errores de medicion

MEDICIÓNMEDICIÓN

CUALIDADES DE LOS APARATOS DE MEDIDA

RESOLUCIÓN: Es la mínima división de la escala del aparato

SENSIBILIDAD: Es el número de divisiones de la escala que recorre el indicador del aparato cuando la magnitud a medir varía en una unidad.

Ejemplos: 1 mm en una regla milimetrada; 0.01 A en cierto amperímetro

Ejemplos.: 1 mm –1 en la regla milimetrada. 100 A–1 en el amperímetro.

Umbral de sensibilidad:

variación mínima de la magnitud que no es apreciada por el aparato (evidentemente es menor que la resolución)

CUALIDADES DE LOS APARATOS DE MEDIDA

FIDELIDAD: Es la cualidad del aparato de dar el mismo resultado siempre que se mide la misma magnitud física en las mismas condiciones experimentales y distintas condiciones ambientales del aparato (temperatura, tensión de alimentación, ...).

PRECISIÓN: Es la característica que nos indica globalmente el error debido al umbral de sensibilidad y la falta de fidelidad del aparato.

Se expresa ordinariamente como un tanto por ciento del fondo de escala (F.E.). Por ejemplo: un amperímetro de precisión 2% del F.E.

De todas estas características, la precisión es la que más completamente indica el error de la medida debido intrínsicamente al aparato, es decir, que no puede rebajarse salvo que midamos con un aparato más preciso

Hay otros errores que afectan circunstancialmente a un aparato, pero que pueden corregirse mediante calibrado, es decir, ajustándolos para que den medidas correctas o corrigiendo sus escalas tras una confrontación con un patrón o un aparato más preciso. Debido a esta circunstancia, es necesario definir otra cualidad.

EXACTITUD: Es la cualidad de un aparato que indica que es preciso y está bien calibrado. Sólo un aparato exacto permite medidas exactas, pero la exactitud está siempre limitada por la precisión del aparato.

PRECISIÓN y EXACTITUD

TIPOS DE

ERRORES

La exactitud en las mediciones

Ninguna medición puede ser ejecutada de manera absolutamente exacta. Inevitablemente el resultadode la medición contiene un error cuya magnitud es menor, mientras más exactos el método de una me-dición y el equipo de medición.

Por ejemploCon la ayuda de una regla ordinaria dividida en milímetros,no se puede medir una longitud con una exactitud de 0,01 mm.

Ejemplos:

- Los relojes al ser sincronizados a una hora determinada, mostraría variaciones dentro de un plazo determinado (24h).

-Cintas métricas con la temperatura alta o baja.

-Medición del peso corporal con una determinada ropa.

El error básico es el error en el método de medición,o en el equipo de medición, en condiciones normalesde empleo.

Error Adicional

El error adicional es el error del equipo de medición ocasionado por desviación de las condiciones de tra-bajo de los valores normales.

Las magnitudes de los errores básico y adicional pue-den ser expresados tanto en unidades absolutas, co-mo en unidades relativas.

Error Básico

Error Absoluto

Se denomina error absoluto a la magnitud A=A – A0,

igual a la diferencia entre el valor que muestra el equipo de medición (A) y el valor de la magnitud (A0).

Se mide en las propias unidades en que se mide la magnitud medida.

Error Relativo

El error relativo reducido es la relación entre el error absoluto y el valor máximo posible de la magnitud medida:

Error sistemático

Se denomina error sistemático el error cuya magnitud no varía de una medición a otra. En virtud de esta particularidad propia, con frecuencia el error sistemá-tico puede ser dicho con anterioridad o en caso extre-mo detectado y eliminado al concluir el proceso de medición.

Los errores aleatorios surgen bajo la acción de diver-sos factores, las cuales no se pueden decir con ante-rioridad, ni considera con exactitud.

Sin embargo empleando los métodos del estadística-matemática, es posible valorar la magnitud del error aleatorio y tener en cuenta al interpretar los resultados de la medición. Sus resultados de las mediciones no se pueden considerar veraces.

ERRORES ALEATORIOS

MEDICIÓN

OPERACIONES DE MEDICIÓN

Para llevar a cabo una operación de medición se requieren al menos tres aspectos:1.Un sistema físico sobre el que se quiere medir la magnitud que nos interesa 2.Un procedimiento uniforme de medida, aplicable a esos sistemas físicos. Para ello, normalmente se usan aparatos3. Una clase de resultados que comprenden los posibles éxitos de la medición.

Atendiendo al origen donde se producen el error, puede hacerse una clasificación general de estos en errores causados por el instrumento de medición (errores humanos) y causados por el medio ambiente en que se hace la medición.

Clasificación de errores en cuanto a su origen

Errores por el instrumento o equipo de medición

pueden deberse a defectos de fabricación (dado que es imposible construir aparatos perfectos). Estos pueden ser deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, etc.

El error instrumental tiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante calibración.

Errores en el instrumento

Esta es la comparación de las lecturas proporcionadas por un instrumento o equipo de medición contra un patrón de mayor exactitud conocida.

Errores del operador o por el modo de medición

Muchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo: falta de agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, etcétera. Para reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al operador:

Otro tipo de errores son debidos al método o procedimiento con que se efectua la medición, el principal es la falta de un método definido y documentado

Error por el uso de instrumentos no calibrados

Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir las lecturas obtenidas con un instrumento o equipo de medición, en función del error instrumental determinado mediante calibración.

Instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración está vencida, así como instrumentos sospechosos de presentar alguna anormalidad en su funcionamiento no deben utilizarse para realizar mediciones hasta que no sean calibrados y autorizados para su uso.

Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones

La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir, el instrumento o ambos, por lo tanto es un factor importante que debe considerarse para elegir adecuadamente el instrumento de medición para cualquier aplicación particular.

Error por instrumento inadecuado

Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para la aplicación de que se trate.

Además de la fuerza de medición, deben tenerse presente otros factores tales como:

- Cantidad de piezas por medir.

- Tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad, etcétera.)

- Tamaño de la pieza y exactitud deseada.

Errores por puntos de apoyo

Especialmente en los instrumentos de gran longitud la manera como se apoya el instrumento provoca errores de lectura.

Errores por método de sujeción del instrumento.

El indicador esta sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición, la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.

Error por distorsión muestra un

micrómetro tipo calibrador.

Puede verse que los errores los provoca la distorsión debido a la fuerza de medición aplicada y el hecho de que tal vez los topes no se muevan paralelos uno respecto del otro.

Error de paralaje

Este error ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente

Error de posición

Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con respecto de las piezas por medir

Error por desgaste

Los instrumentos de medición, como cualquier otro objeto, son susceptibles de desgaste, natural o provocado por el mal uso. En el caso concreto de los instrumentos de medición, el desgaste puede provocar una serie de errores durante su utilización, por ejemplo: deformaciones de sus partes, juego entre sus ensambles, falta de paralelismo o planitud entre las caras de medición,

Error por condiciones ambientales

las principales destacan: la temperatura la humedad el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido)

electromagnéticas extrañas.


Debido a los óxidos que se pueden formar por humedad excesiva en las caras de medición del instrumento o en otras partes a las expansiones por absorción de humedad en algunos materiales, etcétera, se establece como norma una humedad relativa de 55% +/- 10%.

Humedad


Los errores debido a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanzan el orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se recomienda usar filtros para el aire que limiten la cantidad y el tamaño de las particulas de polvo ambiental.

Polvo


• En mayor o menor grado, todos los materiales que componen tanto las piezas por medir como los instrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura, pero suelen no ser errores significativos.

Temperatura


Para minimizar estos errores se estableció internacionalmente, desde 1932, como norma una temperatura de 20"C para efectuar las mediciones.

Temperatura

Clasificación de intrumentos y equipos de medición

Analógico. Es cuando su parametro puede tomar todos los valores posibles en forma contínua, por ejemplo: el voltaje de una batería, la intensidad de luz, la velocidad de un vehículo, la inclinación de un plano, etc.

Digital.Cuando solo puede tomar valores discretos, por ejemplo:

El número de partículas emitidas por un material radioactivo en un segundo, el número de moléculas, en un volumen dado de cierto material, el número de revoluciones de un motor en un minuto, etc.

Ejemplos de equipo analógico de medición

Velocimetros, amperimetro,voltimetro, amperimetro, etc.

Ejemplos de equipo digital de medición

Vernier electrodigital para exteriores e interiores (tipo estandar).

Micrómetro electrodigital para exteriores (tipo estandar).

Instrumentos y equipos de medición

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