Entendiendo las especificaciones de exactitud de medida en manómetros digitales

Las especificaciones de los manómetros digitales algunas veces pueden parecer confusas, especialmente si no se está familiarizado con la terminología. Algunos sensores de presión especifican su exactitud como porcentaje del fondo de escala (%FS) mientras otros se especifican como porcentaje de la lectura (%RD) o incluso una combinación de ambos.

Por este motivo se nos vienen a la cabeza las siguientes preguntas: ¿Por qué hay diferentes formas de especificar la exactitud en los instrumentos de presión?, ¿es el porcentaje de la lectura más preciso que el porcentaje del fondo de escala o viceversa? La siguiente breve nota técnica nos muestra ambas diferencias y nos responde a estas preguntas.

Porcentaje de lectura

Porcentaje de lectura

La exactitud en la medida como porcentaje de la lectura (%RD) se obtiene multiplicando ese mismo valor por el valor de la lectura que nos marque el instrumento de presión en ese instante. Por lo tanto, cuanto menor sea la presión del sistema, mayor será la exactitud en la medida. Los instrumentos de presión que muestran su exactitud como porcentaje de la medida van acompañados de una especificación de suelo que tiene en cuenta más parámetros. Esta especificación incluye incertidumbres como la resolución y el ruido en la medida, que pueden no ser muy relevantes o incluso despreciables a presiones elevadas, pero que son mucho más significativas a presiones bajas.

Por ejemplo, la exactitud puede decir 0,1% RD entre el 20-100% del rango de presión del instrumento 0,02% FS por debajo del 20% del rango de presión. La especificación del 0,02% FS es considerada el suelo de la especificación. Para entender la exactitud del sensor, se debe conocer la especificación de suelo y el del fondo de escala del sensor.

Este método de especificar es generalmente utilizado porque va muy en línea con el típico comportamiento de los sensores y el transmisor de presión. Generalmente, cuanto más nos acercamos a la presión barométrica mejor comportamiento tiene el sensor. La figura 1 y el gráfico de abajo son un claro ejemplo del comportamiento de un sensor de presión de 100psi mostrando su exactitud en psi.

Gráfica exactitud de lectura

La exactitud en la medida como porcentaje del fondo de escala (%FS) se calcula multiplicando el rango de presión del instrumento por la exactitud (%FS). Obviamente, este método de especificar es mucho más sencillo y por lo tanto mucho más utilizado en la industria por ser más fácil de interpretar y de calcular.

Porcentaje del fondo de escala

Porcentaje del fondo de escala

Mostrar la exactitud como porcentaje del fondo de escala es un método mucho más conservador de especificar un sensor de presión debido a que típicamente un sensor no tiene el mismo comportamiento en todo el rango de presión y se suele utilizar la condición más desfavorable haciendo que el sensor generalmente se comporte muy por encima de las especificaciones en algunos rangos de presión, especialmente en el rango barométrico.

Esta forma de especificar es muy típica en entornos industriales haciendo más sencilla la comparación entre un sensor y otro. La figura 2 nos muestra un ejemplo de un sensor de presión de 100 psi y su exactitud en psi de 0,05%FS.

Comparativa del porcentaje del fondo de escala y porcentaje de la lectura

Viendo esto nos puede surgir la pregunta, ¿Cuál es más exacto de los dos?- La respuesta es que depende de la presión que queramos medir. En los dos ejemplos, el sensor de 0,1% RD es más exacto para medir en el rango bajo de presión. Sin embargo, a medida que nos movemos por encima del 50% del rango de presión (50psi), el sensor de 0,05% FS se convierte en un sensor más exacto.

Esto se puede ver claramente tanto en la tabla de la izquierda, como en gráfico de abajo, donde comparamos dos sensores de presión mostrando su exactitud en psi. Para una correcta comparación de este tipo de sensores, tenemos que convertir la exactitud mostrada en porcentajes (%FS o %RD) en unidades de medida como el bar o el psi. De esta manera podremos comparar que sensor funciona mejor para cada presión.

Como conclusión, diremos que un método no es mejor que el otro, simplemente son diferentes. Por lo que tenemos que saber como interpretar las diferentes especificaciones y de esta manera seremos capaces de hacer una comparación correcta.

Escrito por Additel Corporation

22865 Savi Ranch Parkway, Ste F

Yorba Linda, CA 92887

Traducido al español por Alejandro Gutiérrez – Prima Process Metrology

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