Medición Eléctrica: Conceptos Fundamentales, Tipos y Aplicaciones de Instrumentos

La medición eléctrica es un pilar fundamental en la ingeniería y la electrónica, permitiendo cuantificar y comprender el comportamiento de los circuitos y sistemas. A continuación, se detallan los conceptos esenciales, tipos de corriente, magnitudes, formas de presentación y aplicaciones de los aparatos de medida.

¿Qué es Medir?

Medir es cuantificar cuántas veces una unidad estándar está incluida en una magnitud.

Tipos de Corriente Eléctrica

La elección del instrumento de medida depende del tipo de corriente presente en el circuito:

• Corriente Continua (CC)

  Se utiliza para medir circuitos de corriente continua. Es necesario que los bornes lleven identificado el polo positivo para evitar que la aguja se desvíe en sentido contrario al correcto.

• Corriente Alterna (CA)

  Se utiliza para medir en circuitos de corriente alterna. No es necesario que los bornes lleven alguna identificación, ya que la polaridad se invierte constantemente.

• Corriente Continua y Alterna (CC/CA)

  Se utilizan para medir tanto en circuitos de corriente continua como en circuitos de corriente alterna. No es necesario que lleven marcado el borne positivo porque el sistema de medida que utilizan desvía la aguja en el sentido correcto, independientemente de la polaridad instantánea.

Tipos de Magnitudes Eléctricas y sus Instrumentos

Las magnitudes eléctricas son las propiedades medibles de los fenómenos eléctricos. Cada una requiere un instrumento y una unidad específica:

• Tensión eléctrica: Se mide con un Voltímetro, en Voltios (V).
• Intensidad eléctrica: Se mide con un Amperímetro, en Amperios (A).
• Resistencia eléctrica: Se mide con un Ohmímetro, en Ohmios (Ω).
• Potencia activa: Se mide con un Vatímetro, en Vatios (W).
• Potencia reactiva: Se mide con un Varímetro, en Voltio-amperio reactivo (VAr).
• Energía eléctrica: Se mide con un Contador de energía eléctrica, en Kilovatio-hora (kWh).
• Frecuencia: Se mide con un Frecuencímetro, en Hertz (Hz).
• Desfase eléctrico: Se mide con un Fasímetro, expresado como Coseno de phi (cos φ).

Formas de Presentar la Medida Eléctrica

Los aparatos de medida pueden presentar los resultados de diferentes maneras, según su función:

• Aparatos Indicadores

  Son los aparatos que indican en cualquier momento el valor instantáneo, eficaz, medio o de cresta de la magnitud medida. Ofrecen una lectura directa y en tiempo real.

• Aparatos Registradores

  Estos aparatos escriben o registran en el tiempo el valor eficaz, medio o de cresta de la magnitud medida. Son útiles para observar tendencias y variaciones a lo largo del tiempo.

• Aparatos Contadores

  Indican en cualquier momento la integral de unas cantidades desde un instante determinado hasta aquel en que se efectúa la medida. Son comúnmente utilizados para medir el consumo acumulado, como la energía eléctrica.

Tipos de Aplicación de los Aparatos de Medida

Los instrumentos de medición eléctrica se clasifican según su ámbito de uso y requisitos de precisión:

• Aparatos de Cuadro

  Se utilizan para el control continuo de una magnitud en instalaciones fijas. Se montan en una posición fija determinada y no requieren ser de una elevada precisión, ya que su función principal es la supervisión.

• Aparatos Portátiles

  Se utilizan como instrumentos de campo para realizar mediciones en distintos puntos o diferentes circuitos eléctricos. Son de fácil transporte y conexionado, ideales para trabajos de mantenimiento o verificación en diversas ubicaciones.

• Aparatos de Laboratorio

  Se utilizan para realizar mediciones de alta precisión o como patrón para contrastar otros aparatos de medida. Su ámbito de trabajo está limitado a entornos controlados, ya que estos aparatos son muy delicados y requieren condiciones específicas para su correcto funcionamiento.

Alcance de Indicación y Alcance de Medida

• Alcance de Indicación

  Es el espacio comprendido entre el comienzo y el final de la escala de un instrumento.

• Alcance de Medida

  Es la parte útil de la escala para realizar una medida, es decir, el rango dentro del cual el instrumento ofrece lecturas precisas y fiables.

Sensibilidad de un Instrumento

La sensibilidad es la relación entre el desplazamiento (L) de la aguja o índice observado y la variación de la magnitud (M) medida que ha provocado este desplazamiento. Se expresa con la fórmula: S = ΔL/ΔM.

Constante de Escala

La constante de escala se define como el cociente entre el campo de medida y el número de divisiones de la escala. Su fórmula es: K_esc = Campo de medida / Número de divisiones de la escala.

El Valor Verdadero

El valor verdadero es un valor hipotético que no puede conocerse con absoluta certeza. En la práctica, se toma como valor verdadero el medido con un aparato patrón, que es un instrumento de referencia de muy alta precisión.

El Valor Medido

El valor medido es el valor obtenido con un aparato de medida en unas determinadas condiciones específicas de operación.