Concepto Medición

7/24/2019 Concepto Medicin

1/23

Concepto Medicin

La medicin es un proceso de reconocimiento que se reduce a lacomparacin, medianteun experimento fsico, de una magnitud dada con un valor de esta

magnitud elegido comounidad.

Bajo el concepto de medir se entiende la accin de registrarnumricamente magnitudes cuyo conocimiento es importante, porejemplo, para estudios de carcter cientco, en el servicio deinstalaciones, en la produccin y distriucin de ienes o energa. !edirsignica comparar una magnitud correspondiente con una unidadapropiada.

"n los mtodos de medida se aprovec#an determinadas propiedades oefectos del ojeto de la medicin para relacionar, en un dispositivo demedida apropiado y montado a este n, la magnitud correspondientecon una unidad denida, o ien con uno o varios valores prejados.


2/23

$La medicin es la forma de determinar tama%os la cantidad o laextensin de algo. "s la manera de descriir un ojeto&.

"n otras palaras, una medicin es la determinacin de la proporcinentre la dimensin o suceso de un ojeto y una determinada unidad de

medida. 'ara posiilitar la medicin, la dimensin del ojeto y la unidaddeen ser de la misma magnitud.

Antecedentes histricos de la medicin.

Las primeras mediciones reali(adas estuvieron relacionadas con lamasa, la longitud y el tiempo, y posteriormente las de volumen y ngulocomo una necesidad deido a las primeras construcciones reali(adas porel #omre.

)s, por ejemplo, en las primeras mediciones de longitud se empleaa elpie, el palmo, el ra(o, etc., que constituyeron, al mismo tiempo, losprimeros patrones de medicin *patrones naturales+, que eranfcilmente transportales y presentaan una relativa uniformidad.

)dems, se comparaan masas de acuerdo con la sensiilidad muscularo se medan distancias relacionndolas con el tiempo, a partir de lo quese poda recorrer a pi en un da y otras mediciones por el estilo.odas estas unidades de medida resultaan imperfectas, ya que

variaan de individuo en individuo y de un lugar a otro, lo que comen(a crear dicultades a la #ora de estalecer las primeras relacionescomerciales entre los #omres.

-o ostante, estos primeros pasos condujeron al origen dela !atemtica, y de la !etrologa o ciencia de la medicin. "sta ltimase deriva de la primera y otras ciencias puras. ) medida que paso eltiempo, el propio desarrollo del comercio, la industria y la ciencia, fueronoligando a un desarrollo paulatino de las mediciones que tanimportante papel desempe%an #oy da en las relaciones entre los#omres, ya que forman parte de nuestra vida cotidiana, de laproduccin, la distriucin, la investigacin etctera


3/23

/o0ard !etro y 1ilogramo patron.jpg/ace algunos siglos, medir resultaa algo muy complicado. 2omodecamos, medir es simplemente comparar, y cada persona, cadapuelo, cada pas comparaa las cosas con lo que ms se le antojaa.'or ejemplo, usaan la medida mano para medir distancias, y an #oymuc#a gente, cuando no tiene una regla o una cinta mtrica, mide elanc#o de la puerta con la mano o el largo del patio con pasos. "lprolema con esto es ovio3 todos los seres #umanos no tienen los piesni las manos del mismo tama%o, o sea, tamin un prolema demedidas.Los sistemas ms raros de medicin coexistan #asta la 4evolucin5rancesa, all por el a%o 6789. "n esta poca de tumulto y grandescamios, los franceses, enardecidos por su afn de camiar y ordenar elmundo, decidieron que tenan que fundar un sistema de medicionesracional y nico que fuera superior a todos los dems. !ientras lospolticos se dedicaan a mandar a sus enemigos a la guillotina, la)samlea -acional *francesa+ le encomend en 679:a la )cademia de2iencias que creara este nuevo sistema.

"l nuevo sistema tena que3

"star asado en cosas que permanecieran estales en la-aturale(a. -o, por ejemplo, el largo de un pie, porque como ien sesae el largo de los pies, como el de las narices, vara de persona enpersona.

"star asado en pocas formas de medir que se conectaran unascon otras de manera lgica. 'or ejemplo, una ve( denido elcentmetro, se dene al litro como el volumen de algo que entra enun cuo de 6: cm de lado, y se dene el 1ilogramo como el peso deun litro de agua.

;ea ser un sistema decimal, es decir, donde los mltiplos de lasunidades variaran de 6: en 6:. )s, un decmetro es igual a 6:metros, un #ectmetro es igual a 6: decmetros, y assucesivamente.
http://www.ecured.cu/Revoluci%C3%B3n_Francesahttp://www.ecured.cu/Revoluci%C3%B3n_Francesahttp://www.ecured.cu/1789http://www.ecured.cu/1790http://www.ecured.cu/1789http://www.ecured.cu/1790http://www.ecured.cu/Revoluci%C3%B3n_Francesahttp://www.ecured.cu/Revoluci%C3%B3n_Francesa


4/23

-acimiento del metro

;espus de muc#o pensar, los cientcos de la poca se pusieron deacuerdo en que la unidad de medicin deera tener que ver con elplaneta ierra. < se propuso3 =por qu no #acer que la unidad de

longitud sea la die( millonsima parte de un cuarto de meridianoterrestre>

'ues un meridiano terrestre es la distancia que va desde el 'olo-orte al 'olo ?ur y vuelta al 'olo -orte, es decir, una vuelta completa alplaneta pasando por amos polos. La )cademia de 2iencias, leencomend a un grupo de aventureros que fueran a medir, no todo unmeridiano, que es muy largo, sino un cuarto de meridiano, que igual esastante. "stos medidores midieron la distancia de la ciudadde ;un1ir1, 54)-2@), #asta la de Barcelona, "spa%a.

) partir de esa medicin y mediante oservaciones astronmicas se

pudo calcular el largo del cuarto de meridiano terrestre. ) ese nmero sele dividi por die( millones. "l largo que result de esa cuenta se uspara faricar una arra de platino auti(ndola con el nomrede metro.

"ntonces, se #icieron y guardaron varias copias del metro patrn en unaveda de seguridad, protegida de la #errumre, el fro, el calor y losladrones.

amin se decidi que el 1ilogramo sera, por denicin, el peso delagua que cae en un cuo de un dcimo de metro de lado *es decir, 6:centmetros+. amin se construy y guard una pesa patrn deexactamente un 1ilogramo junto con el metro. ) partir de ese momento,todas las mediciones fueron comparaciones con esa arra y esa pesa deplatino.

"n efecto, el #omre #a creado un centenar de #erramientas que

facilitan la accin de medirA algunas de ellas simples y otras un tanto

complicadas en su elaoracin, en cuyo caso cae mencionar al $radio

telescopio& midiendo centsimas de segundo de arco, lo cual sera en

trminos #umanos como el anc#o de un caello #umano visto a 6: 1m

de distancia. ?on estos instrumentos que real(an la pericia desde los

antiguos egipcios."n este sentido, el #omre advierte que se est produciendo

continuamente camios a su alrededor e intenta saer cmo funciona el

universo en donde vive, por ello es indispensale en el estudio de la

fsica explicar algunas de las medidas sicas de las magnitudes fsicas

porque las leyes fsicas se expresan en muc#as magnitudes diferente,

como masa, longitud, tiempo, fuer(a, rapide(, densidad, resistencia,
http://www.ecured.cu/index.php?title=Dunkirk&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Dunkirk&action=edit&redlink=1


5/23

temperatura, y muc#as otras. 2ada uno de estos trminos posee un

signicado exacto y forman parte del lenguaje que los fsicos tienen que

emplear para comunicarnos.

"n todo proceso mecnico, por muy sencillo que sea, es siempre

necesario el uso de instrumentos de medicin y control que permitan

entre otras cosas mantener los parmetros de calidad de los productos

generados por el proceso, supervisar la operacin del proceso, recopilar

informacin referente a los volmenes de produccin y cantidad de

material consumido, determinar condiciones inseguras de operacin,

entre otros. )n cuando los avances tecnolgicos permiten la

elaoracin de instrumentos cada ve( ms exactos, verstiles y fciles

de usar, es tamin cierto que la seleccin y aplicacin adecuada de los

instrumentos depende de una gran cantidad de factores como son3

conocimiento del proceso, de los diferentes principios de medicin,

interpretacin adecuada de las caractersticas dadas por el faricante decada instrumento, correcta instalacin entre otros.

La primera medicin relativamente fue la de la tierra #ec#a por

"ratstenes matemtico, astrnomo, gegrafo, lsofo y poeta griego.

!idi la circunferencia de la ierra con una precisin extraordinaria al

determinar, a travs de la astronoma, ?us clculos sore la

circunferencia terrestre se asaron en la oservacin que #i(o en ?iena,

su ciudad natalA a medioda, en el solsticio de verano, los rayos del sol

incidan perpendicularmente sore la tierra y, por tanto, no proyectaan

ninguna somra.

La medicin sigui desarrollndose en la #umanidad, en la pocaromana, los soldados 4omanos, en sus marc#as a travs de regiones

usaan las medidas de longitud referenciadas al #omre, el pie, el ra(o,

el codo, entre otros. "llos relacionaan pies con un paso y 6::: de

estos #acan una milla. "l progreso de todo el sistema de medida tuvo

que ver con dos factores3 C "l grado de intercamio de productos entre

distintos grupos #umanos. "l desarrollo del sistema de escritura y de

numeracin en general de las distintas ciencias, es decir, la diversidad

de medida en diferentes naciones fue una prctica comn y conllevaron

a dicultades y conDictos.

Sistema de unidades

"n la evolucin de estalecer patrones rigurosos en ase a la exactitud,valor constante


6/23

y reproduciilidad, un paso importante fue la adopcin internacional enel a%o de 69E8de los patrones asolutos. ?in emargo, es solamente en la 66ma.2onferencia Feneral de'esas y !edidas *'aris, Gcture de 69H:+, cuando denitivamente se

apro el sistema demedidas conocido como ?@ *?istema @nternacional+, el cual sustituy alos sistemas c.g.s.y !.I.?. eliminando los prolemas que originaan el uso dual de esosdos sistemas."l sistema ?@ consta de siete unidades sicas, las cuales se muestranen la ala 6.6.) continuacin se dan las deniciones de las unidades sicas que sonconsideradasindependientes entre s, en cada denicin se indica cuando fue

reali(ada su Jultima actuali(acin.

El metro: es la longitud del camino recorrido por la lu( en el vacodurante unintervalo de 6K99 79 E8 de un segundo. "sta denicin fueadoptada en 698M porla 2F'!.

. El kilogramo: es denido como la masa de un cilindro de platino eiridio que es

mantenido en el B@'! ajo condiciones estalecidas en 6889 por la6era. 2F'!."sta denicin fue adoptada en 69:6 por la Mera. 2F'!.


7/23

El segundo: es la duracin de 9 69 HM6 77: periodos de laradiacin correspondiente a la transicin entre dos niveles #ipernosdel ajo estado del Jtomo de cesio6MM. "sta denicin fue adoptada en 69H7 por la 6Mva. 2F'! yarmada por el

2@'! en 6997.

El ampere: es esa corriente constante que, si se mantiene en dosconductores paralelos rectos de longitud innita, de seccintransversal circular despreciale, y colocados a una separacin de 6m en vaco, producira entre estos conductores una fuer(aigual a 6:7 ne0ton por metro de longitud. "sta denicin fueadoptada en 69E8por la 9na. 2F'!.. El kelvin: es denido como la fraccin 6K7M.6H de la temperaturatermodinmicadel triple punto del agua. La temperatura : I es denominado $ceroasoluto&. "stadenicin fue adoptada en 69H7 por la 6Mva. 2F'!.H. El mole: se dene como la cantidad de sustancia contenida entantas cantidadeselementales como Jtomos en :.:6 1g de carono 6. "stadenicin fue adoptada en6976 por la 6Eta. 2F'!.7. La candela: es la intensidad luminosa en una direccin dada, deuna fuente que

emite radiacin monocromtica de frecuencia E:x6:6 /( y quetiene una intensidad radiante en esa direccin de 6KH8M 0att porsteradian."sta denicin fue adoptada en 6979 por la 6Hma. 2F'!.

2F'!. *2onferencia Feneral de 'esas y !edidas+


8/23

Error, exactitud y precisin.

"l valor de una magnitud determinado por un instrumento de medidasiempre contiene un error. La diferencia entre el valor medido y el valorreal se denomina error y se expresa en unidades de la magnitudcorrespondiente *error asoluto+ o en porcentaje de un valor dereferencia *error relativo en porcentaje del lmite superior del rango demedidaA en porcentaje del valor medidoA en porcentaje del valorcorrecto+.

La precisin que se puede alcan(ar en una medida depende fuerteCmente del instrumento utili(ado, pero tamin depende de laconstitucin y del manejo del montaje completo de medida. -o siempre

es conveniente tratar de alcan(ar la mayor precisin posile, ya que, porlo general, los instrumentos resultan tanto ms costosos cuanto mayorsea su calidad y, en ocasiones, aumenta su sensiilidad a lasperturacionesA adems, se dee poner muc#a atencin en su manejo yen la lectura de los valores indicados, si se pretende aprovec#arrealmente sus propiedades. 2uando se proporcionan datos cuantitativos,se dee evitar el empleo de la expresin $precisin en la medida&A en


9/23

esos casos es ms apropiado usar los conceptos de incertidumre de lamedida, tolerancia, o lmites de error.

'ara la precisin en la medida son de gran importancia las llamadasmagnitudes de inDuencia, es decir, magnitudes fsicas variales que

inDuyen de manera interferente sore la relacin entre las magnitudesde entrada y de salida dentro del sistema de medida. Las magnitudes deinDuencia ms importantes son3 campos perturadores, tensin de lared, tensiones parsitas, frecuencia de la red, posicin, viraciones,temperatura, #umedad y presin del aire.

Caracteriacin de los !nstrumentos de Medida

?e pueden proveer de un signo de clase a los instrumentoselctricos de medida analgicos, siempre que los errores relativos y las

inDuencias ajo las condiciones de pruea prejadas se mantengandentro de lmites determinados. Las clases se indican mediante cifras*por ejemplo3 :,6A :,A 6A 6,A etc.+ que expresan los lmites que no deesorepasar el error relativo de indicacin dentro del rango de medida. "lrango de medida de un instrumento indicador o registrador viene dadopor el rango de valores de la magnitud de medida, para el cual elinstrumento es capa( de operar dentro de los lmites de error denidospor la clase correspondiente.

"recisin y exactitud

"n el anlisis de mediciones, a menudo se malinterpretan laspalaras exactitud y precisin, y se emplean en forma incorrecta.)unque se considera que tienen el mismo signicado en conversacionesdiarias, #ay una diferencia entre sus deniciones, cuando se usan paradescripciones de mediciones experimentales.

La exactitud de una medicin especica la diferencia entre el valormedido y el valor real de una cantidad. La desviacin del valor

verdadero es un ndice de qu tan exactamente se #a llevado a caouna lectura. 'or otro lado, la precisin, especica la repetiilidad de unconjunto de lecturas, #ec#a cada una en forma independiente con elmismo instrumento. ?e determina una estimacin de la precisinmediante la desviacin de la lectura con respecto al valor promedio.


10/23

"l concepto de exactitud, cuando se aplica a instrumentos quemuestran una lectura mediante el empleo de una escala y una aguja sereere por lo general al valor de su escala completa *a menos que seespecique otra cosa+. 2uando se dice que la exactitud de un medidores de 6 por ciento, esto signica que una lectura que se tome en

cualquier lugar de una de sus escalas no tendr error mayor que el 6 porciento del valor de la escala completa.

Sensi#ilidad

La sensiilidad es el camio incremental ms peque%o que puededetectar el medidor. "sto no signica que se dea mostrar el camiomnimo detectale al usuario.

4ecientemente, algunos faricantes de instrumentos indicadores#an estado camiando el mtodo de especicar los errores de escalacomo resultado de mejoras en el dise%o de sus productos. Los errores deescala se declaran a veces como un porcentaje de una lectura en lugarde un porcentaje del valor de la escala completa. Los instrumentosdise%ados para satisfacer este tipo de valuacin de la exactitud eliminanalgunos de los errores posiles en los instrumentos de modelosanteriores.

La determinacin de los errores de los sistemas deinstrumentacin es ms complicada que determinar el error de losinstrumentos individuales

Sensi#ilidad de los instrumentos

La sensiilidad de un instrumento se determina por la intensidad decorriente necesaria para producir una desviacin completa de la agujaindicadora a travs de la escala. "l grado de sensiilidad se expresa dedos maneras, segn se trate de un ampermetro o de un voltmetro.

"n el primer caso, la sensiilidad del instrumento se indica por elnmero de amperios, miliamperios o microamperios que deen Duir porla oina para producir una desviacin completa. )s, un instrumentoque tiene una sensiilidad de 6 miliamperio, requiere un miliamperiopara producir dic#a desviacin, etctera.


11/23

"n el caso de un voltmetro, la sensiilidad se expresa de acuerdo con elnmero de o#mios por voltio, es decir, la resistencia del instrumento.'ara que un voltmetro sea preciso, dee tomar una corrienteinsignicante del circuito y esto se otiene mediante alta resistencia.

"l nmero de o#mios por voltio de un voltmetro se otiene dividiendo laresistencia total del instrumento entre el voltaje mximo que puedemedirse. 'or ejemplo, un instrumento con una resistencia interna deM::::: o#mios y una escala para un mximo de M:: voltios, tendr unasensiilidad de 6::: o#mios por voltio. 'ara traajo general, losvoltmetros deen tener cuando menos 6::: o#mios por voltio.

5ormas de Gndas

2omposicin de un osciloscopio "l elemento sico para larepresentacin de las se%ales a medir es el tuo de rayos catdicos, en

cuya pantalla se produce la representacin. "sta pantalla est recuiertade fsforo permitiendo la persistencia de la misma, siendo este un factorde gran importancia en la oservacin de las ondas. "l sistema dedeDexin est asado en un juego de cuatro capas desviadoras quefuncionan por un proceso electrosttico, es decir, por la aplicacin soreellas de una tensin que ejerce sore los electrones del #a( una accinde atraccin o repulsin, segn sea su polaridad. "stas placas seencuentran colocadas en forma paralela dos a dos, un par en posicinvertical y el otro en posicin #ori(ontal. Las placas verticales son lasencargadas de reali(ar la deDexin #ori(ontal, mientras que las#ori(ontales mueven el #a( verticalmente. "l fenmeno de la deDexinrequiere la que se aplique sore las placas, grandes tensiones. Lastensiones que se aplican para reali(ar la deDexin #ori(ontal estngeneradas por la llamada ase de tiempos. Las tensiones aplicadas a lasplacas encargadas de reali(ar la deDexin vertical provienen de la se%alque se desea visuali(ar, introducida a travs de un amplicador interno."s necesario que exista una cierta correlacin entre la se%al quequeremos estudiar y la ase de tiempos, para conseguir que lossucesivos arridos #ori(ontales encuentren los mismos puntos de laforma de onda en el origen y en el resto de la pantalla y reproducir, as,una representacin totalmente esttica, ya que, en caso contrario, se

oservara una imagen movida y sera imposile reali(ar ningn anlisisde la misma. La mayora de los osciloscopios actuales ofrecen laposiilidad de representar simultneamente dos se%ales diferentes en lapantalla, las cuales se aplican sore entradas diferentes en la pantalla.'ara ello, el instrumento de medicin dispone de dos canalesamplicadores internos independientes que entregan las se%ales a untuo de rayos catdico de dole #a( o a un sistema que las conmuta


12/23

sore un #a( nico y permite representar las dos formas de onda almismo tiempo.

!ediciones de 5recuencia

La medicin de la frecuencia de ondas peridicas, se reali(a con la

misma tcnica que se utili(a para medir el tiempo. La frecuencia de unaonda es el nmero de ciclos por segundo. 'or lo tanto, siendo eltiempo de un ciclo, o sea el periodo. "ntonces, para calcular f, se mide eltiempo de un perodo y se aplica la ecuacin anterior.

!ediciones de 5ase

?e puede encontrar la diferencia de fase entre dos ondas de la mismafrecuencia empleando el mtodo del arrido disparado y el mtodo de

las guras de Lissajous.

!todo de Barrido ;isparado

"ste mtodo de determinacin de diferencia de fase compara la fase dedos se%ales usando una de ellas como referencia. "l corrimiento en laposicin de la segunda se%al en comparacin con la primera, se puedeemplear para calcular la diferencia de fases entre las se%ales. 'orejemplo, cuando se comparan dos se%ales senoidales de la mismafrecuencia puede ocurrir que amas no estn en fase, o sea, que nocoincidan en el tiempo los pasos por puntos equivalentes de amas

se%ales. "n este caso se dice que amas se%ales estn desfasadas.?iendo t el tiempo de retraso entre una se%al y otra.


13/23

!edicin de frecuencia y 5ase con el modo NC

Documents

Concepto Medición