Informe de Laboratorio Nº 2

Introducción

El sensor es la pieza clave de todo sistema de medida. Este es el dispositivo que está en contacto directo con la variable a medir, y que modifica alguna de sus propiedades físicas en función de una fluctuación en la variable que mide. Esto permitirá interpretar dicha variación a fin de proporcionar información acerca del estado actual de la variable medida.
En aras de implementar correctamente cualquier sistema de medida se hace indispensable conocer a fondo las propiedades del sensor empleado. A continuación haremos una caracterización de nuestro sensor y presentaremos los resultados experimentales de la medición realizada en el laboratorio para finalmente calcular los errores asociados a ellos.

Objetivos

• Caracterizar Sensores.
• Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y no linealidad.

Marco Teórico

Los errores de un sistema se determinan a partir de su calibración, que consiste en aplicarle entradas conocidas y comparar su salida con la obtenida con un sistema de medida de referencia, más exacto. Según su efecto en la característica de transferencia, los errores pueden ser de cero, de ganancia y de no linealidad. Un error de cero permanece constante con independencia del valor de la entrada. Un error de ganancia es proporcional al valor de la entrada. Un error de no linealidad hace que la característica de transferencia se aparte de una línea recta. Los errores de cero y de no linealidad se suelen expresar como errores absolutos. Los errores de ganancia se suelen expresar como errores relativos. Dado que normalmente hay errores de todos los tipos, la expresión de la incertidumbre o error total suele incluir un término constante y otro que depende del resultado.

Descripción del Circuito Propuesto

El sensor en cuestión se trata de un puente de wheastone, tal y como se presenta a continuación:

Procedimiento Experimental

En primer lugar se ajusta el nivel de cero en el tanque. Una vez calibrada la fuente y alimentado el sensor se procede a tomar cinco medidas por cada valor de la variable patrón (primero subiendo y luego bajando. A este fin se emplea la bomba de la maqueta, la cual es alimentada con 0 - 12v). Finalmente se vacían dichos datos en la tabla proporcionada para tal fin y se procede con los cálculos de rigor.

Medidas Obtenidas

Subiendo:

Bajando:

Calculo de Errores

A continuación presentamos las curvas obtenidas

Análisis De Errores

Observado los errores calculados y las graficas esbozadas, se puede apreciar que para valores pequeños, el resultado obtenido a partir de la lectura del sensor es bastante cercano al calculado teóricamente. A medida que se miden valores mas grandes, esta brecha aumenta, pero no de forma demasiado significativa. Las diferencias entre los errores subiendo y bajando son relativamente pequeñas.

Conclusiones y recomendaciones

A partir del análisis de errores y las graficas presentadas con anterioridad, podemos concluir que el sensor presenta ambos precisión y exactitud bastante aceptables. Se debe tomar en cuenta que una fuente muy importante de errores en la práctica realizada es inherente a la apreciación y a la arquitectura misma de las maquetas en las cuales se llevó a cabo la medición. Se recomienda entonces mejorar el diseño de dicha maqueta, con el objeto de efectuar mediciones más cercanas a la realidad física de la variable en cuestión.