Mayo 2012
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Mayo 2012
Calibración de Contadores de Intervalo de Tiempo
(Cronómetros)Ing. Oscar Giovanni Fallas Cordero
Laboratorio Metrológico de Variables Eléctricas
Instituto Costarricense de ElectricidadCosta Rica
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Agenda de Presentación
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
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Segundo: unidad estándar de tiempo “Un segundo esta definido como el intervalo de
tiempo requerido para que se den 9 192 631 770 transiciones entre dos estados de energía del átomo
de Cesio”1
Cronómetros medición de intervalos de tiempo
Relación de tiempo – frecuencia
1. Stopwatch and Timer Caliibration, National Institute of Standards and Technology, NIST, Special Publication 960-12
Conceptos Generales
Tf 1
PeriodoFrecuencia
Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Conceptos Generales
Oscilador base de tiempo Señal de frecuencia utilizada para medición Cuarzo 32 768 (2^15) Hz
Tiempo Universal Coordinado (UTC) Escala de tiempo Calculo promedio Responsable BIPM
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Conceptos GeneralesDispositivosEspecificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Dispositivos
Cronometro Digital Oscilador de Cuarzo + Circuitería Electrónica
Cronometro Analógico Sistema Mecánico
Timers Conteo regresivo de un periodo definido
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Especificaciones y Tolerancias
Precisión Absoluta Ejm: 5 s por día
Precisión Relativa Ejm:
Adobe Acrobat Document
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Especificaciones y Tolerancias
Desempeño Típico Ejm: 70%
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Comparación Directa Contra Cronómetro Contra Referencia
Totalize
Medición de la base de tiempo
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Comparación Directa (contra
Cronómetro)
Referencia Cronómetro Calibrado Inicio/Parada simultanea en ambos
dispositivos
Comparación Directa (contra Referencia)
Referencia Display de tiempo Opción 1:
Inicio/Parada en DUT 2
2. DUT :Device Under Test (Dispositivo Bajo Prueba)
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración
Comparación Directa (contra Referencia)
Referencia Display de tiempo Opción 2:
Medición con cámara digitalTime and Frequency Standard
09:55:33 565
Object Under test
10 MHz1 PPS
Data cable
09:55:33
Standard time Camera
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Totalize
Referencia Generador/Contador de frecuencia Configuración de equipo en modo Totalize Aplicar señal calibrada al contador Frecuencia aplicada de un orden menor a
resolución del DUT Controlar Gate del contador con botón de
inicio del cronometro.
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Medición de base de tiempo
Referencia Contador de frecuencia sintetizado Sistema para medición de frecuencia de la
base de tiempo: Placas paralelas
Medición de frecuencia del cronometro Frecuencia del oscilador interno Frecuencia de refrescamiento de pantalla
Relación de frecuencia a tiempo
tt
ff
∆ 𝑓𝑓 =
𝑓 𝑚𝑒𝑑− 𝑓 𝑛𝑜𝑚𝑓 𝑛𝑜𝑚 T
tttt 12
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Métodos de Calibración Medición de base de tiempo
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Comparación Directa (contra
Cronómetro)
Calibración del cronómetro referencia
Precisión del cronómetro referencia
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Reacción Humana
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Comparación Directa (contra
Referencia) Opción 1: Sistema contra display de tiempo
Calibración de la referencia
Precisión de la referencia
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Reacción Humana
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Comparación Directa (contra
Referencia) Opción 2: Sistema con cámara digital
Calibración de la referencia
Sistema de captura de imágenes
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Totalize
Calibración del Generador/Contador
Precisión del Generador/Contador
Resolución del Contador
Resolución del DUT
Repetibilidad del DUT
Reacción Humana
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y Tolerancias
Métodos de Calibración e Incertidumbres
Preguntas y respuestas
Incertidumbres Medición de la base de
tiempoCalibración del Contador
Precisión del Contador
Resolución del Contador
Sistema de medición
Repetibilidad del DUT
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Ejemplo
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Comparación de MétodosMétodo Ventajas DesventajasComparación directa contra cronómetro
o Sencillo de implementaro Elimina parcialmente
reacción humana
o Requiere cronometro calibrado con relación superior
o Incertidumbres mayores
Comparación directa contra referencia (opción display)
o Sencillo de implementaro Aplicable a los distintos
tipos de cronómetros
o Reacción del operador es significativa (intervalos cortos)
o Incertidumbres mayores
Comparación directa contra referencia (opción cámara digital)
o Elimina parcialmente reacción humana
o Mejora incertidumbre
o Requiere más equipamientoo Mayor complejidad
Totalizeo Elimina parcialmente
reacción humanao Mejora incertidumbre
o Requiere más equipamiento
Base de tiempo o Eliminación completa de reacción humana
o Menor incertidumbreo Más rápido
o Requiere más equipamientoo Mayor complejidad
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Conceptos GeneralesDispositivos
Especificaciones y ToleranciasMétodos de Calibración e Incertidumbres Preguntas y respuestas
Preguntas y respuestas
tt
![Page 22: Mayo 2012](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022062323/56816569550346895dd7f8a3/html5/thumbnails/22.jpg)
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Instituto Costarricense de ElectricidadCosta Rica
Ing. Oscar Fallas Cordero