Error
de medición
Se define como la diferencia
entre el valor medido y el valor verdadero.
Los resultados de las
medidas nunca corresponden a los valores reales de las magnitudes a medir, sino
que, en mayor o menor extensión, son defectuosas, es decir están afectadas de
error.
Las causas que motivan tales
desviaciones pueden ser debidas al observador, al aparato de medición o incluso
a las propias características del proceso de medida.
Las interacciones entre el
sistema físico y el aparato de medida constituyen la basa del proceso de
medida, pero dicha interacción perturba en cierto grado las condiciones en las
que se encontraba el sistema antes de la medida.
Como consecuencia de la
existencia de diferentes tipos de error, el científico se plantea por sistema
hasta qué punto o en qué grado los
resultados obtenidos son fiables. Por ello al resultado de una medida se le
asocia un valor complementario que indica la calidad de la medida o su grado de
precisión.
Que
es medición?
Es compara la cantidad
desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma
magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos
cosas: un objeto (lo que se quiere
medir) y una unidad de medida ya establecida, ya sea en sistema inglés o
sistema internacional.
Una medida es indirecta
cuando se obtiene, mediante cálculos, a partir de las mediciones directas.
Cuando mediante una formula, calculamos el valor de una variable, estamos
realizando medidas indirectas.
•Utilizar el instrumento con la resolución de la escala apropiada a lo que vamos a medir.
Causas
de errores de medición
Errores debidos al instrumento de medida:
Cualquiera que sea la precisión del diseño y fabricación de un instrumento
presentan siempre imperfecciones. A estas, con el paso del tiempo, les tenemos
que sumar las imperfecciones por desgaste.
·
Error
de alineación.
·
Error
de diseño y fabricación.
·
Error
por desgaste del instrumento. Debido a este tipo de errores se tienen que
realizar verificaciones periódicas para comprobar si se mantiene dentro de unas
especificaciones.
·
Error
por precisión y forma de los contactos
Errores debidos al operador
El operador influye en los resultados de una medición por la imperfección
de sus sentidos así como por la habilidad que posee para efectuar las medidas.
Las tendencias existentes para evitar estas causas de errores son la
utilización de instrumentos de medida en los que elimina al máximo la
intervención del operador.
·
Error
de mal posicionamiento: Ocurre cuando no se coloca la pieza adecuadamente
alineada con el instrumento de medida o cuando con pequeños instrumentos
manuales se miden piezas grandes en relación de tamaño. Otro ejemplo es cuando
se coloca el aparato de medida con un cierto ángulo respecto a la dimensión
real que se desea medir.
·
Error
de lectura y paralaje: Cuando los instrumentos de medida no tienen lectura
digital se obtiene la medida mediante la comparación de escalas a diferentes
planos. Este hecho puede inducir a lecturas con errores de apreciación,
interpolación, coincidencia, etc. Por otra parte si la mirada del operador no
está situada totalmente perpendicular al plano de escala aparecen errores de
paralaje.
·
Errores
que no admiten tratamiento matemático: Error por fatiga o cansancio
Errores debidos a los factores ambientales
El más destacado y estudiado es el efecto de la temperatura en los metales
dado que su influencia es muy fuerte.
·
Error
por variación de temperatura: Los objetos metálicos se dilatan cuando aumenta
la temperatura y se contraen al enfriarse. Este hecho se modeliza de la
siguiente forma.
Variación de longitud = Coeficiente de dilatación
específico x longitud de la pieza x variación temperatura (ΔL = α.L.ΔT)
·
Otros
agentes exteriores Influyen mínimamente. Humedad, presión atmosférica, polvo y
suciedad en general. También de origen mecánico, como las vibraciones.
Errores debidos a las tolerancias geométricas de la
propia pieza
Las superficies geométricas reales de una pieza implicada en la medición de
una cota deben presentar unas variaciones aceptables.
·
Errores
de deformación: La pieza puede estar sometida a fuerzas en el momento de la
medición por debajo del límite elástico tomando cierta deformación que
desaparece cuando cesa la fuerza.
·
Errores
de forma: Se puede estar midiendo un cilindro cuya forma aparentemente circular
en su sección presente cierta forma oval.
·
Errores
de estabilización o envejecimiento. Estas deformaciones provienen del cambio en
la estructura interna del material. El temple de aceros, es decir, su
enfriamiento rápido, permite que la fase austenítica se transforme a fase
martensítica, estable a temperatura ambiente. Estos cambios de geometría son
muy poco conocidos pero igualmente tienen un impacto importante.
Error Experimental
Un error experimental es una
desviación del valor medido de una magnitud física respecto al valor real de
dicha magnitud. En general los errores experimentales son ineludibles y
dependen básicamente del procedimiento elegido y la tecnología disponible para
realizar la medición.
Para minimizar este tipo de
error se recomienda
•Cotejar la calibración del instrumento antes de realizar la medida.
•Cotejar la calibración del instrumento antes de realizar la medida.
•Utilizar el instrumento con la resolución de la escala apropiada a lo que vamos a medir.
Imagina que deseamos medir
el espesor de una hoja de papel. Debido a lo pequeño de la medida lo ideal
sería utilizar un micrómetro y no un metro. La resolución del metro llega hasta
los milímetros y esta cantidad es mayor que el espesor del papel. El micrómetro
por otro lado, tiene una resolución de fracciones del milímetro lo que lo hace
más versátil y efectivo para realizar la medida.
Errores Absolutos y Relativos
Existen dos maneras de
cuantificar el error de la medida:
- Mediante el llamado error
absoluto, que corresponde a la diferencia entre el valor medido fm
y el valor real fr.
- Mediante el llamado error relativo, que corresponde al cociente entre el error absoluto y el valor real fr.