4.1. Concepto de Error

I. Introducción y conceptos básicos de metrología

4.1.  Concepto de Error

El concepto de error se puede definir  como: la desviación o alteración en le resultado de una medición. En una medición, un error sistemático se puede corregir mientras que uno accidental no; por ello, cuando se puede escoger es preferible tener un error sistemático que uno accidental.

Al realizar varias mediciones de una misma magnitud física difícilmente se obtendrán los mismos valores, pues siempre existirá un error. Los errores de medición se deben a los errores de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.

4.2 Clasificación general de los errores de medición

·         Error accidental: Aquellos que se producen debido a un error por causas cualesquiera y que no tienen por qué repetirse. Ejemplo: Leemos en el cronómetro 35 s y escribimos en el cuaderno 36 s. Estos errores son de signo desconocido, no se tiene conciencia de la presencia del error.

·         Error sistemático: Se debe a una mala realización de las medidas que se repite siempre. Ejemplos: Se hacen medidas con un aparato que tenga un defecto de fabricación, miramos siempre la probeta desde un ángulo equivocado (error de paralaje). Estos errores son de signo conocido, es decir, se tiene conciencia de que se está cometiendo y además se puede corregir.

Para determinar la precisión de una medida usamos dos tipos de errores:

·         Error absoluto: Desviación entre el valor medido y el valor real. Tiene las mismas unidades que la magnitud medida.

·         Error relativo: Cociente entre el error absoluto y el valor real. Es a dimensional. Nos da una idea más exacta de la precisión a la hora de comparar dos o más medidas.

Ejemplo:

o    Al medir la longitud de una mesa de 120 cm hemos dado como resultado 118 cm. Calcula el error absoluto y relativo.

o    Haz los mismos cálculos si al medir la distancia entre Mieres y Oviedo 20 Km obtenemos un resultado de 20,5 km.

o    Cuál de las dos medidas será más precisa.

4.3 Clasificación de los errores de acuerdo a su causa de origen

·         Errores por el instrumento o equipo de medición: Las causas de errores atribuibles al instrumento, 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, etcétera. El error instrumental tiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante calibración. 

·         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.

·         Error por el uso de instrumentos no calibrados: 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.

·         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. En estos casos deben utilizarse puntos de apoyo especiales, como los puntos Airy o los puntos Bessel.

·         Errores por método de sujeción del instrumento: El método de sujeción del instrumento puede causar errores un indicador de carátula esta sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición, la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.

La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizarlo se debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.

·         Error por distorsión: Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumentó puede evitarse manteniendo en mente la ley de Abbe: la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del eje del instrumento.

·         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 El error de paralaje es más común de lo que se cree. Este defecto se corrige mirando perpendicularmente el plano de medición a partir del punto de lectura.

·         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.

Error por condiciones ambientales

Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la medición; entre las principales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido) electromagnéticas extrañas.

1. Humedad

2. Polvo