Introducción a los sistemas de medidas - Universidad de Las ...

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

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.
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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.
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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.
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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.
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Conceptos generales
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Conceptos generales
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Conceptos generales
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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.
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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.
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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
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Interfases, dominios de datos y
conversores
Asociación elemento físico y funciones.
Dominio de datos.
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Configuración general entrada-salida
Interferencias y perturbaciones
– Planteamiento.
– Perturbaciones externas.
– Perturbaciones internas.
Técnicas de compensación
– Insensibilidad intrínseca.
– Realimentación negativa.
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Configuración general entrada-salida
Técnicas de compensación
– Filtrado.
– Técnicas de entradas opuestas.
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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
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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?
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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, 2000
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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
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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
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Satellite
Reflected Signal