Calibrando un instrumento de medición

publicado a la‎(s)‎ 3 jul. 2013 18:50 por José David Marroquín Toledo   [ actualizado el 3 jul. 2013 18:58 ]
Respondiendo al requerimiento de un compañero de laboratorio, Aníbal debe calibrar el voltímetro que fue obra de su perspicacia. Para ello, el joven ha pensado utilizar una de las fuentes de poder de un fabricante de renombre que tiene un pequeño display de tres dígitos en donde es posible observar el valor de salida de voltaje o corriente, según se elija. Ambas cantidades físicas son reguladas desde dos perillas en el panel frontal del instrumento de laboratorio.

Cuando uno de ellos selecciona 0.50 [V] en la fuente de poder, el voltímetro de Aníbal lee 0.56 [V], diferencia que aumenta con valores más siginificativos, i.e., con 3.5 [V] desde la fuente se leen 3.81 [V] en la pseudo-creación del joven. Los compañeros de labores deciden registrar 9 valores en una tabla donde la primera columna corresponde al potencial establecido en la fuente (ftePoder) en voltios ([V]) y el segundo, el leído por el voltímetro (voltro), tal como se muestra a continuación.

 ftePoder  voltro
 0.50
 0.56
 1.00  1.08
 1.50  1.71
 2.00  2.23
 2.50  2.72
 3.00  3.28
 3.50  3.81
 4.00  4.38
 4.50  4.9

Proponga un procedimiento que, haciendo uso de la tabla, permita que el voltímetro de Aníbal muestra en su pantalla un valor muy próximo al real —el valor de voltaje que muestra el display de la fuente de poder debe ser muy cerca al mostrado por el instrumento que se requiere calibrar— y prográmelo en lenguaje de programación Python.

El salida del caso de prueba muestra un ejemplo de cómo debería interpretar su programa de calibración en el voltímetro los valores sin previa corrección.

Sugerencia: investigue el módulo numpy que puede importar escribiendo en su programa con import numpy as np. Visualice los datos para obtener una idea del algoritmo que debe programar con alguna de las funciones contenidas en la librería matplotlib.

Importante: Este problema tiene por objetivo que desarrolle su pensamiento algorítmico, lo agilice y haga uso de funciones disponibles que no vienen integradas en Python mediante la solución de una problemática de baja complejidad, pero real; no, la aplicación de conocimiento complejo y avanzado.

Dedicado a N. A. Carrasco. C.

Caso de prueba


>>> 2.23
2.03
>>> 4.38
4.01
>>> 3.17
2.89


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