¿Precisión o Error Total?

Cuando intente elegir el transmisor de presión adecuado, tarde o temprano tendrá que echar un vistazo a las hojas de datos. Los fabricantes facilitan las hojas de datos, que pueden considerarse la tarjeta de visita de un producto, ya que están diseñadas para ofrecer una visión general de sus características. Merece la pena echar un vistazo a los detalles sobre el rendimiento o las especificaciones de la hoja de datos, sobre todo si se quiere comparar entre distintos fabricantes o posibles proveedores.

Las opciones de configuración, como las conexiones eléctricas o de presión, suelen indicarse de forma clara y fácil de entender. Sin embargo, son más complicados los detalles sobre precisión y estabilidad o, en pocas palabras, las especificaciones del dispositivo. Hemos querido arrojar un poco de luz sobre estos densos matorrales de información y aclarar varios detalles.
 

¿Qué especificación es más importante, la precisión o el error total?

Al comprar un transmisor de presión, lo primero que suele llamar la atención es la precisión. Pero la precisión es sólo una parte de un concepto de nivel superior: el error total. La precisión por sí sola no da ninguna información sobre la magnitud real del error total. Éste depende de varios factores, como las condiciones en las que se utiliza el sensor de presión.

El error total se compone de tres elementos: errores ajustables, precisión y efectos térmicos.

Precisión

La precisión es un término frecuentemente mal entendido, que se aplica a una variedad de valores diferentes o incorrectos. Las incoherencias comienzan con la definición del término. En la norma IEC 61298-2 se explican términos relacionados con la precisión como no linealidad, histéresis de presión y no repetibilidad. Sin embargo, no define si los errores ajustables, como el error de punto cero y el error de intervalo, también desempeñan un papel. Esto varía de un fabricante a otro. KELLER indica la "precisión real", incluidos los errores ajustables. No obstante, en series de productos más antiguas, puede que no sea así y que el error de punto cero y el error de span se contabilicen por separado.

Los datos de precisión típica y máxima son un punto adicional de discusión. Cuando se cita la precisión típica, rara vez se especifica qué significa exactamente "típica". Sin embargo, se puede suponer que la distribución de la precisión típica sigue la distribución normal de Gauss. Algunos fabricantes citan tanto los valores típicos como los máximos. Debido a la larga experiencia de KELLER en la fabricación de transductores y transmisores de presión, el término "precisión típica" se utiliza como sinónimo de "precisión basada en la experiencia". En la medida de lo posible, KELLER evita citar la precisión típica e indica en su lugar la precisión máxima. Esto garantiza que cada producto KELLER se encuentra dentro de la clase de precisión especificada.

Hay tres especificaciones que se engloban bajo el concepto general de precisión:

• No linealidad/linealidad
• Histéresis de presión
• No repetibilidad/repetibilidad (errores ajustables)
   

La no linealidad/linealidad describe la mayor desviación (positiva o negativa) de la curva característica con respecto a una línea de referencia ideal. La línea de referencia puede determinarse mediante tres métodos diferentes. KELLER utiliza normalmente una línea recta de mejor ajuste:

• Punto final: La línea de referencia pasa por los puntos inicial y final.
• Mejor ajuste por cero: La línea recta se coloca de forma que pase por el valor inicial y la mayor desviación de la línea característica tome el menor valor posible.
• Recta de mejor ajuste: La recta de referencia se posiciona de forma que la máxima desviación positiva y negativa sean lo más pequeñas posibles. Este método proporciona el menor valor de error.

Cada método conduce a resultados diferentes, sin embargo, todos ellos describen las mismas características. Por esta razón, es importante que los fabricantes publiquen los métodos que han utilizado y especifiquen la no linealidad resultante.

La histéresis de presión describe la desviación máxima en la curva característica entre el aumento de presión y la caída de presión a una temperatura constante. A diferencia de otros errores, la histéresis de presión no puede compensarse y es el resultado de las propiedades físicas del sensor de presión/chip de presión.

La no repetibilidad (repetibilidad) describe la desviación máxima en múltiples mediciones (al menos tres) con una configuración de medición, temperatura y presión aplicada idénticas. La no repetibilidad es también un error que no puede compensarse.

Errores ajustables

La desviación en el punto cero (inicio del rango de medición) y en el punto final (final del rango de medición), también conocidas como desviación del punto cero y desviación de amplificación, entran en la categoría de errores ajustables.

Como ya se ha mencionado, estas dos especificaciones suelen incluirse en la precisión, pero también pueden contabilizarse como un error independiente.

Efectos térmicos

Las especificaciones de precisión se aplican a temperatura ambiente o, mejor dicho, a una temperatura constante en el momento de la fabricación (aprox. 25 °C). En realidad, sin embargo, los transmisores de presión se utilizan a menudo fuera de sus condiciones de producción. Para identificar estas desviaciones, se registra el comportamiento térmico del transmisor de presión durante la producción.

La histéresis de temperatura, al igual que la histéresis de presión, describe el comportamiento bajo la misma presión y con la misma configuración de medición a medida que la temperatura sube y baja. Este error no se puede compensar. KELLER no enumera este valor explícitamente, pero lo incluye dentro de la banda de error total.

El segundo valor se conoce como error de temperatura. En la práctica, los errores para este valor se dan como coeficiente de temperatura del punto cero (TCzero) y del span (TCspan) (por ejemplo, 0,2 %FS / 10 K). Para calcular el error de temperatura en todo el intervalo de temperatura media/de funcionamiento, deben sumarse los errores partiendo de la temperatura de producción.

Por ejemplo:

• Rango de temperatura de funcionamiento -10...80 °C
• TC punto cero 0,1 %FS / 10 K
• TC span 0,1 %FS / 10 K

Cálculo de la banda de error total

La suma de la precisión, los efectos térmicos y los errores ajustables da como resultado la banda de error total. De este modo, el comportamiento del transmisor de presión se desglosa en un número (o banda de error) y puede compararse de forma ideal con otros fabricantes.

TEB de cálculo de ejemplo

El siguiente gráfico muestra la banda de error total de la serie 23SX.

TEB de 23SX

Conclusiones

• No siempre es sencillo para el usuario
• Lea la letra pequeña y compare términos equivalentes o similares
• La cifra más baja no siempre indica el transmisor de presión de mayor calidad
• KELLER intenta que sus especificaciones sean lo más sencillas y honestas posible para el cliente
• Si, a pesar de ello, sigue teniendo alguna duda o algo no está claro, consulte a su responsable local de KELLER.