LABORATORIO II

INTRODUCCION

Actualmente la medición de Presión es un factor muy importante en un proceso industrial, razón por la cual existen una gran cantidad de dispositivos que realizan tal función. Los sensores basados en la variación de la resistencia eléctrica de un dispositivo son probablemente los más abundantes, debido a que muchas magnitudes físicas afectan al valor de la resistencia eléctrica de un material. Para la presente práctica se hace uso de los sensores resistivos colocados sobre un puente de Wheatstone el cual es un circuito de acondicionamiento usado con sensores resistivos para generar una tensión proporcional a la variación de resistencia y por tanto a la magnitud física a la que es sensible el transductor. En esta practica utilizaremos el sensor RS216-6253 que al ser excitado, comienza a censar las variaciones de presiones.

OBJETIVOS

• Caracterizar sensores.
• Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y no
  linealidad.

FUNDAMENTO TEORICO

Presión: Se puede definir como una fuerza por unidad de área o superficie, en donde la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio directamente con otra fuerza, conocidas que puede ser la de una columna líquida un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.

Clases de presión:

La presión puede medirse en valores absolutos o diferenciales.

• Presión absoluta: Es la presión ejercida por la atmósfera terrestre.
• Presión relativa: Es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica del lugar donde se efectúa la medición (punto B). Hay que señalar que al aumentar o disminuir la presión atmosférica, disminuye o aumenta respectivamente la presión leída (puntos B’ y B’’).
• Presión diferencial: Es la diferencia entre dos presiones (punto C y C’).
• Vacío: Es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta, es decir, es la presión medida por debajo de la presión atmosférica (puntos D, D’ y D’’).

Unidades de presión:

La presión es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como pascal, bar, atmósferas, kilogramos por centímetro cuadrado y psi (libras por pulgada cuadrada). En el Sistema Internacional (SI), las unidades están normalizadas en Pascal; El pascal es (1 N/m²), siendo el newton la fuerza que aplicada a un cuerpo.

Presión hidrostática

Todos los líquidos pesan, por ello cuando están contenidos en un recipiente las capas superiores oprimen a las inferiores, generándose una presión debida al peso. La presión en un punto determinado del líquido deberá depender entonces de la altura de la columna de líquido que tenga por encima de él. La fuerza del peso debido a una columna cilíndrica de líquido de base S situada sobre él puede expresarse en la forma:

Fpeso = mg = · V · g = · g · h · S

Siendo V el volumen de la columna y la densidad del líquido. Luego la presión debida al peso vendrá dada por la presión en un punto.

Errores:

• Los errores de un sistema se determinan a partir de su calibración, que consiste en aplicarle entradas conocidas y comparar su salida con la obtenida con un sistema de medida de referencia, más exacto.
• Según su efecto en la característica de transferencia, los errores pueden ser de cero, de ganancia y de no linealidad.

1. Error de cero: permanece constante con independencia del valor de la entrada.
2. Error de ganancia: es proporcional al valor de la entrada.
3. Error de no linealidad: hace que la característica de transferencia se aparte de una línea recta (suponiendo que sea ésta la característica ideal).

Dispersión y Error. Desviación Estándar

Evidentemente, el error de la medida debe estar relacionado con la dispersión de los valores; es decir, si todos los valores obtenidos en la medición son muy parecidos, es lógico pensar que el error es pequeño, mientras que si son muy diferentes, el error debe ser mayor. Adoptando un criterio pesimista, podría decirse que el error es la semi diferencia entre el valor máximo y el mínimo.

Parece más apropiado tomar como error la desviación media, es decir, el valor medio de la diferencia de los datos respecto al valor central. Sin embargo, como los datos difieren tanto por defecto como por exceso del valor medio, tal desviación se aproximaría a cero. Para evitarlo suele tomarse, no el valor medio de las desviaciones, sino el valor medio de las desviaciones al cuadrado. De esta forma todos los sumandos son positivos. Para que la unidad de este número sea homogénea con la de los datos, se extrae la raíz cuadrada. El valor resultante se llama desviación típica o desviación estándar del conjunto de datos.

Cuando el número de datos es pequeño, suele preferirse el cálculo de la desviación estándarpor la ecuación:

La primera suele llamarse desviación estándar de población, y la segunda desviación estándarmuestral. Uno de los motivos de preferir la segunda, es que cuando medimos una sola vez, el resultado de la ecuación es , es decir un número indefinido. Efectivamente, midiendo una magnitud una sola vez, no tenemos información alguna sobre su error, y por lo tanto éste debe permanecer indefinido. Sin embargo la expresión conduciría a un error nulo.

Las dos expresiones se emplean, aunque en la práctica, y si el número de medidas es grande, la diferencia entre emplear una u otra es muy pequeña. La más empleada es la segunda ecuación y es la que usaremos nosotros.

DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO PROPUESTO

• Primero se determino el margen de medida del sistema.
• Luego se calculo por regla de tres el valor de la variable a los porcentajes asignados,(0,25,50,75,100%del margen de medida) y se realizo la siguiente tabla:

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se uso el siguiente circuito:

El circuito consta de 2 tubos cilíndricos conectados a través de una llave por medio de una tubería; cada tubo posee un metro el cual nos proporciona el margen de medida de la variable con una resolución de 1mm y las medidas de máxima y mínima presión varían desde 0 – 67 cm.

• Inicialmente se llena el primer tubo.
• Se va abriendo poco a poco la llave para dejar pasar una cantidad de agua al otro tubo.
• Al Ingresar el agua al tubo 2, en donde se encuentra el sensor RS216-6253 que al ser excitado, comienza a censar las variaciones de presiones, arrojando una salida analógica que se encuentra conectada a la entrada de un convertidor A/D. Las variaciones de presiones se realizaron según los porcentajes del margen de medidas.
• Finalmente para medir el valor de presión obtenido se debe colocar a la salida del convertidor A/D un voltímetro de la suficiente resolución, cuya salida en volt es proporcional a la medida de presión en Kpa.

MEDIDAS OBTENIDAS:

Subiendo

Bajando

• CALCULO DE ERRORES
  
  Promedios y desviación estándar de la salida experimental del sensor asignado para cada porcentaje:

Graficas de errores y calculos de los errores:

Estas gráficas se elaboraron tomando como eje de las “y” a la presión teórica y tomando como eje de las “x” a la presión experimental promedio.


Subiendo:

Presión patrón vs. Experimental (subiendo)

Error de no linealidad

Bajando:

Presión Patrón vs. Presión experimental (bajando)

Error de no linealidad

Análisis de Errores

• Luego de haber realizado las mediciones de presión se puede decir que el sensor RS216-6253 utilizado en este caso es fiable para el rango de presiones estudiado, obteniéndose un error de Cero igual a cero, además la gráfica de no linealidad arroja que los valores esperados y experimentales difieren entre ellos a lo largo del rango de medición y por lo que algún error puede atribuirse a la medición efectuada en el laboratorio, es decir, a los errores sistemáticos y casuales.
  
• El error de ganancia demuestra una buena aproximación a los valores reales deseados, sin embargo algunas muestras difieren un poco ya que se obtuvo una pendiente ligeramente próxima a la identidad, pendiente deseada.

Conclusiones y Recomendaciones

• Este sensor tiene una sensibilidad apreciable la cual que nos permite relacionar matemáticamente los valores teóricos con los de nuestra variable a medir, valores experimentales (presión).
• Las mediciones se deben realizar de manera cautelosa, es importante fijarse bien en los valores en voltios que se tomen y la altura en el que ocurrió dicho valor.
• Los errores siempre estarán presentes, se debe tener extremo cuidado con el equipo que se este trabajando en este caso las maquetas y el sensor, pues las condiciones ambientales y el deterioro de las mismas nos inducen a cometer errores.

Pre - laboratorio # 2

INTRODUCCIÓN

Los sensores basados en la variación de la resistencia eléctrica de un dispositivo son probablemente los más abundantes, debido a que muchas magnitudes físicas afectan al valor de la resistencia eléctrica de un material. Para la presente práctica se hace uso de los sensores resistivos colocados sobre un puente de Wheatstone el cual es un circuito de acondicionamiento usado con sensores resistivos para generar una tensión proporcional a la variación de resistencia y por tanto a la magnitud física a la que es sensible el transductor.

En esta etapa especifica del laboratorio la salida del puente debe ser amplificada para ser operativa, antes de su procesamiento o registro tomando en cuenta que el amplificador a usar debe tener alta impedancia de entrada y ser diferencial .

OBJETIVOS

• Caracterizar sensores
• Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y no linealidad.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Un puente de Wheatstone es un instrumento eléctrico de medida inventado por Samuel Hunter Christie en 1833, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843, este circuito es usado como interfaz para los sensores resistivos y se aprovecha para medir el parámetro variado.

Si R1=R2=R4 entonces:

Generalmente la salida de estos puentes es una señal analógica de un nivel bajo; este hecho hace necesario un conjunto de circuitos que procesen la señal de salida del sensor para adecuarla al elemento de procesamiento al que se destine. La señal de salida requerida por esos elementos suele ser de un nivel elevado (Voltios), generalmente digital, dependiente tan sólo de la magnitud a medir y a ser posible sin offset y relacionada linealmente con esta magnitud. Asimismo, las derivas que con el tiempo se produzcan en la salida deberían ser adecuadamente compensadas mediante una calibración periódica del sistema.

Circuito de Acondicionamiento

Se asumio:

R4=R5=R6=R7=20k

R1=R3=100k

Rg=1k

Para el calculo de R2 se hizo el siguiente procedimiento:

Con los datos de la salida del sensor y lo deseado a la salida del amplificador se halla la ganancia del sistema:

Luego esta ganancia se sustituye en la formula de la ganancia para un amplificador de instrumentación, también sustituimos el valor de las resistencias R1 y R3 que hemos asumido y despejamos R2, de esta manera nos queda que:

Ahora teniendo todos los valores de resistencias de nuestro circuito de acondicionamiento y amplificacion y el valor de la ganancia podemos encontrar cual va a ser nuestra salida teorica del sistema Vs, sabiendo que E2 -E1 va a ser el valor de la salida del sensor a 0,25,50,75,100%

De esta formula se obtuvo los siguientes datos:




Errores:Los errores de un sistema se determinan a partir de su calibración, que consiste en aplicarle entradas conocidas y comparar su salida con la obtenida con un sistema de medida de referencia, más exacto.Según su efecto en la característica de transferencia, los errores pueden ser de cero, de ganancia y de no linealidad.

• Error de cero: permanece constante con independencia del valor de la entrada.
• Error de ganancia: es proporcional al valor de la entrada.
• Error de no linealidad: hace que la característica de transferencia se aparte de una línea recta (suponiendo que sea ésta la característica ideal).

Error de Cero


Error de Ganancia



Error de No Linealidad

DESCRIPCION DEL CIRCUITO PROPUESTO

Una vez generada la señal eléctrica de salida del sensor, ésta es amplificada dado que la salida del sensor es muy débil, es preciso amplificar introduciendo el menor ruido e interferencia posibles, así como bajo offset. Se deben utilizar por tanto técnicas de amplificación de bajo ruido y se sitúa el amplificador lo antes posible para evitar la degradación propia de la transmisión de señales muy débiles, para esto se usa un amplificador de instrumentación creado a partir de amplificadores operacionales el cual esta diseñado para tener una alta impedancia de entrada y un buen rechazo en modo común, el circuito fue diseñado para obtener una salida de 0v para 0psi y de 10v para 1psi al medir la variable presión por lo que la ganancia requerida fue de 633.A la salida del amplificador se coloco un circuito para realizar el ajuste de cero del sensor para de este modo garantizar una salida mas exacta.

Laboratorio 1

CARACTERISTICAS DE LA VARIABLE A MEDIR

PRESION

La presión es la fuerza normal que se ejerce sobre una cierta área, y se mide en unidades de fuerza por unidad de área ( P = F/A). Esta fuerza se puede aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta.

Clases de presión

La presión puede medirse en valores absolutos o diferenciales.

• 
  
  Presión absoluta: Es la presión ejercida por la atmósfera terrestre.


• 
  
  Presión relativa: Es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica del lugar donde se efectúa la medición. Hay que señalar que al aumentar o disminuir la presión atmosférica, disminuye o aumenta respectivamente la presión leída .


• 
  
  Presión diferencial: Es la diferencia entre dos presiones.


• 
  
  Vacío: Es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión
  absoluta, es decir, es la presión medida por debajo de la presión atmosférica.
  

La presión es una fuerza por unidad de área y puede expresarse en unidades tales como kg./cm 2 , psi (libras por pulgada cuadrada), bar y atmósfera. Si bien la unidad normalizada es el Pascal (Newton por metro cuadrado y de símbolo Pa). En la tabla 1.1 se muestran las equivalencias entre estas unidades.

CARACTERISTICAS DEL PROCESO

Consta de 2 tubos cilíndricos conectados a través de una llave por medio de una tubería; cada tubo posee u metro el cual nos proporciona el margen de medida de la variable con una resolución de 1mm y las medidas de máxima y mínima presión varían desde 0 – 67 cm.

En el proceso se deben tomar las siguientes consideraciones:

1. Inicialmente se llena el primer tubo.


2. Se va abriendo poco a poco la llave para dejar pasar una cantidad de agua al otro tubo.


3. Al Ingresar el agua al tubo 2, en donde se encuentra el sensor RS216-6253 que al ser excitado, comienza a censar las variaciones de presiones, arrogando una salida analógica que se encuentra conectada a la entrada de un convertidor A/D.


4. Finalmente para medir el valor de presión obtenido se debe colocar a la salida del convertidor A/D un voltímetro de la suficiente resolución, cuya salida en volt es proporcional a la medida de presión en Kpa.
   

DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO PATRON A UTILIZAR PARA MEDIR LA VARIABLE

Todos los líquidos pesan, por ello cuando están contenidos en un recipiente las capas superiores oprimen a las inferiores, generándose una presión debida al peso. La presión en un punto determinado del líquido deberá depender entonces de la altura de la columna de líquido que tenga por encima suyo. La fuerza del peso debido a una columna cilíndrica de líquido de base S situada sobre él puede expresarse en la forma:

Fpeso = mg = · V · g = · g · h · S

Siendo V el volumen de la columna y la densidad del líquido. Luego la presión debida al peso vendrá dada por la presión en un punto.

Esta ecuación indica que para un líquido dado y para una presión exterior constante la presión en el interior depende únicamente de la altura. Por tanto, todos los puntos del líquido que se encuentren al mismo nivel soportan igual presión. Ello implica que ni la forma de un recipiente ni la cantidad de líquido que contiene influyen en la presión que se ejerce sobre su fondo, tan sólo la altura de líquido. Esto es lo que se conoce como paradoja hidrostática, cuya explicación se deduce a modo de consecuencia de la ecuación fundamental.

CARÁCTERISTICAS DEL SENSOR A USAR

ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE MEDIDA, APLICANDO MARGEN DINAMICO, RESOLUCIÓN, GANANCIA Y NUMERO DE BITS DEL CONVERSOR

CALCULOS

0 V
10 V
0 cm
67 cm
Proceso
Sensor
S=2.42
mV/Kpa
Acondicio-
namiento
G=-4dB

CAD

N=12 bits

TEMA I: GENERALIDADES DEL SISTEMA DE MEDIDA

Desde la antigüedad medir es una necesidad vital para el hombre. La medida surge debido a la necesidad de informar a los demás de las actividades de caza y recolección, como por ejemplo: a que distancia estaba la presa, que tiempo transcurría para la recolección; hasta donde marcaban los límites de la población.

En último lugar surgieron los sistemas de medidas, en las poblaciones con las actividades del mercado. Todos los sistemas de medidas de longitud derivaron de las dimensiones del cuerpo humano (codo, pie...), de sus acciones y de las acciones de los animales.

Otros sistemas como los del tiempo también derivaron del ser humano y más concretamente de los fenómenos cíclicos que afectaban a la vida del hombre.

Los sistemas de medidas concretos, tales como las de longitud, superficie, tuvieron una evolución muy distinta. Los de longitud derivaron de las dimensiones que se recorrían. Sin embargo en las medidas de capacidad hubo un doble sistema según fuera para medir líquido o sólido, y los nombres de ambos sistemas derivaron de los recipientes en los que eran contenidos o de sus divisores.

Descripcion de un sistema de medida y control.

Los sistemas de medida y control se encargan de sensar, registrar, compara y actiuar de acuerdo a la medida tomada sobre el proceso. Un sistema de medida no es mas que la combinacion de varios elementos , subconjuntos y partes necesarias para realizar la asignacion efectiva y empirica de un numero a una propiedad o cualidad de un objeto o evento, de tal forma que la describa.

En toda medicion existe tres funciones basicas:

• Adquirir la informacion




• Procesar la informacion




• Presentar los resultados

Figura 1. Diagrama de bloques sintetico de un sistema de medida

Sensor: Es un dispositivo que a partir de la energia del medio donde se mide, da una señal transducible que es función de la variable medida.

Tipo de Sensores:

• Segun el aporte de energia: En estos sensores estan los moduladores y los generadores. Los sensores moduladores (activos), la energia de la señal de salida procede mayormente de una fuente de energia auxiliar; la entrada controla la salida. En los sensores generadores (pasivos) la energia de salida es suministrada por la entrada.

• Segun la señal de salida: Los sensores se clasifican en analógicos o digitales. En los sensores analogicos la salida varía, a nivel macroscópico, en forma continua. La información está en la amplitud; se suelen incluir en este grupo los sensores con salida en el dominio temporal. En los sensores digitales, la salida varía en forma de saltos o pasos discretos. Tienen también mayor fidelidad y mayor fiabilidad, y muchas veces mayor exactitud.

• Atendiendo al modo de funcionamiento: Estos sensores pueden ser de deflexión o comparación. En los sensores de deflexión la magnitud de medida produce algun efecto físico. Los sensores de comparación son los que intentan mantener nula la deflexión mediante la aplicación de un efecto bien conocido, opuesto al generado por la magnitud a medir. hay un detector de desquilibrio y un medio para restablecerlo.

• Según el tipo de relación entrada/salida: Los sensores pueden ser de orden cero, de primer orden, de segundo orden o de orden superior. El orden está relacionado con el número de elementos almacenadores de energía independientes que incluye el sensor, y repercute en su exactitud y velocidad de respuesta.

Interferencia: Se denomina interferencias o perturbaciones externas aquellas señales que afectan al sistema de medida como consecuencia del principio utilizado para medir las señales de interés.Perturbaciones internas son aquellas señales que afectan indirectamente a la salida debido a su efecto sobre las características del sistema de medida.

Exactitud: Regularidad, veracidad y precisión en algo en este caso de las mediciones. El valor exacto se obtiene mediante métodos de medidas validados internacionalmente. La exactitud se obtiene mediante la calibración estática que no es mas que medir poco a poco una variable, y se construye entonces el patrón de referencia.

Error: Es la discrepancia entre el valor correcto y el obtenido.

Error Absoluto: Se obtiene cuando se resta el valor obtenido y el valor verdadero.

Error Relativo: Es la relación que hay entre el error absoluto y el valor verdadero expresado en tanto por ciento.

Error referido a fondo escala: Es la forma habitual de expresar el error en los instrumentos y consiste en dividir el error absoluto entre el fondo escala del instrumento.El valor medido y su exactitud deben darse con valores numéricos compatibles, de forma que el resultado numérico de la medida no debe tener mas cifras de las que se puedan considerar válidas.

Sensibilidad: Es la facultad de percibir sensaciones, propiedad de las cosas que ceden fácilmente, la sensibilidad de un instrumento se determina por su exactitud. Tambien se puede denominar como la pendiente de la curva de calibración, que puede ser o no constante a lo largo de la escala medida.

ERRORES EN EL PROCESO DE MEDICIÓN:

El proceso de medición lleva siempre implícito una indeterminación, es decir siempre que medimos, por razones muy diversas y, en general, difíciles de evitar, corremos el riesgo de no “acertar” con el valor exacto de la magnitud que queremos conocer. Unas veces esto es debido a la imperfección de nuestros instrumentos, o al diseño del proceso de medida, o a factores ambientales, etc. De manera que cuando expresamos el valor “medido” de una magnitud debemos siempre hacer una estimación del grado de confianza con el que hemos realizado la medida.

Los errores de un sistema se determinan a partir de su calibración, que consiste en aplicarle entradas conocidas y comparar su salida con la obtenida con un sistema de referencia más exacto. Según su naturaleza los errores pueden ser sistemáticos o aleatorios.

Errores Sistemáticos: Son más difíciles de detectar. Estas discrepancias son reproducibles. A menudo es el resultado de un fallo en la instrumentación y provienen de una consistencia matemática insuficiente. Estos errores se encuentran (y se corrigen) repitiendo el análisis con diferentes equipos o repitiendo el cálculo (por otros medios, o por un compañero).Estos errores se producen por una o varias de las siguientes fuentes:

• Efecto de carga del circuito de medición: La transferencia de tensión o de corriente de un sistema a otro debe hacerse sin perdida de información. Sin embargo el valor de la impedancia de salida de la señal y la impedancia de entrada del sistema dan lugar a una atenuación de la señal.

• Proceso de medición: El proceso de medición perturbara siempre al sistema que se esta midiendo. La magnitud de la medición varía de un sistema a otro, y se ve afectada especialmente por el tipo de instrumento de medición que se utiliza.

• Condiciones ambientales: Las características estáticas y dinámicas se especifican para condiciones ambientales particulares, por ejemplo de temperatura y presión. La magnitud de esta variación se cuantifica por medio de la deriva de la sensibilidad y la deriva del cero (offset).

• Ruido periódico: Este ruido es provocado por la interferencia que produce la proximidad del sistema de medición a equipos o cables que conducen la corriente y se alimentan de la red eléctrica.Envejecimiento: La aparición de errores sistematicos después de un periodo de tiempo es absolutamente normal, esto se debe al envejecimiento de los componentes del instrumento. Se requiere una recalibración.
  

• Conexión de las puntas de prueba: Es importante que tengan la sección adecuada para minimizar su resistencia, e incluir el blindaje adecuado en caso de que se sometan a la acción de campos eléctricos y magnéticos que puedan inducir señales de ruido en ellas.

• F.e.m. térmicas: Siempre que se conectan dos metales diferentes se genera una f.e.m térmica que varia de acuerdo con la temperatura de la unión (efecto termoeléctrico). Estas f.e.m térmicas son de unos cuantos mV, y por ello, su efecto será significativo siempre que las señales de medición tengan una magnitud similar.

Errores Aleatorios o accidentales: Son los más comunes. Son debidos a la inevitable limitación de la calidad de los instrumentos. Sólo se pueden eliminar parcialmente si se refina el equipo o el método analítico, y repitiendo las medidas.Las fuentes de errores aleatorios son el ruido interno del sistema de medida y el ruido externo o interferencias electromagnéticas.El ruido que se genera en un circuito electrónico puede tener origen diverso:

• Ruido térmico: Se produce en cualquier elemento de comportamiento resistivo. Se debe a la agitación térmica de las partículas y crece con la temperatura y con el valor de la resistencia.

• Ruido de parpadeo (flicker o 1/f): Aparece en todos los componentes activos. Se asocia a una corriente continua que circula por el componente.

• Ruido shot: Se ocasiona por el movimiento aleatorio de los electrones al atravesar cualquier barrera de potencial.

Las interferencias electromagnéticas tienen su origen fundamentalmente en la presencia de campos electromagnéticos cercanos al sistema de medida.Las fuentes de interferencia pueden ser:

• Sistemas eléctricos: Motores y generadores, líneas de distribución y transporte, aparallaje eléctrico, hornos de arco, equipos de soldadura, iluminación, etc.

• Sistemas electrónicos: Equipos de comunicación, radar, computadores y sistemas de control, fuentes de alimentación y accionadores, sistemas industriales, etc.

• Otros sistemas: Sistemas de encendido, sistemas de ultrasonidos, etc.

Según el efecto en la característica de transferencia, se clasifican en:

• Error de cero: Permanece constante con independencia del valor de la entrada.
  

• Error de ganancia: Es proporcional al valor de la entada.

• Error de no linealidad: Hace que la característica de transferencia se aparte de una línea recta (suponiendo que sea ésta la característica ideal).

Los errores de cero y de no linealidad se suelen expresar como errores absolutos. Los errores de ganancia se suelen expresar como errores relativos. Dado que normalmente hay errores de todos los tipos, la expresión de la incertidumbre o error total suele incluir un término constante y otro que depende del resultado.

Según que se manifiesten cuando las señales de entrada son lentas o rápidas, los errores se denominan estáticos o dinámicos.

Error estático: Afecta a las señales lentas, por ejemplo de frecuencia inferior a 0.01 Hz.

Error dinámico: Afecta a las señales rápidas, y es una consecuencia de la presencia de elementos que almacenan energía. Dado que en la respuesta dinámica se consideran dos fases, la respuesta transitoria y la respuesta estacionaria, se habla de error dinámico transitorio y error dinámico estacionario.

COMPENSACIÓN DE ERRORES: Los efectos de las perturbaciones internas y externas pueden reducirse mediante una alteración del diseño o a base de nuevos componentes del sistema.Existen varias técnicas o métodos de compensación de errores entre los cuales citamos los siguientes:

• El diseño con insensibilidad intrínseca: Se trata de diseñar el sistema de forma que sea inherentemente sensible solo a las entradas deseadas.

• La realimentación negativa: Se aplica con frecuencia para reducir el efecto de las perturbaciones internas, y es el método en el que se basan los sistemas de medida por comparación. Si la realimentación negativa es insensible a la perturbación considerada y está diseñada de forma que el sistema no se haga inestable, resulta entonces que la señal de salida no vendrá afectada por la perturbación.
  

• El filtrado: Un filtro es todo dispositivo que separa señales de acuerdo con su frecuencia u otro criterio. El filtro puede ponerse en la entrada o en una etapa intermedia. En el primer caso puede ser: eléctrico, mecánico, neumático, térmico o electromagnético.3. La utilización de entradas opuestas: Se aplica con frecuencia para compensar el efecto de las variaciones de temperatura. Si por ejemplo una ganancia varía con la temperatura por depender de una resistencia que tiene coeficiente de temperatura positivo, puede ponerse en serie con dicha resistencia otra que varíe de forma opuesta (con coeficiente de temperatura negativo) y así mantener constante la ganancia a pesar de los cambios de temperatura.

• La utilización de entradas opuestas: Se aplica con frecuencia para compensar el efecto de las variaciones de temperatura. Si por ejemplo una ganancia varía con la temperatura por depender de una resistencia que tiene coeficiente de temperatura positivo, puede ponerse en serie con dicha resistencia otra que varíe de forma opuesta (con coeficiente de temperatura negativo) y así mantener constante la ganancia a pesar de los cambios de temperatura.