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1. Conceptos básicos de métodos de medición
1.1 Introducción
1.2 Sistema general de medición
1.3 Plan de prueba experimental
Variables
Parámetros
Ruido e interferencia
Pruebas aleatorias
Réplica y repetición
Métodos asociados
1.4 Calibración
Calibración estática
Calibración dinámica
Sensibilidad estática
Intervalo
Exactitud
Errores de precisión y sesgo
Prueba secuencial
Prueba aleatoria
1.5 Estándares
Dimensiones básicas y sus unidades
Unidades derivadas
Jerarquía de estándares
Estándares de prueba
1.6 Presentación de datos
Formato de coordenadas rectangulares
Formato de coordenadas semilog
Formato de coordenadas log
1.7 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
2. Características estáticas y dinámicas de señales
2.1 Introducción
2.2 Concepto de señal entrada-salida
Clasificación de formas de onda
Formas de onda de señales
2.3 Análisis de señales
Efectos del período de una señal promediada
Componente de cd
2.4 Amplitud y frecuencia de la señal
Señales periódicas
Análisis de frecuencia
Serie y coeficientes de Fourier
Coeficientes de Fourier para funciones con periodos arbitrarios
2.5 Transformada de Fourier y espectro de frecuencia
Transformada de Fourier discreta
2.6 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
3. Comportamiento del sistema de medición
3.1 Introducción
3.2 Modelo general de un sistema de medición
Mediciones dinámicas
Modelo del sistema de medición
3.3 Casos especiales del modelo del sistema de medición
Sistemas de orden cero
Sistemas de primer orden
Sistemas de segundo orden
3.4 Funciones de transferencia
3.5 Linealidad de fase
3.6 Entradas a múltiples funciones
3.7 Sistemas acoplados
3.8 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
4. Probabilidad y estadística
4.1 Introducción
4.2 Teoría de mediciones estadísticas
Funciones de densidad de probabilidad
4.3 Estadística infinita
4.4 Estadística finita
Desviación estándar de las medias
Estadísticos agrupados
4.5 Distribución chi cuadrada
Intervalo de precisión en una variancia de la muestra
Prueba de la bondad de ajuste
4.6 Análisis de regresión
Análisis de regresión por mínimos cuadrados
4.7 Detección de datos ajenos
4.8 Número de mediciones requeridas
4.9 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
5. Análisis de incertidumbre
5.1 Introducción
5.2 Errores de medición
5.3 Análisis de incertidumbre en la etapa de diseño
Combinación de errores elementales: método RSS
Incertidumbre en la etapa de diseño
5.4 Fuentes de error
Errores de calibración
Errores en la adquisición de datos
Errores en la reducción de datos
5.5 Errores de sesgo y precisión
Error de sesgo
Error de precisión
5.6 Análisis de incertidumbre: propagación del error
Propagación de errores
5.7 Análisis de incertidumbre en la etapa avanzada de una sola medición
Incertidumbre de orden cero
Incertidumbre de orden superior
5.8 Análisis de incertidumbre de mediciones múltiples
Propagación de errores elementales
Propagación de la incertidumbre a un resultado
5.9 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
6. Mediciones y dispositivos analógicos eléctricos
6.1 Introducción
6.2 Dispositivos analógicos: mediciones de corriente
Corriente directa
Corriente alterna
6.3 Dispositivos analógicos: mediciones de voltaje
Medidores analógicos
Osciloscopio
Potenciómetro
6.4 Dispositivos analógicos: mediciones de resistencia
Circuitos de óhmetro
Circuitos puente
6.5 Errores de carga y acoplamiento de impedancia
Errores de carga para un circuito divisor de voltaje
Errores de carga en etapas intermedias
6.6 Acondicionamiento de señales analógicas: amplificadores
6.7 Acondicionamiento de señales analógicas: circuitos de propósito especial
Comparador de voltaje analógico
Circuito de muestreo y retención
Amplificador de carga
Multivibrador y circuitos ffip-flop
6.8 Acondicionamiento de señales analógicas: filtros
Diseño del filtro Butterworth
Diseño del filtro Bessel
Filtros activos
6.9 Tierras, blindaje y alambres de conexión
Tierra y lazos de tierra
Blindaje
Alambres de conexión
6.10 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
7. Muestreo, dispositivos digitales y adquisición de datos
7.1 Introducción
7.2 Conceptos de muestreo
Velocidad de muestreo
Alias de frecuencias
Ambigüedad de amplitud
Selección de la velocidad de muestreo y número de datos
7.3 Dispositivos digitales: bits y palabras
7.4 Transmisión de números digitales: señales altas y bajas
7.5 Mediciones de voltaje
Convertidor digital a analógico
Convertidor analógico a digital
Vóltmetros digitales
7.6 Sistemas de adquisición de datos
7.7 Componentes del sistema de adquisición de datos
Acondicionamiento de señal: filtrado y amplificación
Multiplexores analógicos
Convertidores A/D
Convertidores D/A
Entrada-salida digital
Unidad de procesamiento central: microprocesador
Memoria
Bus central
Buffers
7.8 Comunicación analógica de entrada-salida
Tarjetas de adquisición de datos
Conexiones de terminación sencilla y diferencial
Módulos de acondicionamiento de señales especiales
Disparo en la adquisición de datos
Transferencia de datos
7.9 Comunicación digital de entrada-salida
Comunicaciones en serie
Bus en serie universal
Comunicaciones en paralelo
7.10 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
8. Medición de temperatura
8.1 Introducción
Antecedentes históricos
8.2 Estándares y definición de temperatura
Temperaturas de punto fijo e interpolación
Escalas de temperatura y estándares
8.3 Termometría basada en expansión térmica
Termómetros de líquido en vidrio
Termómetros bimetálicos
8.4 Termometría con resistencia eléctrica
Detectores de temperatura por resistencia
Termistores
8.5 Medición de temperatura termoeléctrica
Efecto Seebeck
Efecto Peltier
Efecto Thomson
Leyes fundamentales de los termopares
Medición básica de temperatura con termopares
Estándares de termopares
Medición de voltaje del termopar
Circuitos de termopar con múltiples uniones
Consideraciones en la adquisición de datos
8.6 Mediciones de temperatura por radiación
Fundamentos de radiación
Detectores de radiación
Medición de temperatura por radiación
Termómetros de fibra óptica
8.7 Errores fisicos en la medición de temperatura
Errores de inserción
Errores de recuperación en la medición de temperatura
8.8 Resumen
Referencias
Nomenclatura
Problemas
Un libro que surge de la necesidad de los ingenieros por adquirir, instrumentar y medir datos con exactitud y precisión en sus tareas de investigación y experimentación. Un texto en el que encontrará los principios, teoría, comportamiento, diseño y práctica de los sistemas de medición; además de los conocimientos para medir las variables físicas más importantes en la ingeniería. Contiene numerosos ejemplos descritos paso a paso así como ejercicios propuestos.
Explica el comportamiento de los sistemas de medición a través de la simulación en un modelo matemático, analizando la respuesta del sistema y la relación entre el diseño y el sistema.
Explica el análisis de incertidumbre proponiendo una metodología para identificar y cuantificar errores en el diseño, ejecución e interpretación de pruebas.
Contiene archivos de programas de Matlab como Sampling, Funspect, Dataspect, FirstOrd SecondOrd y FourCoef con los que podrá estudiar los efectos de la velocidad y periodos de muestreo en las señales, creación de series discretas y análisis discreto, resolver sistemas de primer y segundo orden, generar espectros, calcular la transformada de Fourier, entre muchas otras tareas.
