Este documento describe los conceptos fundamentales de los sistemas de instrumentación. Define un sistema de instrumentación como una estructura que agrupa instrumentos, dispositivos de medición, conexiones y programas para automatizar procesos y garantizar la repetibilidad de las medidas. Explica conceptos clave como rango de medición, precisión, exactitud, repetibilidad, sensibilidad y errores estáticos y dinámicos. También describe los principales tipos de instrumentos para medir presión, incluyendo dispositivos de balance de gravedad, elementos de deformación elástica como

1. Estudiante :
Ricardo Gil
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2. Es el grupo de elementos que sirven para medir, convertir,
transmitir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de
optimizar los recursos utilizados en éste. Es el conocimiento de la
correcta aplicación de los equipos encaminados para apoyar al
usuario en la medición, regulación, observación, transformación,
ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un proceso
productivo.
Un sistema de instrumentación es una estructura compleja que
agrupa un conjunto de instrumentos, un dispositivo o sistema en el
que se mide, unas conexiones entre estos elementos y por último, y
no menos importante, unos programas que se encargan de
automatizar el proceso y de garantizar la repetibilidad de las
medidas.
En términos abstractos, un instrumento de medición es un
dispositivo que transforma una variable física de interés, que se
denomina variable medida, en una forma apropiada para registrarla
o visualizarla o simplemente detectarla, llamada medición o señal

3.  Campo de Medida (Rango)
Se define como el conjunto de valores de la variable medida que
están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la
capacidad de medida del instrumento. Ejemplo: el termómetro de la
figura de abajo tiene una rango de con - 5 C° hasta 60 C°
 Alcance (span)
Es la diferencia algebraica entre el límite superior y el límite inferior
del instrumento. Ejemplo: Alcance Termómetro = 60 C° - (- 5 C°) =
65 C°
. Campo de medida con elevación de cero
 Es aquel rango de un instrumento cuyo valor mínimo se encuentra
por debajo de cero de las variables. Por ejemplo, -15 °C a 30 °C.

4.  Error
Es la diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el
instrumento y el valor real de la variable medida por un instrumento
patrón. Ejemplo, lectura de temperatura entre un termómetro común
y un termómetro patrón.
 Si la variable operacional que mide el instrumento está en
condiciones de régimen permanente la diferencia de medidas se
llama Error Estático.
 Si la variable operacional que mide el instrumento esta se comporta
enforma dinámica y estos cambios requiere cierto tiempo para ser
leído o transmitido por el instrumento se tendrá Error Dinámico.
 Precisión y exactitud. En general estas dos palabras son sinónimos,
pero en el campo de la instrumentación indican dos conceptos
completamente diferentes.

5.  Exactitud (accuracy)
La exactitud, es la cualidad de un instrumento de medida por
la que tiende a dar lecturas próximas al verdadero valor de la
magnitud medida. En otras palabras, es el grado de
conformidad de un valor indicado a un valor estándar aceptado
o valor ideal, considerando este valor ideal como si fuera el
verdadero.
 Precisión
Es la tolerancia de medida o de transmisión del instrumento y
define los límites de los errores cometidos cuando el
instrumento se emplea en condiciones normales de servicio.
En otras palabras, es la mínima división de escala de un
instrumento indicador. La precisión generalmente se expresa
en porcentaje (%) del SPAN.
Los fabricantes de equipos de instrumentos conocen la
precisión de lo que construyen y por ello dan valores
porcentuales de error de lectura que pueden tener los mismos.

6.  Repetibilidad
Es la capacidad de un instrumento de repetir o reproducir las
posiciones del instrumento al medir repetidamente valores idénticos
de la variable operacional, en las mismas condiciones de servicio y
en el mismo sentido de la variación.
La repetibilidad es sinónimo de precisión. A mayor repetibilidad
menor dispersión de los valores de salida para un valor de la señal
de entrada del proceso y por lo tanto, mayor precisión.
 Zona Muerta (dead zone o dead band)
Es el campo de valores de la variable operacional donde no hace
variar la
indicación o la transmisión del instrumento, es decir, ante cambios
de la
magnitud de la variable operacional el instrumento no produce
respuestas.
Viene dado en tanto % del alcance de la medida.
 Sensibilidad. (sensitivity)
Es el incremento de la lectura del instrumento respecto al
incremento de la variable operacional que la ocasiona, después de
haberse alcanzado el estado de reposo.

7.  MEDICIÓN DE PRESIÓN
Existen varias formas de clasificar los elementos o dispositivos
medidores de presión. Una de ellas, los divide en aquellos
denominados de balance de gravedad, los que emplean dispositivos
de deformación elástica y los que utilizan elementos que entregan
una respuesta eléctrica representativa de la presión medida.
 DISPOSITIVOS DE BALANCE DE GRAVEDAD
Miden presiones desconocidas, balanceándolas en contra de la
fuerza gravitacional de líquidos; a pesar de que son más usados en
laboratorio, encuentran aplicaciones en plantas industriales.

8.  ELEMENTOS DE DEFORMACIÓN ELÁSTICA
Son dispositivos que alteran su forma cuando son sometidos a presión.
Dentro de estos, aparecen los tubos de Bourdon (en "C", en espiral y
helicoidal), en donde la forma y tipo de material definen el rango de
aplicación; también, se utilizan los denominados diafragmas,, cápsulas y
fuelles, generalmente común en medición de presiones relativamente más
bajas que para el caso de los tubos de Bourdon). Estos elementos han sido
los más empleados en la fabricación de manómetros.
 TRANSDUCTORES ELÉCTRICOS DE PRESIÓN
Cualquiera de los dispositivos de deformación elástica puede ser
unido a un dispositivo eléctrico para formar un transductor eléctrico
de presión. Estos, producen cambios de resistencia, inductancia o
capacitancia. Dentro de los primeros se deben mencionar a las
galgas extesisiométricas (strain gagas).