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Metrologia Presentation Transcript

  • 1. ELECTRÓNICA BÁSICA METROLOGIA
  • 2. Metrología
  • 3. Donde se aplica???
  • 4. Historia
  • 5. Clases de metrología
  • 6. Metrología científica
  • 7. Metrología legal
  • 8. Metrología industrial
  • 9. Organizaciones internacionales
  • 10. Funciones
  • 11. Grupos internacionales
  • 12. ISO( Organización internacional de estandarización)
  • 13. Normalización• La normalización o estandarización es la redacción y aprobación de normas que se establecen para garantizar el acoplamiento de elementos construidos independientemente, así como garantizar el repuesto en caso de ser necesario, garantizar la calidad de los elementos fabricados, la seguridad de funcionamiento y trabajar con responsabilidad social.• La normalización es el proceso de elaborar, aplicar y mejorar las normas que se aplican a distintas actividades científicas, industriales o económicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas. La asociación estadounidense para pruebas de materiales (ASTM) define la normalización como el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados.• Norma: Un documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido que establece para usos comunes y repetidos, reglas, criterios, características, para las actividades o sus resultados, que procura la obtención de un nivel optimo de ordenamiento en un contexto determinado.
  • 14. Normalización• Según la ISO (International Organization for Standarization) la normalización es la actividad que tiene por objeto establecer, ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento óptimo en un contexto dado, que puede ser tecnológico, político o económico.La normalización persigue fundamentalmente tres objetivos:• Simplificación: se trata de reducir los modelos para quedarse únicamente con los más necesarios.• Unificación: para permitir el intercambio a nivel internacional.• Especificación: se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso.• Las elevadas sumas de dinero que los países desarrollados invierten en los organismos normalizadores, tanto nacionales como internacionales, es una prueba de la importancia que se da a la normalización.
  • 15. Normalización y certificación• Hay que tener en cuenta que normalización y certificación no son lo mismo.• Normalización consiste en elaborar, difundir y aplicar normas.• Mientras que la certificación es la acción llevada a cabo por una entidad reconocida; por ejemplo, AENOR, como independiente de las partes interesadas mediante la que se manifiesta la conformidad, solicitada con carácter voluntario, de una determinada empresa, producto, servicio, proceso o persona, con los requisitos mínimos definidos en las normas o especificaciones técnicas.• Organismos Internacionales de Normalización• ISO - Organización Internacional para la Estandarización.• IEC - International Electrotechnical Commission.• IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers.• ITU - Unión Internacional de Telecomunicaciones (engloba CCITT y CCIR).• IATA - International Air Transport Association
  • 16. SISTEMA INTERNACIONAL DEMEDIDAS• El Sistema internacional de Unidades es una forma aceptada internacionalmente de utilización de las unidades de medida de las magnitudes físicas de los cuerpos. En el Sistema Internacional de unidades existen 3 clases de unidades:• UNIDADES BASICAS O FUNDAMENTALES• Se trata de las unidades que se han conviene considerar cómo independientes desde el punto de vista dimensional:
  • 17. Unidades Derivadas• Son las unidades que pueden formarse combinando las unidades básicas según relaciones algebraicas escogidas que liguen las magnitudes correspondientes:velocidad, aceleración, tensión, fuerza, potencia, volumen...• Si trabajamos con las siete unidades fundamentales y con las dos unidades derivadas del sistema internacional, todas las unidades que utilizaremos son combinación de las unidades fundamentales del SI.
  • 18. Definiciones de unidades• El metro es la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un tiempo de 1/229792458 de segundo (decreto 85-1500 del 30/12/85)• El kilogramo es la masa del prototipo internacional conservado en la sede del BIPM.• El segundo es la duración de 9 192 631 770 ciclos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.• El kelvin es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica (o absoluta) del punto triple del agua (273.16 k)• El ampere es la intensidad de la corriente eléctrica constante, que mantenida en dos conductores rectilíneos paralelos de longitud infinita y de sección transversal despreciable, y situados a la distancia de 1 m en el vacío produce una fuerza de 2· 10-7 N/m entre los conductores.
  • 19. Definiciones de unidades• El mol es la cantidad de unidades elementales (átomos, moléculas iones, etc.) en un sistema material, igual al numero de átomos existente en 0,012 kg de carbono 12. (él numero es de 6.022· 1023, este numero es la constante de Avogadro)• La candela es la intensidad luminosa en una dirección dada, correspondiente a una energía de 1/683 W/sr de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia igual a 540· 1012Hz.• El radián es el ángulo plano que teniendo su vértice en el centro de un círculo, intercepta sobre la circunferencia de este círculo, un arco de longitud igual a la del radio.• El estereoradián es el ángulo sólido que, teniendo su vértice en el centro de una esfera, delimita sobre la superficie esférica correspondiente a un área igual a la de un cuadrado que tiene como lado el radio de la esfera.
  • 20. Unidades derivadas
  • 21. Múltiplos y sub-múltiplos• Para formar múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades del sistema internacional se han propuesto una serie de prefijos
  • 22. Múltiplos y sub-múltiplos
  • 23. Precisión y exactitud• Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.• Exactitud se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacta es una estimación.
  • 24. Precisión y exactitud• Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.• También es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.
  • 25. Errores en las mediciones• QUE ES MEDIR? Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere para medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Ingles. Sistema Internacional, o una unidad arbitraria. Se conoce como medida directa.• MEDICIÓN INDIRECTA Una medida es indirecta cuando se obtiene, mediante cálculos, a partir de las mediciones directas. Cuando, mediante una fórmula, calculamos el valor de una variable, estamos realizando una medida indirecta.• ¿QUE ES ERROR? Un error es algo equivocado o descartado. Puede ser una acción, un concepto o un cosa que se hizo erradamente. En física, el error es la diferencia de un valor calculado y un valor real.
  • 26. Errores en las mediciones• ERRORES DE MEDICIÓN Al medir y comparar el valor verdadero o exacto de una magnitud y el valor obtenido siempre habrá una diferencia llamada error de medición.• Por tanto al no existir una medición exacta debemos procurar reducir al mínimo error, empleando técnicas adecuadas y aparatos o instrumentos cuya precisión nos permita obtener resultados satisfactorios.
  • 27. Errores en las mediciones• Errores groseros Consisten en equivocaciones en las lecturas y registros de los datos.• En general se originan en la fatiga del observador.• Errores Sistemáticos A - Errores que introducen los instrumentos o errores de ajuste. Estos errores son debidos a las imperfecciones en el diseño y construcción de los instrumentos.• Errores debidos a la conexión de los instrumentos o errores de método. Los errores de método se originan en el principio de funcionamiento de los instrumentos de medición.• Errores de apreciación de la indicación. El medio externo en que se instala un instrumento influye en el resultado de la medición. Una causa perturbadora muy común es la temperatura, y en mucha menor medida, la humedad y la presión atmosférica.
  • 28. Errores en las mediciones• Errores por la modalidad del observador o ecuación personal. Cada observador tiene una forma característica de apreciar los fenómenos, y en particular, de efectuar lecturas en las mediciones.• Errores aleatorios A - Rozamientos internos. En los instrumentos analógicos se produce una falta de repetitividad en la respuesta, debido fundamentalmente a rozamientos internos en el sistema móvil.• B - Acción externa combinada. Muchas veces la compleja superposición de los efectos de las distintas magnitudes de influencia no permiten el conocimiento exacto de la ley matemática de variación del conjunto, por ser de difícil separación.• C - Errores de apreciación de la indicación. En muchas mediciones, el resultado se obtiene por la observación de un índice (o aguja) en una escala, originándose así errores de apreciación. Estos a su vez tienen dos causas diferentes que pasamos a explicar:
  • 29. Errores en las mediciones• Error de paralaje. Se origina en la falta de perpendicularidad entre el rayo visual del observador y la escala respectiva. Esta incertidumbre se puede reducir con la colocación de un espejo en la parte posterior del índice.• Error del límite separador del ojo. El ojo humano normal puede discriminar entre dos posiciones separadas a más de 0,1 mm, cuando se observa desde una distancia de 300 mm. Por lo tanto, si dos puntos están separados a menos de esa distancia no podrá distinguirlos.• Errores de truncamiento. En los instrumentos provistos con una indicación digital, la representación de la magnitud medida está limitada a un número reducido de dígitos.• Otros tipos de errores: Errores por defectos en el instrumento.• Errores por parelaje• Errores por mala calibración del aparato• Errores de escala•
  • 30. Incertidumbre• La incertidumbre de la medición es una forma de expresar el hecho de que, para un mesurando y su resultado de medición dados, no hay un solo valor, si no un numero infinito de valores dispersos alrededor del resultado.• Parámetro , asociado con el resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que pudieran ser razonablemente atribuidos al mesurando.• En general, el uso de la palabra incertidumbre se relaciona con el concepto de duda,• La incertidumbre de la medición no implica duda a cerca de la validez de un mesurando; por el contrario, el conocimiento de la incertidumbre implica el incremento de la confianza en la validez del resultado de una medición
  • 31. Fuentes de Incertidumbre1. Definición incompleta del mesurando2. Realización imperfecta de la definición del mesurando3. Muestreo4. Conocimiento inadecuado de los efectos de las condiciones ambientales, o mediciones imperfectas de dichas condiciones ambientales5. Errores de apreciación del operador en la lectura de instrumentos analógicos6. Resolución finita del instrumento o umbral de discriminación finito7. Valores inexactos de patrones de medición y materiales de referenciaEL RESULTADO DE UNA MEDICION ESTA COMPLETO UNICAMENTECUANDO ESTA ACOMPAÑADO POR UNA DECLARACIÓN CUANTITATIVADE LA INCERTIDUMBRE, QUE EXPRESA LA CALIDAD DEL MISMO YPERMITE VALORAR LA CONFIABILIDAD EN ESTE RESULTADO
  • 32. Tipos de corriente eléctrica• corriente directa (CD) o continua• La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra.• Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.
  • 33. Tipos de corriente eléctrica• La corriente alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros hogares.• La corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como frecuencia de la corriente alterna.
  • 34. Características de CA