Una visión general sobre los Instrumentos de Medición en la actualidad: Precisión y Seguridad
Resumen: Este texto ofrece una guía integral sobre la medición
eléctrica, subrayando que la precisión y el uso de herramientas adecuadas son
pilares fundamentales para la seguridad y la eficiencia industrial. Se examinan
las diversas categorías de instrumentos, comparando la robustez de los modelos
analógicos con la conectividad avanzada de los dispositivos digitales e
innovaciones como el IoT. Además, el documento detalla la relevancia de la
electrometría y la calibración periódica como procesos esenciales para garantizar
resultados confiables y cumplir con estándares de calidad. Finalmente, se
presentan distintos métodos de medición, tanto directos como indirectos, junto
con un protocolo de precauciones técnicas diseñado para proteger al usuario y
prolongar la vida útil del equipo.
-----------------------------------------------------------------------------
En el ámbito actual,
la precisión es fundamental, este factor es crítico y para esto las mediciones son
clave en el diseño, la comprensión, análisis y control, así como en el mantenimiento predictivo y correctivo. Esto
porque ayuda a prevenir fallos y optimizar el rendimiento de sistemas tanto en entornos
industriales, médicos, investigaciones científicas, procesos de garantía de
calidad, o cualquier otro ambiente con seguridad y eficiencia.
Imagen N° 1
Instrumentos de medición.
Tomada de: https://physigeek.com/pt/medindo-instrumentos/
Estas mediciones se deben realizar con los instrumentos de medición que son herramientas esenciales en diversas áreas del conocimiento humano, desde la ciencia y la industria hasta en la vida cotidiana de las personas. Ellos desempeñan un papel fundamental en la obtención de datos precisos y confiables, permitiendo el análisis, el control y el monitoreo de variables importantes en los diferentes procesos y actividades.
Con la evolución
tecnológica, surgirán instrumentos cada vez más avanzados y especializados, capaces
de medir con altísima precisión. En esta entrada del blog, exploraremos algunos
de esos instrumentos, destacando su importancia y aplicaciones.
Instrumentos de medición eléctrica.
Cuando generalmente
hablamos de instrumentos para medir energía eléctrica es normal que pensemos en
un multímetro o en una pinza amperimétrica, al final estos son los dos equipos
más usados y el que prácticamente todo electricista posee al menos uno de estos
dos instrumentos de medición.
Sin embargo,
la cantidad y variedad de instrumentos de medidas eléctricas es enorme, siendo
cada uno de estos instrumentos por sus aplicaciones y características
distintos, entre estos podemos nombrar: Telurómetro, Luxómetro, Voltímetro, Amperímetro,
Ohmímetro, Vatímetro, Frecuencímetro, Capacímetro, Inductómetro, Osciloscopio, Analizador de espectro, entre
otros.
Todos estos son
herramientas esenciales que permiten a estudiantes y profesionales evaluar y
verificar el correcto funcionamiento de circuitos y sistemas. Comprender su
relevancia y saber utilizarlos adecuadamente es crucial para el éxito de
cualquier proyecto, evitar fallas y optimizar la eficiencia en los proyectos.
Su uso adecuado no solo previene accidentes, sino que también asegura la
calidad en cada instalación.
En pocas
palabras podemos decir que un instrumento de medición eléctrico es un:
“Dispositivo destinado a reproducir u obtener, de manera permanente, durante su uso, uno o más valores desconocidos de un parámetro eléctrico y este aparato puede ser analógico o digital”.
Meléndez
M. (2025)
Áreas de aplicación de los instrumentos de medición.
Los
instrumentos de medición desempeñan un papel fundamental en diversas áreas, tales
como:
1. Investigación científica: En la investigación científica,
la medición necesita de gran confiabilidad ya que es esencial para obtener
resultados confiables. Científicos e investigadores utilizan instrumentos de medición
para recolectar datos experimentales, que son fundamentales para la construcción
de teorías y para el avance del conocimiento.
2. Control de calidad y mejora de los procesos: En industrias y procesos de fabricación, los instrumentos de medición son utilizados para garantizar el control de calidad de los productos y monitorear el proceso. Medir las dimensiones, la temperatura, la presión, revoluciones por minuto, energía, factor de potencia, entre otros parámetros, permite verificar si un producto y proceso está dentro de los estándares necesarios y reducir costos.
3. Seguridad: En áreas como la engeñaría, la construcción y la medicina, a medición adecuada son fundamentales para garantizar la seguridad. Por ejemplo: La medición de niveles de radiación, gases tóxicos y presión arterial son importantes para identificar posibles riesgos y tomar las medidas necesarias para proteger a salud y la seguridad de las personas.
La Electrometría clave en la calidad de la medición eléctrica.
La electrometría es una rama de
la física aplicada (electricidad) que se encarga de estudiar todo aquello que
se encuentre relacionado con las medidas eléctricas, además incluye todos los
aspectos teóricos y prácticos relacionados con mediciones eléctricas,
calibraciones, trazabilidad, métodos de medición, etc. Entender las mediciones
eléctricas y utilizar las herramientas y cálculos adecuados es esencial para la
seguridad y eficiencia de cualquier sistema eléctrico.
Contar con
todos los aspectos anteriormente mencionados permite que las empresas cuenten
con atributos que las hagan ser líderes en sus productos:
·
Estandarización de los productos
·
Cumplimiento de normatividad
·
Productos certificados
·
Estrategias de mejora en sus productos
En razón a
todo lo plateado nos podemos realizar el siguiente cuestionamiento.
¿Tendrá importancia calibrar los instrumentos de medición para
garantizar mediciones precisas y confiables?
La calibración
de los equipos de medición eléctrica constituye un factor fundamental para
garantizar mediciones precisas, confiables y en cualquier sistema de calidad en
el ámbito industrial. Al momento de calibrar los equipos eléctricos estamos
garantizando la calidad del producto y/o servicio en el que estén incluidos.
Existe una extensa variedad de equipos e instrumentos en la medición eléctrica
y el contar con un control sobre los mismos asegura la Calidad tanto en los
procesos como en los productos.
Existen
diferentes procedimientos para calibrar los instrumentos de medición,
dependiendo del tipo de instrumento y del fabricante. En general, se puede
seguir un proceso similar al siguiente:
1. Realizar
una inspección visual del equipo para detectar cualquier tipo de daño físico o
desgaste.
2. Verificar
que el equipo cumpla con las especificaciones técnicas del fabricante y que
esté en buen estado.
3. Calibrar
el equipo utilizando patrones de referencia trazables a estándares nacionales o
internacionales.
4. Registrar
los resultados obtenidos durante la calibración y compararlos con los valores
de referencia.
5. Ajustar
el equipo si es necesario y realizar una nueva calibración.
6. Generar un certificado de calibración que contenga toda la información relevante del proceso y los resultados.
Cabe destacar que la frecuencia de la calibración dependerá del uso que se le dé al instrumento de medición y de las normas y regulaciones aplicables en cada país o sector industrial donde este instrumento se utiliza. En general, se recomienda que los instrumentos se calibren anualmente o cada vez que se realice un mantenimiento significativo en el equipo.
Consejos para la Selección de Instrumentos:
Ahora que conocemos
la importancia de los instrumentos de medición, describamos los consejos para
su selección según sus características más importantes.
·
Calidad,
Precisión y Reproductibilidad: La precisión, indica qué tan exacta es la
medición realizada por el instrumento, es decir, que el valor medido al
realizar el mismo proceso de medición en diversas ocasiones mantiene la misma
lectura. Todo con la intención de que la
diferencia entre el valor medido y el valor real sea mínima.
Por ende, opta
por marcas reconocidas que ofrezcan mejor calidad y una mejor precisión y
durabilidad.
·
Rango de
Medición: Asegúrate de que el instrumento cubra los rangos necesarios para
tus aplicaciones específicas, es decir, el valor mínimo y máximo que puede
medir el instrumento.
·
Facilidad
de Uso: Busca interfaces intuitivas y funciones que faciliten el proceso de
medición, el tamaño y la portabilidad del instrumento, ya que esto puede ser
importante si se necesita llevar el equipo de un lugar a otro.
·
Sensibilidad:
Consiste en la relación entre la variación del indicador de medición del instrumento
y el valor real de la medición. En otras
palabras, se refiere a la capacidad del instrumento para detectar cambios
pequeños en las mediciones.
·
Funciones
adicionales: que pueda ofrecer el instrumento, como la capacidad de
almacenar datos o de realizar cálculos automáticos.
·
Apreciación:
Este es el valor mínimo que el dispositivo de medición puede medir. En general,
la apreciación y la precisión de los instrumentos de medición están íntimamente
ligadas. Por lo tanto, cuanto más preciso es un dispositivo, mejor será su exactitud.
·
Resolución:
Es la variación mínima de la magnitud que puede ser medida con el
instrumento de medición, generalmente se refiere a instrumentos digitales.
Beneficios del uso de los Instrumentos de Medición:
·
Precisión
en el Diagnóstico: Permiten identificar fallas y anomalías en los circuitos
con exactitud, facilitando su corrección.
·
Optimización
del Diseño: Ayudan a verificar que los parámetros del circuito se ajusten a
los valores deseados, mejorando el rendimiento del diseño.
·
Seguridad:
Al medir y monitorear las variables eléctricas, se previenen posibles daños a
los componentes y se garantiza la seguridad del usuario.
Clasificación de los instrumentos de medición eléctrica
Los
instrumentos se pueden clasificar de diversas formas y esto dependerá de la
magnitud que miden, la tecnología que utilizan, o su aplicación específica.
A continuación, se presenta una clasificación generalmente
aplicada:
·
Por
Magnitud Medida: Clasifica los instrumentos según la propiedad eléctrica a
medir, como: voltaje, corriente, resistencia, capacitancia, inductancia,
frecuencia, potencia, otras.
·
Por Tipo
de Señal: Diferencia los instrumentos en función de si están diseñados para
medir en circuitos de corriente alterna (AC) o corriente continua (DC).
·
Por
Tecnología Utilizada: Agrupa los instrumentos en analógicos, que usan
indicadores mecánicos (como agujas) y digitales, que muestran las lecturas en
pantallas digitales.
·
Por
Precisión y Aplicación: Distingue entre instrumentos de laboratorio, que
son altamente precisos, e instrumentos de campo, que son más robustos y
portátiles para uso en entornos industriales.
·
Por Modo
de Operación: Divide los instrumentos que requieren conexión física al
circuito, y los que no necesitan contacto directo al elemento a medir.
·
Por Tipo
de Medición (Directa o Indirecta): Clasifica los instrumentos según si
miden directamente la magnitud de interés o si la calculan a partir de otras
mediciones.
En el ámbito
de la ingeniería conocer y aplicar adecuadamente la clasificación de los
instrumentos de medición para cuantificar las variables eléctricas a descubrir como
voltaje, corriente o resistencia son fundamentales para los análisis a realizar
y esto se debe complementar con las técnicas de medición que nos permitirán
obtener datos precisos que son esenciales para garantizar el correcto
funcionamiento de dispositivos, sistemas y redes eléctricas.
A
continuación, exploraremos en lo que son los métodos de medición eléctrica y
por qué es un componente esencial en la ingeniería.
Métodos de medición eléctrica
Los métodos de
medición eléctrica son cualquier técnica o procedimiento utilizado para
determinar cuantitativamente la magnitud eléctrica, bien sea de forma directa o
indirecta. Estos métodos varían según el tipo de magnitud que se desee medir, el nivel de precisión requerido, el entorno
de medición y las herramientas disponibles. Por ejemplo, para saber el valor
de: la corriente, el voltaje, la resistencia, la potencia, la frecuencia, o
cualquier otra magnitud de parámetro eléctrico por conocer, se puede usar para
cada uno de ellos un procedimiento específico.
Para medir el
valor óhmico de un circuito, o algún elemento del mismo, se podría utilizar la medición
directa con óhmetro tomando la lectura del instrumento previamente graduado o el
método voltiamperimétrico el cual consiste en alimentar con una fuente de
corriente continua un circuito eléctrico que contiene la resistencia a medir.
Midiendo la caída de tensión en la resistencia objeto de la medida, y la
intensidad de la corriente que la atraviesa, se calcula después, por medio de
la ley de Ohm el valor resistivo.
Imagen N° 2 Método voltiamperimétrico.
Este método en
específico implica el uso de instrumentos que miden la magnitud deseada,
considerando los valores de resistencias a medir y compararlos con el valor óhmico
de los instrumentos, para que no afecten el resultado de los cálculos basados
en mediciones de otras magnitudes (V y A).
Cabe destacar
que el desarrollo de los diferentes métodos de medición eléctrica inicia desde el
siglo XIX, cuando científicos como Alessandro Volta y André-Marie Ampere iniciaron
las técnicas de lo que hoy conocemos como electricidad. Para aquellos tiempos,
los instrumentos eran rudimentarios, pero con el avance de la tecnología, se
han desarrollado métodos altamente precisos que permiten medir magnitudes en el
rango de microamperios o milivoltios.
A continuación, se
muestra una tabla donde se organizan algunos métodos para estimar valores
desconocidos de parámetros eléctricos, diferenciados por tipo de señal (DC/AC)
y nivel de exactitud.
Tabla N° 1: Métodos
de medición
|
Método |
Parámetro |
Señal |
Exactitud |
Contexto típico |
|
Voltímetro / Amperímetro |
V, I |
DC/AC |
Media–Alta |
Laboratorio y campo |
|
Óhmetro |
R |
DC |
Media |
Pruebas rápidas |
|
Puente de Wheatstone |
R |
DC |
Muy alta |
Metrología |
|
Puente de Kelvin |
R muy baja |
DC |
Muy alta |
Conductores y contactos |
|
Maxwell / Hay / Anderson |
L |
AC |
Alta |
Ensayos de inductancias |
|
Schering |
C, pérdidas |
AC |
Alta |
Dieléctricos |
|
Wien |
Frecuencia |
AC |
Alta |
Calibración |
|
Compensador / Nulo |
V, R |
DC |
Muy alta |
Referencia |
|
Volt-amperimétrico |
R, Z, P |
DC/AC |
Media–Alta |
General con cálculo |
|
Método de Joubert |
Z, FP |
AC |
Alta |
Inductancias |
|
1 vatímetro |
P |
AC 1φ/3φ |
Media |
Estimaciones específicas |
|
2 vatímetros (Arón) |
P, FP |
AC 3φ |
Alta |
3 hilos, sin neutro |
|
3 vatímetros |
P |
AC 3φ |
Muy alta |
4 hilos, con neutro |
Meléndez (2025) apoyado por IA
Copilot.
A medida que
la tecnología evoluciona, también lo hacen los retos asociados a su gestión, ya
que avances tecnológicos han sido fundamentales en la mejora de la precisión y
funcionalidad de los instrumentos de medición. En primer lugar, se han
desarrollado componentes electrónicos más pequeños y potentes, lo que ha
permitido diseñar dispositivos cada vez más compactos y eficientes, esto debido
al notable avance de la electrónica que ha permitido que los medidores
eléctricos se hayan desarrollado de manera única.
Integran una alta cantidad de parámetros eléctricos,
funciones de comunicación, de control, alarmas, registros de datos, análisis de
calidad de energía, entre otros, transformando hoy a estos dispositivos en
equipos muy completos, permitiendo su uso en entornos más diversos y remotos.
Entre estos dispositivos
desarrollados están los sensores ultrasensibles y dispositivos de alta
precisión, que permiten el avance de la monitorización, robótica y la
automatización que juegan un papel fundamental
en la mejora de la funcionalidad de los instrumentos, permitiendo la
realización de tareas complejas y precisas de manera más eficiente y mayor precisión.
Un
ejemplo actual de la importancia de las mediciones es la monitorización continua
de los pacientes. Que para obtener valores vitales en tiempo real de los
pacientes se necesitan dispositivos como los monitores cardíacos, los sensores
de glucosa y los oxímetros de pulso, permitiendo detectar problemas de salud
de forma precoz y tomar medidas preventivas.
A
nivel industrial también se aprovecha la tecnología buscando integrar estas
mediciones con soluciones digitales que puede ayudar a diseñar e implementar la
interconexión con software y aplicaciones a medida que se aprovechen para la monitorización y control de los
parámetros del proceso.
Imagen N° 3:
Instrumentos Digitales.
Tomado de: https://inetec.com.br/tipos-de-instrumentos-de-medida-uma-visao-geral/
·
Conectividad a internet (IoT).
·
Inteligencia artificial.
·
Instrumentos portátiles y compactos.
·
Instrumentos multifunciones.
·
Interface de usuario mejorada.
·
Eficiencia energética.
Esas tendencias
están apenas transformando la manera como los profesionales realizan mediciones
eléctricas, pero también están impactando positivamente en la eficiencia,
seguridad e innovación en diversos sectores. Con esa evolución constante, es
fundamental que los profesionales en el área estén actualizados sobre las innovaciones
para aprovechar al máximo los nuevos recursos y tecnologías disponibles.
Comparación entre los tipos de Instrumentos
La comparación
entre los diferentes tipos de instrumentos de medida es esencial para
seleccionar la mejor opción para un proceso específico.
Instrumentos
mecánicos o analógicos son simples, robustos e independientes de fuentes de
energía, pero generalmente presentan una menor precisión y flexibilidad.
Los electrónicos
ofrecen una mejor precisión, permitiendo la integración en sistemas
automatizados, pero dependen de fuentes de energía externas y además pueden ser
sensibles a las interferencias.
Y para
finalizar, los digitales se destacan por la alta precisión, conectividad y facilidad
de integración con sistemas modernos, como IoT y la Industria 4.0, sin embargo, su
costo inicial será mayor.
La escogencia del
tipo de instrumento depende principalmente de los requisitos de precisión,
ambiente de operación y la integración necesaria en el proceso industrial.
Tabla N° 2: Comparación de instrumentos de medición.
|
Tipo |
Ventajas |
Desventajas |
Ejemplo de Uso |
|
Analógicos |
Robustos. Sin necesidad energía. |
Menos precisos. Mediciones locales. |
Patios de trabajo. Talleres. |
|
Electrónicos |
Precisos. Integración en sistemas |
Requieren energía. Sensibles a ruidos. |
Laboratorios. Talleres. |
|
Digitales |
Precisión. Conectividad. Análisis de avanzada |
Costos elevados
Dependencia de software. |
PLC. Centros de despacho. |
Meléndez M. (2025)
Precauciones que se deben tomar al utilizar los instrumentos de medición
eléctrica.
Las
precauciones que se deben tomar al utilizar instrumentos de medición eléctrica con
la finalidad de garantizar la seguridad, la eficiencia y evitar fallas, es
fundamental:
1. Verifique
que el equipo este calibrado.
2. Lea
el manual y respete los límites de tensión y corriente.
3. Nunca
mida corriente en la escala errada ya que esto representa riesgo de quema del
instrumento y accidente.
4. Antes
de utilizar cualquier instrumento, asegúrese de que esté en buenas condiciones,
sin roturas o cables pelados que puedan causar cortocircuitos.
5. Al
manipular circuitos eléctricos, use herramientas aisladas para evitar entrar en
contacto directo con los conductores energizados.
6. Mantenga
los instrumentos y cables alejados de fuentes de agua y humedad, que pueden
dañar tanto el equipo como crear un riesgo de electrocución.
7. Siempre
desenchufe los instrumentos antes de realizar cualquier mantenimiento,
reparación o cambio de piezas.
8. No
toque ninguna parte del circuito si tiene las manos húmedas o mojadas, ya que
puede producir una descarga eléctrica.
9. Si
es necesario trabajar en un circuito mientras está energizado, utilice equipos
de seguridad adecuados, como guantes y gafas protectoras para evitar lesiones
graves.
10. Siempre
tenga en cuenta la capacidad de fusibles, interruptores y otros dispositivos de
protección contra sobrecargas en su circuito, para garantizar un uso seguro y
evitar posibles cortocircuitos o incendios.
Al utilizar
instrumentos de medición eléctrica es importante seguir todas las medidas de
seguridad adecuadas para evitar posibles riesgos eléctricos.
Preguntas Generadoras:
¿Cuál es la
importancia de la precisión en los diversos entornos de aplicación?
¿Cómo influyen
la electrometría y la calibración en la calidad de los procesos?
¿Qué factores
determinan la selección y el uso seguro de los instrumentos modernos?
Infografía de la entrada:
Generada con: IA notebooklm. Meléndez M. (2025)
Ayúdanos a crecer
Por último, si estas decido
aprender en los conocimientos de tu carrera profesional, es probable que los
enlaces te ayuden con información sobre diversos temas de la misma, consúltalos
y sigue mi blog.
Además, si eres un lector
habitual de este blog y te gusta su contenido quizás puedas contribuir para su
mantenimiento. Cualquier cantidad por pequeña que sea será bien recibida.
Hasta la próxima. ¡COMENTA Y
COMPARTE! Estaré atento a tus consultas
y comentarios.
Consultas realizadas:
https://www.blog.metalinspec.com.mx/post/la-importancia-de-la-metrologia-electrica-en-la-industria
https://dcinl.com/que-es-un-metodo-de-medicion-electrica/
Las
Herramientas De Medición Para Ingeniería Eléctrica: Una Guía Completa. -
Electropreguntas
https://www.mundodaeletrica.com.br/instrumentos-de-medicao-eletrica-quais-sao/
https://pt.linkedin.com/pulse/instrumentos-de-medi%C3%A7%C3%A3o-el%C3%A9trica-quais-butrf
https://inetec.com.br/tipos-de-instrumentos-de-medida-uma-visao-geral/
https://atmbrasil.com.br/o-que-sao-instrumentos-de-medicao-e-para-que-sao-utilizados/
https://electricidad-okar.blogspot.com/2009/05/medidas-industriales-de-resistencia.html
O Futuro da
Saúde: Inovações e Aplicações da Electromedicina - Indústrias transformadoras
Instrumentos
de Medição Elétrica: Guia Completo - Grupo Calibração
saludos, buena iniciativa
ResponderEliminarExcelente Marcos, gracias por mantenernos informado .
ResponderEliminar