potenciómetro estos varían la resistencia eléctrica

   • Los transductores especiales, que basan su funcionamiento como la célula Hall, basada en el efecto Hall, para la medición de espesores de película
     • Los transductores activos generan por sí mismos una fuerza electromotriz y no necesitan alimentación externa. los termopares son circuitos formados por dos metales diferentes en los que se genera una fuerza electromotriz cuando las uniones de los dos metales se encuentran a temperaturas diferentes
       • Después tenemos el generador eléctrico el efecto de inducción magnética para generar una corriente eléctrica características están directamente relacionadas con la velocidad de rotación, para aplicarse a mediciones con tacómetro.
       • Los transductores piezoeléctricos usan un cristal al ser deformado se separan cargas positivas y negativas que produce una diferencia de potencial entre las caras del cristal proporcional con la deformación experimentada. La célula fotovoltaica genera una fuerza electromotriz cuando se ilumina una unión semiconductora, que es un efecto fotovoltaico

3. Acondicionadores de señal este puede tener una alimentación que aplica una tensión al transductor, Si la señal es de bajo nivel, de unas décimas de voltio es necesario amplificar la señal. En ciertos casos, el post-acondicionamiento puede incluir la conversión de la señal analógica en una señal digital, conversión analógica digital; con un convertidor ADC en siglas en inglés de analog to digital convertir

   • En la señal analógica es una diferencia de potencial entre el conductor de señal y la tierra analógica En el tipo digital la señal analógica se convierte en un valor digital mediante un conversor analógico digital ADC
     • indicador analógico se establece una analogía entre la variable a medir y el desplazamiento de un indicador móvil, que la aguja se desplaza sobre un limbo graduado en las unidades adecuadas
       • El indicador digital es el dispositivo más sencillo. En él se hace una primera conversión analógica-digital y a continuación se presenta el valor correspondiente en formato decimal.

4. Características metrológicas de un Sistema de Medición

   • Un sistema de medición está integrado por un transductor y por los circuitos que acondicionan y presentan o toman la señal. La respuesta del sistema es la relación que
     • Rango es el sistema de medición. Expresa los límites inferior min y superior max del intervalo en cuestión.
       • Sensibilidad estática mide la variación de la magnitud de salida por unidad de variación de la magnitud a medir, en condiciones de medida estabilizadas.
         • Linealidad La curva de calibración más sencilla es la lineal. Los transductores son salida
           • lineal requieren electrónicas más sencillas. De hecho, hay transductores que son claramente no lineales en intervalos amplios de medida y que, sin embargo, son aproximadamente lineales en intervalos reducidos
   • Resolución es un sistema de medición es la variación mínima de la entrada para la que puede observarse una variación en la salida. En los indicadores analógicos está directamente relacionado con la graduación de la escala de lectura. En los instrumentos digitales está relacionado con el valor del dígito menos significativo, el situado más a la derecha en el indicador digital.
     • La repetibilidad es la capacidad del sistema de dar el mismo valor de la magnitud medida cuando se realizan distintas medidas en las mismas condiciones. Se caracteriza por la desviación estándar σ de la medida.
       • La histéresis es el fenómeno por el cual el valor medido depende del sentido en el que se alcance el punto de medida. En general la histéresis se caracterizará por la máxima distancia horizontal entre las ramas ascendente y descendente.
         • La estabilidad es sistema de medición su capacidad de mantener fija la curva de respuesta estática a lo largo del tiempo.
           • Las Mediciones mecánicas da resultados para medir longitud, ángulo plano, masa, tiempo, fuerza, par torsional, presión, temperatura, flujo, volumen y magnitudes afines. Se encarga de establecer, conservar, desarrollar y diseminar.
             • La medición de magnitudes es indispensable en industrial del país en todos sus sectores productivos, especialmente en la fabricación de productos metálicos, maquinarias y equipos, productos alimenticios, industria automotriz, química y petroquímica. Las industrias manufactureras requieren mediciones mecánicas confiables para obtener incertidumbres adecuadas para el control de sus procesos productivos, a fin de competir con éxito, con productos de calidad en los mercados nacionales e internacionales.
   • Longitud El metro su símbolo es m, definido como la longitud recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299792 458 de segundo

5. Los instrumentos más utilizados en la industria metal mecánica son el calibrador vernier y el micrómetro de exteriores. La elección del instrumento de medición a utilizar depende del tipo de medición particular, ya sea externa, interna, altura, profundidad, etc., del tamaño de la pieza y de la exactitud requerida, pues en relación con la exactitud, si deseamos medir el diámetro de una barra redonda de acero rolado en frío en la tienda de materiales, bastará con la resolución de 0.02 mm que nos proporciona un calibrador vernier

   • El calibrador vernier
     • El vernier o nonio de los calibradores graduados en mm tienen 20 divisiones, en total miden 19 mm está graduada en mm, pueden tener también 25 divisiones, con una longitud total de 24 mm y entonces la regla esta graduada en medios mm, 0.5 mm, la legibilidad del primer calibradorvernier es 0.05 mm y la del segundo 0.02 mm.
       • Un calibrador vernier tipo M se determina con la fórmula: Le = división menor de la escala principal / # de divisiones de la escala secundaria Por lo que la legibilidad de un calibrador cuya regla está graduada en mm y el nonio tiene 20 divisiones, será: Le = 1 mm / 20 = 0.05 mm Y la legibilidad de un calibrador que su regla esté graduada en 0.5 mm y su nonio tenga 25 divisiones, será: Le = 0.5 mm / 25 = 0.02 mm
         • El calibrador vernier tipo M para mediciones en mm y pulgadas, tiene graduaciones en el lado superior e inferior de la regla, una escala está graduada en mm y la otra en pulgadas.
           • MICRÓMETRO DE INTERIORES
             • MICRÓMETRO DE PROFUNDIDADES
               • INDICADORES DE CARÁTULA
                 • Es un tipo palanca, instrumento de medición en el cual, el desplazamiento de un cuerpo de palpador pivoteado es transmitido y amplificado por medios mecánicos convenientes hasta una aguja indicadora que gira frente a una escala circular.
                   • Son capaces de medir cuando el palpador se desplaza en cualquier dirección desde su posición de reposo. Son comúnmente manufacturados en tres tipos: Tipo S, Standard, donde la carátula está montada sobre el cuerpo del indicador de carátula, en un plano perpendicular al eje rotacional de cilindro. Tipo H y Tipo V
   • Calibradores vernier en el Sistema Internacional SI las escalas principales o reglas de los calibradores en el SI pueden estar graduadas en mm (1 mm) o en medios milímetros (0.5 mm), aunque están numerados los cm, y las escalas secundarias o nonios pueden tener 20, 25 o 50 divisiones.
     • Calibradores vernier en el Sistema Inglés las escalas de los calibradores vernier pueden estar graduadas en 1/16” con 8 divisiones, o en 1/40” = 0.025”, con 25 divisiones o en 1/20” = 0.050”, con nonio 50 divisiones.
       • Calibrador vernier tipo CM conocidos como calibradores con barra de profundidades, aunque solamente los calibradores vernier cuya capacidad de medición sea de 300 mm o menos cuentan con barra de profundidades, pues los calibradores vernier de 600 mm y de 1000 mm de capacidad no cuentan con barra de profundidades
         • CALIBRADORES DE CARÁTULA
           • Este calibrador, cuenta con una cremallera a lo largo del brazo principal, sobre la cremallera monta un piñón que mueve la aguja indicadora de la carátula. Estas lecturas son más fáciles que los calibradores vernier tipo M y CM, y se disponen tres tipos de carátulas en el SI en mm.
             • Calibrador electrodigital. se compone de un brazo principal, un cursor como el calibrador vernier convencional, una unidad de escala de desplazamiento y una unidad de lectura, una pantalla de LCD y botones de operación. La unidad de escala de desplazamiento cuenta con un arreglo de electrodos que proporcionan una referencia para el sensor de posición.
               • La unidad de lectura tiene un electrodo sensor que posee circuitos para acondicionar, amplificar y digitalizar la señal a un valor de desplazamiento El sensor de desplazamiento de la unidad de escala utiliza un codificador lineal tipo capacitancia que detecta desplazamientos basado en la diferencia de fase de la corriente eléctrica inducida.
             • CALIBRADOR ELECTRO DIGITAL DE ALTURAS
               • CALIBRADOR ELECTRO DIGITAL DE ALTURAS
                 • mide el desplazamiento longitudinal del husillo, cuando gira. El tambor graduado permite medir pequeños cambios en la posición longitudinal del husillo. Una vuelta completa del tambor hace que el husillo se desplace una longitud igual al paso de su rosca.
                   • El husillo del micrómetro en sistema inglés tiene una rosca con un paso de 0.025”, es decir, tiene 40 hilos por pulgada, y en el SI el paso del husillo es 0.5 mm. En el SI el cilindro tiene graduada una escala lineal en 0.5 mm y el tambor tiene una escala circular con 50 divisiones.
       • Este tipo de Calibrador vernier carece de barra de profundidades, diseñado para medir exteriores sea utilizada para la medición de interiores, la escala superior de la regla se usa en la medición de interiores y la parte inferior de la regla mide exteriores.
         • Los calibradores vernier tipo M y tipo CM son los tipos más utilizados, pero una gran variedad de calibradores vernier como: calibradores vernier con puntas de medición de exteriores e interiores

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