Errores de medida, incertidumbre y medición de potencia activa trifásica
Resumen
El documento explica los tipos de errores en las mediciones, como los sistemáticos y los accidentales (paralaje, apreciación y cero), así como las fórmulas de error absoluto y relativo. También define incertidumbre, precisión y resolución de un aparato de medida. Por último, describe puentes para medir resistencias y los métodos con y sin neutro para medir la potencia activa trifásica.
Puntos clave
- Error absoluto: Ea = Vi - Vr, diferencia entre el valor medido y el valor verdadero.
- Error relativo: Er = Ea / Vr; en porcentaje, Er(%) = (Ea / Vr) × 100.
- Errores accidentales en aparatos analógicos: paralaje, apreciación y cero.
- Resolución = Rango de medida / Número de cuentas.
- El puente de Wheatstone mide resistencias de 0,5 a 50 000 Ω con alta precisión; el puente de Thomson mide resistencias inferiores a 0,5 Ω, hasta del orden de 1 μΩ.
- En la medida de potencia trifásica, con neutro se usan tres vatímetros con tensión entre cada fase y el neutro; sin neutro, las bobinas de tensión se conectan en estrella sin neutro y deben tener la misma impedancia interna.
Errores, incertidumbre y medición de potencia activa trifásica
Errores sistemáticos
Error sistemático: Son los errores que se cometen al realizar una medición como consecuencia de las cualidades intrínsecas de los aparatos utilizados y del método de medida empleado.
Errores absolutos y relativos
Error absoluto: Se define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Ea = Vi - Vr.
Error relativo: Se define como el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero. Er = Ea / Vr.
Error relativo porcentual: Er(%) = (Ea / Vr) × 100.
Errores accidentales
Errores accidentales: Son los errores que se cometen en la manera en que se realizan las mediciones con un aparato analógico. Se distinguen tres tipos principales:
- Errores de paralaje: Se cometen al observar la aguja o el índice cuando el observador no se sitúa perpendicular a la escala, leyendo un valor mayor o menor que el real.
- Errores de apreciación: En la mayoría de aparatos analógicos la aguja o el índice se detiene entre dos divisiones contiguas de la escala, lo cual dificulta la realización de la medición y obliga a estimar la lectura.
- Errores de cero: Ocurren cuando la aguja del aparato no marca exactamente cero en ausencia de señal.
Incertidumbre, precisión y resolución
Incertidumbre: Se define como la estimación del intervalo de valores dentro del cual se encuentra el valor verdadero de la magnitud medida.
Precisión: Indica la repetibilidad de una medida. La calidad de los materiales empleados en la construcción de un aparato de medida y su diseño son factores responsables de su precisión.
Resolución: Es la cantidad mínima que puede detectar un aparato de medida.
Resolución = Rango de medida / Número de cuentas
Puentes para medición de resistencias
Puente de Wheatstone: Se utiliza principalmente para la medición de valores de resistencia en laboratorio que exigen un nivel elevado de precisión. Su rango de trabajo varía entre 0,5 a 50 000 ohmios (Ω).
Puente de Thomson: Es un aparato que se utiliza en el laboratorio para medir con elevada precisión valores de resistencia inferiores a 0,5 ohmios, llegando incluso a medir del orden de 1 microohmio (1 μΩ).
Medida de la potencia activa trifásica en corriente alterna
Con neutro: Se conectan los tres vatímetros con sus bobinas de intensidad en serie con cada una de las fases y las bobinas de tensión conectadas entre cada fase y el neutro.
Sin neutro: Se conectan los tres vatímetros con sus bobinas de intensidad en serie con cada una de las fases y las bobinas de tensión conectadas en estrella sin neutro. Los vatímetros deben tener sus bobinas de tensión con la misma impedancia interna.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es el error absoluto en una medición?
Es la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero, y se calcula como Ea = Vi - Vr.
¿Qué diferencia hay entre precisión y resolución?
La precisión indica la repetibilidad de una medida, mientras que la resolución es la cantidad mínima que puede detectar un aparato de medida.
¿Para qué se usa el puente de Thomson?
Se utiliza en laboratorio para medir con elevada precisión resistencias inferiores a 0,5 ohmios, llegando incluso al orden de 1 microohmio.
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