05/06 INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE MEDIDA. Juan A. Montiel-Nelson

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1 05/06 INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE MEDIDA Juan A. Montiel-Nelson Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

2 Índice Fundamentos, Conceptos Generales y Terminología Utilizada. La Estructura General de un Sistemas de Medida. Los Sensores y Transductores. El Acondicionamiento. Las Interfases, los Dominios de los Datos y las Conversiones. Interferencias y Perturbaciones. Técnicas de Reducción y Compensación de Interferencias. Características y Especificaciones. Exactitud, Fidelidad y Sensibilidad. Linealidad y Resolución. 20/10/2005 Transductores Resistivos 2

3 Índice Configuración general entrada-salida Interferencias y perturbaciones internas Técnicas de compensación Características estáticas de los sistemas de medida Exactitud, fidelidad, sensibilidad. Otras características: Linealidad y resolución. Errores sistemáticos. Errores aleatorios. 20/10/2005 Transductores Resistivos 3

4 Índice Características dinámicas de los sistemas de medida Sistema de medida de orden cero. Sistema de medida de primer orden. Sistema de medida de segundo orden. 20/10/2005 Transductores Resistivos 4

5 Conceptos generales Sistema de medida Definición Sistema Genérico Se denomina a sistema a la combinación de dos o más elementos, subconjuntos o partes necesarias para realizar una o varas funciones. Función del sistema de medida. Resultado de la medida. Objetivos de la medición Seguimiento. Control. Experimentación. 20/10/2005 Transductores Resistivos 5

6 Conceptos generales 20/10/2005 Transductores Resistivos 6

7 Conceptos generales 20/10/2005 Transductores Resistivos 7

8 Conceptos generales 20/10/2005 Transductores Resistivos 8

9 Conceptos generales Estructura general Adquisición de la señal. Procesado de la información. Presentación de resultado. Transductor Definición. Extracción de energía. Tipos de señales Mecánicas, térmicas, magnéticas, eléctricas, ópticas y moleculares. Transductor genérico. Transductor por antonomasia. 20/10/2005 Transductores Resistivos 9

10 Conceptos generales Ventajas de los sistemas de medidas electrónicos Estructura electrónica de la materia. Amplificador electrónico. Acondicionamiento de la señal. Representación y Registro. Transmisión de señales. Sensor Definición. Sensor vs. Transductor. 20/10/2005 Transductores Resistivos 10

11 Acondicionamiento y presentación Acondicionadores, adaptadores y amplificadores Descripción genérica. Conversores A/D y D/A Impedancia de entrada. Señal de entrada. Interposición del acondicionador. Representación de resultados 20/10/2005 Transductores Resistivos 11

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13 Interfases, dominios de datos y conversores Asociación elemento físico y funciones. Dominio de datos. 20/10/2005 Transductores Resistivos 13

14 Configuración general entrada-salida Interferencias y perturbaciones Planteamiento. Perturbaciones externas. Perturbaciones internas. Técnicas de compensación Insensibilidad intrínseca. Realimentación negativa. 20/10/2005 Transductores Resistivos 14

15 Configuración general entrada-salida Técnicas de compensación Filtrado. Técnicas de entradas opuestas. 20/10/2005 Transductores Resistivos 15

16 Características estáticas Exactitud, fidelidad y sensibilidad Valor exacto, verdadero o ideal Calibración Errores Relativos. Absolutos. Clase de precisión. Índice de clase. Fidelidad, Repetibilidad, Reproducibilidad Linealidad y Resolución 20/10/2005 Transductores Resistivos 16

17 Accuracy and Precision in GPS Accuracy The nearness of a measurement to the standard or true value Precision The degree to which several measurements provide answers very close to each other. What affects accuracy and precision in GPS? 20/10/2005 Transductores Resistivos 17

18 Sources of Error Selective Availability Intentional degradation of GPS accuracy 100m in horizontal and 160m in vertical Accounted for most error in standard GPS Turned off May 2, /10/2005 Transductores Resistivos 18

19 Sources of Error Geometric Dilution of Precision (GDOP) Describes sensitivity of receiver to changes in the geometric positioning of the SVs The higher the DOP value, the poorer the measurement QUALITY DOP Very Good 1-3 Good 4-5 Fair 6 Suspect >6 20/10/2005 Transductores Resistivos 19

20 Sources of Error Clock Error Differences between satellite clock and receiver clock Ionosphere Delays Delay of GPS signals as they pass through the layer of charged ions and free electrons known as the ionosphere. Multipath Error Caused by local reflections of the GPS signal that mix with the desired signal Reflected Signal GPS Antenna Direct Signal Hard Surface 20/10/2005 Transductores Resistivos 20 Satellite Reflected Signal