Termografía

Errores sistemáticos en la medida de resistencias

2008-06-13T13:45:53+02:00

Como se ve, con la utilización de instrumentación «normal» parece imposible conseguir que simultáneamente los dos instrumentos esten solicitados por las auténticas magnitudes eléctricas tensión e intensidad. Es inevitable, por tanto, que en cada conexión uno de los dos este midiendo erróneamente.

Si se hiciera caso omiso de esta contingencia es claro que, independientemente de la exactitud inherente a la indicación de los instrumentos, se estaría introduciendo un elemento de distorsión, al que llamaremos error sistemático, que incrementa con su cuantía la incertidumbre del proceso de medida.

No obstante cabe destacar que, en cualquiera de las dos conexiones, el signo del error sistemático es conocido e incluso su valor puede ser cuantificable, siendo por tanto posible la corrección del resultado y la eliminación casi total de dicho error. Veamos:
En la conexión corta:

La intensidad que circula por el elemento incógnita I_x es la diferencia entre la que circula por el amperímetro, y por tanto indicada por este, y la que consume el voltímetro, es decir:

I_x = I-I_v

Mientras que la diferencia de potencial aplicada al elemento a medir coincide con la del voltimetro.

U_x = U

Y dividiendo miembro a miembro ambas igualdades se obtiene:

G_x = I/U - G_v [7.1]

Siendo G_x y G_v las conductancias incógnita y del instrumento voltimétrico respectivamente.
Por tanto el valor obtenido al dividir las lecturas de ambos instrumentos va a corresponder al equivalente paralelo del elemento incógnita y del voltímetro, lo que significa una conductancia aparente suma de ambas y un error sistemático por exceso en conductancia y por defecto en resistencia.

Y el relativo:

[7.5]

En cualquiera de los dos tipos de conexión, la exactitud del resultado de la medición dependerá ponderadamente de la precisión que garantice cada uno de los dos instrumentos asi como de la exactitud con que se conozca el valor de la resistencia interna del instrumento de medida causante de error sistemático. Aplicando las técnicas del cálculo de errores a las expresiones exactas [7.1] y [7.4] se obtiene para la conexión corta:

[7.6]

Y utilizando hipótesis menos conservadores y más realistas, la expresión anterior resulta:

[7.6 Bis]

Y para la conexion larga:

[7.7]

[7.7 bis]

Como puede observarse, en las expresiones anteriores aparecen unos cocientes de resistencias que incrementan el valor de las incertidumbres, y que coinciden con la expresión y el valor de los errores sistemáticos, y por consiguiente y en la medida que estos sean grandes o pequeños, la precisión va a verse afectada aunque se corrija el error sistemático.
Por tanto, se puede establecer un primer criterio de selección de conexión optando por aquella de las dos que a priori presente un error sistemático menor.

Sepa más sobre instrumentos de medida de resistencias, en la sección ohmetro de Amperis

Óhmetro o Multímetro

2008-06-05T14:29:10+02:00

ÓHMETRO O MULTÍMETRO

Un óhmetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.

El diseño de un ohmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.

La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:

Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba. Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvin [medida de resistencia por el método Kelvin]. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.

SARS y Termografía

2008-05-22T16:57:02+02:00

El SARS y los infrarrojos

Desde que el SARS se diagnosticó por primera vez en febrero de 2003, ha habido una gran información acerca de cómo las cámaras termográficas contribuían a detectar personas infectadas por esta letal enfermedad.

Esfuerzos recientes para controlar la propagación del Síndrome Agudo Respiratorio Severo (SARS) han impulsado a las autoridades sanitarias a desarrollar procesos de detección masivos, principalmente para los pasajeros de las líneas aéreas.

Debido a que uno de los síntomas principales son las fiebres elevadas, rápidamente se propuso el emplear cámaras termográficas para diagnosticar personas infectadas por el SARS. Si bien la termografía infrarroja tiene muchas ventajas para medir la temperatura corporal, existen muchas variables: humanas, ambientales y tecnológicas que pueden afectar la precisión en la detección.

¿Qué es el SARS?

El Síndrome Agudo Respiratorio Severo (SARS) es una recientemente descubierta y pontecialmente letal enfermedad humana. Desde su reconocimiento inicial en febrero de 2003, resultaron infectadas 8200 personas de las cuales 735 murieron. De acuerdo con la OMS se estima la tasa de mortalidad en el 15%. Sin embargo, esta tasa supera el 50% en personas mayores de 65 años. La rápida propagación de la enfermedad llevó a la OMS a etiquetar el SARS como “la primera enfermedad infecciosa aparecida en el siglo XXI”.

El SARS ha demostrado su rápida propagación gracias a las rutas aéreas internacionales. Desde que fue descubierta en Hanoi (Vietnam), el SARS se extendió rápidamente a lo largo y ancho de las rutas aéreas internacionales y se ha informado de casos en los 6 continentes. Todavía queda mucho por saber del SARS, se cree que se origina por un virus de la familia coronavirus, del cual todavía no hay vacuna ni tratamiento.

De acuerdo con los distintos centros de control y prevención de enfermedades infecciosas, la principal vía de contagio del SARS es el contacto entre personas. La mayor parte de de casos de SARS se dieron en individuos que cuidaban o vivían con afectados por el SARS, o que habían tomado contacto con humores infectados (por ejemplo, secreciones respiratorias).

El SARS comienza con una fiebre superior a 38ºC, otros síntomas son las cefaleas, sensación de malestar general, dolores corporales entre otros. Pasados de 2 a 7 días, los afectados de SARS desarrollan un resfriado y tienen problemas respiratorios.

¿Pueden las cámaras termográficas utilizarse para detectar el SARS?

A pesar de que las cámaras termográficas se utilizaron de forma generalizada en los aeropuertos internacionales de Asia debe decirse lo siguiete:

No hay protocolos de cómo debe medirse la temperatura corporal sin termómetros de contacto.
No hay datos que sugieran la correlación entre la temperatura de la piel y la corporal
La mayor parte de cámaras infrarrojas carecen de la precisión y resolución necesaria para la diagnosis médica.
Hay muchas variables que afectan la precisión de la medida de la temperatura incluidas las condiciones ambientales, las condiciones del equipo y de la propia persona cuya temperatura corporal se quiere medir.
Una elevada temperatura corporal no certifica que una persona tiene SARS, los diagnósticos los debe llevar a cabo personal médico cualificado.

Sepa más sobre termografía en la sección Cámaras termográficas de Amperis