ERRORES

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En la práctica experimental o en el sector laboral de la instrumentación electrónica, es necesario hacer mediciones precisas y confiables de ciertas magnitudes para poder obtener resultados significativos y tomar decisiones informadas. Las magnitudes pueden referirse a cualquier cosa que se pueda medir, como la temperatura, la longitud, el peso, el voltaje, entre otros.

 Fuente: https://www.electricasas.com/error-de-medicion-tipos/

En este contexto, los instrumentos de medición son herramientas indispensables para obtener valores numéricos que representan las magnitudes. Estos instrumentos pueden ser tan simples como una regla o tan complejos como un espectrómetro, pero todos ellos tienen en común la necesidad de ser calibrados adecuadamente para garantizar la precisión y la fiabilidad de las mediciones.

Es importante tener en cuenta que los instrumentos de medición no son ideales, lo que significa que están sujetos a errores que pueden afectar la exactitud de los resultados obtenidos. Si el instrumento no se encuentra calibrado respecitvamente, podría dar cabida a una baja exactitud y en consecuencia a errores que se conocen como  errores sistemáticos.  Por otra parte, la precision de un instrumento se relaciona comúnmente con el valor de su menor división en la escala. Por lo tanto, una regla graduada en milímetros se considera más precisa que otra graduada en centímetros, y al disminuir el tamaño de la menor división de la escala, se obtienen instrumentos cada vez más precisos, sin embargo este proceso de division de escala no puede continuar indefnidamente por lo que se considera un error de apreciación.

Además de los errores de apreciación y los sistemáticos, tambien existen los errores accidentales, los cuales son ocasionados por el operario a la hora de interactuar con el instrumento de medición, 

Ahora bien, se sabe que existen tres tipos de errores en las mediciones: errores sistemáticos, errores de apreciación y errores accidentales. A continuación, se detallará en qué consiste cada tipo de error.

•  Error sistemático: Este problema surge principalmente debido a una calibración inadecuada del instrumento en relación al patrón utilizado. Para minimizar los errores sistemáticos, se puede realizar una comparación entre la escala del instrumento y los valores proporcionados por patrones de medición conocidos, o bien, midiendo la misma magnitud con diferentes instrumentos. Uno de los errores sistemáticos más comunes es el corrimiento del cero del instrumento, también conocido como error de entrada, el cual se produce cuando el instrumento no marca cero cuando la magnitud medida es nula. Este valor ficticio se sumará o restará al de la magnitud medida, generando un error que puede ser significativo. Para evitar este error de entrada, es necesario ajustar adecuadamente el cero del instrumento antes de realizar la medición. Los errores sistemáticos también pueden ser causados por el uso de patrones inadecuados y por no aplicar las correcciones recomendadas por el fabricante, como en el caso de medir con un instrumento que fue calibrado a una temperatura diferente a la del laboratorio donde se está utilizando.
• Error de apreciación: Mientras más alta sea la apreciación de un instrumento, es decir, mientras más pequeña sea la menor división de su escala, menor será el error de apreciación. Por tanto, el error de apreciación es propio del instrumento y no puede ser eliminado ni reducido. Este error es una medida del error del fabricante al comparar las lecturas del instrumento con patrones correspondientes. Es aconsejable consultar el manual proporcionado por el fabricante para conocer el valor real del error. El error de apreciación se considera como un tipo de error sistemático establecido por el fabricante en el momento de calibrar el instrumento.
• Error accidental: Se produce debido a factores accidentales o aleatorios, como la imprecisión en la manipulación del instrumento por parte del operador. A diferencia de los errores sistemáticos, el error aleatorio puede reducirse a niveles despreciables mediante la aplicación de criterios estadísticos y la repetición de la medición un número suficiente de veces.

 Además de estos tipos de errores, en cuestión númerica también existen unos erores relacionados con los datos de las mediciones, entre ellos destacan el error absoluto y el error relativo.

Error absoluto.

 El error absoluto se trata de un parámetro que refleja la suma de todos los errores de medición, ya sean sistemáticos, de apreciación o accidentales. El error absoluto se puede obtener mediante la diferencia entre el valor real o verdadero de una magnitud física y el valor medido o calculado. Es una medida de la precisión de la medición y se expresa en las mismas unidades que la magnitud medida. El error absoluto puede ser positivo o negativo, dependiendo de si el valor medido es mayor o menor que el valor real. 

La fórmula para calcular el error absoluto es la siguiente:

Error absoluto (%) = |Valor real - Valor medido|

Muchas veces una medida se suele escribir como:

 Donde A es el dato medido y SA es el error absoluto de la medida. Un ejemplo de como se interpreta la el uso del error absoluto es el siguiente:

• Al medir una longitud y obtener un resultado de L = 2.54 ± 0.02 m, lo que se sabe con certeza es que la medida se encuentra dentro del rango de 2.52 a 2.56 m. Esto es todo lo que se puede afirmar acerca de la magnitud medida, ya que esta incluye la contribución de todos los errores presentes, incluyendo los sistemáticos, de apreciación y accidentales.

Error relativo.

El error relativo es una medida que evalúa la imprecisión de una medición, expresada como una fracción de la magnitud medida. Se define como la relación entre el valor del error absoluto (δM) y el valor verdadero de la magnitud medida (M). Por otro lado, el error porcentual se obtiene multiplicando el error relativo por 100. El error relativo es útil para comparar mediciones de diferentes magnitudes y su valor aceptable varía según la aplicación. 

La fórmula para calcular el error relativo es la siguiente:

Error relativo (%) = (Valor del error absoluto / Valor verdadero) x 100

El error relativo se expresa en porcentaje y se utiliza para comparar la precisión de diferentes mediciones. Un error relativo bajo indica que la medición es precisa, mientras que un error relativo alto indica que la medición es menos precisa.