Desviación de la linealidad

Valor absoluto de la desviación máxima de una curva característica del transductor determinada por una carga creciente con respecto a la recta de referencia que se aproxima a la curva característica de una recta lineal (ideal). El valor especificado se expresa con respecto al valor nominal C.

Para determinar la desviación de la linealidad se toma una serie de mediciones durante una carga de par creciente de cero al par nominal. La recta de referencia es la mejor línea recta que pasa por el punto inicial, siendo equivalentes las desviaciones máximas a ambos lados de la señal de medida (ver Figura 3). La desviación de la linealidad especificada es la desviación máxima de la señal de salida real con respecto a la recta de referencia. Por lo que puede definirse asimismo como la mitad del ancho de la banda de tolerancia que es simétrica a la recta de referencia.

La desviación de la linealidad tiene su relevancia dado que en un ajuste habitual de la cadena de medida, la curva característica se presume en forma de recta. No obstante, su influencia es mayor cuando un transductor se emplea en un campo muy amplio de cargas (el caso más extremo, del momento de par cero al momento de par nominal).

Figura 3: Determinación de la desviación de la linealidad Desviación de la linealidad incluyendo histéresis

La desviación de la linealidad incluyendo histéresis

La desviación de la linealidad incluyendo histéresis indica la desviación máxima de la señal de salida desde la recta de referencia. La recta de referencia es la recta que mejor pasa por el punto inicial (ver Figura 5). Así pues, se toman en consideración tanto la desviación de la linealidad como la histéresis. El valor especificado se expresa con respecto al valor nominal C.

Figura 5: Determinación de la desviación de la linealidad incluyendo histéresis dlh en un ciclo de carga-descarga

El ciclo de carga para determinar la desviación de la linealidad incluyendo histéresis se compone de la carga del transductor desde cero hasta el momento de par nominal y de la descarga subsiguiente hasta el momento de par cero (ver Figura 5). La recta de referencia es la mejor línea recta que pasa por el punto inicial, siendo idénticas las desviaciones máximas a ambos lados de la señal de medida.

Por lo tanto, la desviación de la linealidad incluyendo histéresis puede definirse asimismo como la mitad del ancho de la banda de tolerancia que es simétrica a la recta de referencia (ver Figura 5). La única diferencia con respecto a la desviación de la linealidad dlin para determinar tanto la recta de referencia como la desviación de ésta consiste básicamente en que aquí se incluye un ciclo de medida que comprende también el par decreciente.

El procedimiento de HBM para determinar este valor es el siguiente:

  • El transductor se precarga con el par en sentido contrario a las agujas del reloj en tres ciclos de carga desde cero al 100 % del par nominal y de regreso a cero. El propósito de dicha precarga es eliminar las influencias del montaje, tales como la instalación de tornillos y el alisamiento de superficies.
  • Un ciclo de carga con un par en sentido contrario de las agujas del reloj y el registro de los respectivos valores de la señal de medida en puntos predefinidos del ciclo de carga (cuando se realizan pruebas durante la producción de HBM éstos son por ejemplo, 0 %, 50 %, 100 %, 50 % y 0 % de Mnom)
  • El transductor se precarga con el par en sentido de las agujas del reloj en tres ciclos de carga desde cero al 100 % del par nominal y de regreso a cero.
  • Un ciclo de carga con momento en sentido de las agujas del reloj y el registro de los respectivos valores de la señal de medida en puntos predefinidos del ciclo de carga
  • Según la susodicha definición, la mejor recta se calcula por separado para el par en sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario de las agujas del reloj
  • El valor absoluto de la desviación máxima de la mejor recta se determina por separado para el par en sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario de las agujas del reloj

La desviación de la linealidad incluyendo histéresis es importante dado que en un ajuste habitual de la cadena de medida, la curva característica se presume en forma de recta. Aunque tiene mayor relevancia cuando un transductor está expuesto a cargas en un campo muy amplio y entre el registro de dos valores de medida relevantes no se produce ninguna descarga. El caso más extremo está representado por la aplicación del par cero al par nominal.

Ejemplo:

Consideremos que en una Brida medidora de par T10FS, la máxima desviación de la linealidad incluyendo histéresis permitida para la salida de frecuencia con dlh sea ≤ 0,05 % y la constante nominal sea de 5 kHz. Si la cadena de medida se compensa de forma óptima, entonces el error ocasionado por la desviación de la linealidad y la histéresis en la señal de salida sólo puede comprender 2,5 Hz.


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