Así que comencemos con el error de medición. Mientras mide cualquier cantidad física, es prácticamente imposible encontrar su verdadero valor. La diferencia entre el valor verdadero y el valor medido de una cantidad física se denomina error en su medición. En otras palabras, podemos decir, el resultado de cada medición por cualquier instrumento de medición contiene cierta incertidumbre y esta incertidumbre se llama error.
Antes de entrar en los tipos de errores, distinguemos entre tres términos: precisión, menor cuenta y precisión. La precisión de una medición es la exención relativa de los errores. Es decir, la precisión es la medida de qué tan cerca está el valor medido al valor real de la cantidad.
Para cada instrumento, hay un valor mínimo que se puede medir con precisión. Esto se llama el menor recuento de ese instrumento. Es 0.1 cm para una escala ordinaria, 0.01 cm para un pintor vernier ordinario y 0.001 cm para un medidor de tornillo ordinario.
La precisión describe el límite o resolución de la cantidad medida. Por ejemplo, considere una varilla de hierro de longitud de 12 cm. La escala 1 mide que sea de 11.9 cm y la escala 2 mide que sea de 12.426 cm. Aquí la escala 1 es más precisa, pero la escala 2 es más precisa. Ahora otra escala 3 mide que sea de 12.0056 cm. Podemos decir que la escala 3 es precisa y precisa.
Los errores que pueden ocurrir en la medición de una cantidad física se pueden clasificar en seis tipos: error constante, error sistemático, error aleatorio, error absoluto, error relativo y error porcentual. Cada tipo de error en la medición se explica a continuación.
¿Cuáles son los tipos de errores en la medición?
En general, los errores se clasifican en tres tipos: errores sistemáticos, errores aleatorios y errores.
- Errores instrumentales
- Errores ambientales
- Errores de observación
- Errores teóricos
Los errores brutos son causados por un error al usar instrumentos o medidores, calcular la medición y registrar los resultados de los datos. El mejor ejemplo de estos errores es una persona u operador de lectura de la presión de lectura 1.01n/m2 como 1.10n/m2. Puede deberse al mal hábito de la persona de no recordar adecuadamente los datos al momento de eliminar la lectura, escribir y calcular, y luego presentar los datos incorrectos en un momento posterior. Esta puede ser la razón de los errores brutos en los datos informados, y tales errores pueden terminar en el cálculo de los resultados finales, desviando así los resultados.
Los errores son una fuente final de errores y estos errores son causados por un registro defectuoso o debido a un valor incorrecto al registrar una medición, o leer mal una escala o olvidar un dígito mientras lee una escala. Estos errores deben sobresalir como pulgares doloridos si una persona verifica el trabajo de otra persona. No debe estar compuesto en el análisis de datos.
El error de medición es el resultado de la variación de una medición del valor verdadero. Por lo general, el error de medición consiste en un error aleatorio y un error sistemático. El mejor ejemplo del error de medición es, si las escalas electrónicas se cargan con 1 kg de peso estándar y la lectura es de 10002 gramos, entonces
El error de medición es = (1002 gramos-1000 gramos) = 2 gramos
¿Cuáles son las causas de error en las mediciones?
Si bien se trata de cualquier tipo de medición, es importante identificar las posibles fuentes de error. Ayuda a mantener la precisión de la medición física tanto en campos como en laboratorios. Hay principalmente tres posibles fuentes de errores.
La imperfección o ajuste defectuoso del instrumento de medición puede causar errores. Dichos errores, producidos por el equipo, se conocen como error instrumental. Ejemplo: una cinta larga o corta, un instrumento de medición de ángulo sin un ajuste adecuado.
El error también puede surgir debido a la imperfección de la vista humana en la observación y al tacto en los instrumentos de manipulación. Estos errores hechos por el hombre se conocen como error personal. Ejemplo: tomar lectura de nivel incorrecto, tomar una lectura incorrecta de un ángulo de círculo de un teodolito.
La variación de los fenómenos naturales también es una posible fuente de error. La variación de la temperatura, la humedad, la gravedad, el viento, la refracción, la declinación magnética, etc. son fenómenos naturales más comunes que pueden causar errores de medición. Si no se observan adecuadamente mientras toman mediciones, los resultados serán incorrectos. Ejemplo: Error de longitud de cinta o cadena debido al cambio de temperatura.
Cuando cualquier encuesta, como encuesta de tierras, encuesta topográfica, encuesta de construcción, encuesta estructural, encuesta de límites, encuesta de propiedad, etc. o cualquier otra medición, estas posibles fuentes de errores deben considerarse altamente para una medición precisa. Todas las herramientas de topografía y el equipo de topografía deben seleccionarse en tal manera que estén libres de cualquier error. El topógrafo debe tener cuidado durante las medidas. Deben hacer un ajuste adecuado para cualquier fenómeno natural.
¿Qué factores afectan el proceso de medir?
Al realizar el análisis de incertidumbre, es importante considerar qué influye en la incertidumbre, no los errores, en los resultados de la medición. Aquí hay una lista de seis influencias comunes que traerán conciencia e iluminación a todos los que realizan mediciones.
El equipo seleccionado para realizar pruebas y calibraciones es importante. Puede afectar severamente la incertidumbre en los resultados de la medición. Por lo tanto, la razón por la cual se sabe que muchos laboratorios y profesionales son muy selectivos al comprar equipos. Típicamente, el equipo es la influencia más comúnmente evaluada cuando se realiza el análisis de incertidumbre. No es inusual que los laboratorios realicen experimentos en su equipo para cuantificar las fuentes de incertidumbre (por ejemplo, repetibilidad, reproducibilidad, estabilidad, etc.). Por lo tanto, es importante considerar qué equipo se utilizará para realizar mediciones.
Al realizar mediciones, es importante considerar la unidad bajo prueba. Por lo general, la unidad bajo prueba, o UUT, a menudo se pasa por alto por influencia en la incertidumbre. Sin embargo, la unidad bajo prueba puede contribuir con mucha incertidumbre al resultado de la medición. Al considerar la unidad bajo prueba en comparación con el equipo o el estándar utilizado, es común que el elemento sea menos estable, tenga menos resolución y tenga un sesgo no cuantificado. Todos estos factores contribuyen a la incertidumbre en el resultado de la medición. Por lo tanto, es importante considerar la resolución y la repetibilidad de la medición de la unidad bajo prueba.
El operador que realiza pruebas y calibraciones tiene una gran influencia en la incertidumbre asociada con un resultado de medición. Su capacidad para facilitar el proceso de medición y realizar trabajos de calidad tiene un impacto directo en el resultado de la medición. Factores como la educación, la capacitación, la experiencia y la técnica pueden influir en la incertidumbre. Por lo tanto, es importante experimentos de reproducibilidad de conducta entre los operadores para cuantificar la incertidumbre (es decir, la variabilidad) en los resultados de la medición como resultado del operador.
El entorno donde se realizan las pruebas y las calibraciones puede influir en la incertidumbre en los resultados de la medición. Variables como la temperatura, la humedad, la presión, la gravedad, la elevación, la vibración, el estrés, la tensión, la iluminación, etc. pueden afectar el resultado de la medición. Algunas pruebas y calibraciones son más sensibles a ciertos factores ambientales que otras. Por lo tanto, es importante tener experiencia relacionada con la disciplina o el sistema de medición específico que se está evaluando. Una supervisión sobre la influencia del medio ambiente no solo afecta la incertidumbre, sino que puede dar como resultado un error de medición adicional.
¿Cómo se puede evitar el error de medida?
También conocido como error de observación, el error de medición es una forma común de inexactitud que puede tener lugar al realizar un experimento. Se refiere a la diferencia entre un valor medido y su verdadero valor. Si se produce esta supervisión, puede sesgar sus datos y conducir a hallazgos inexactos e inconsistentes. Como tal, el personal debe tratar de evitarlo tanto como sea posible. Para comprender mejor cómo minimizar el error de medición, es importante comprender primero sus formularios principales.
- Errores sistemáticos: el error sistemático surge de un dispositivo de medición defectuoso, métodos de observación imperfectos o un entorno no controlado. Tal error es predecible y generalmente es constante o produce resultados proporcionales al valor real de la medición.
- Errores aleatorios: los errores aleatorios ocurren como resultado de cambios repentinos y aleatorios en las condiciones de un experimento. Tales errores siempre están presentes en un experimento y en gran medida inevitables.
Una vez que comprenda las principales formas de error experimental, puede actuar para prevenirlas. Las siguientes precauciones lo ayudarán a reducir los errores y producir los resultados más precisos.
El uso de equipos de calidad es primordial para reducir el error de observación sistemático. Asegúrese de utilizar un dispositivo de medición actualizado y preciso que no tenga ningún defecto al realizar su experimento.
Antes de realizar un experimento, asegúrese de calibrar adecuadamente sus instrumentos de medición para evitar resultados inexactos.
La naturaleza imperfecta de los humanos significa que siempre habrá un error humano cuando observen y midan los resultados. Minimice este impacto tomando el tiempo para capacitar a todo el personal de laboratorio aplicable sobre cómo usar correctamente todos los equipos y realizar procedimientos al realizar un experimento.
¿Qué es un error de medición Metrologia?
El error de medición (también llamado error de observación) es la diferencia entre una cantidad medida y su valor real. Incluye un error aleatorio (errores naturales que se esperan con cualquier experimento) y error sistemático (causado por un instrumento incorrecto que afecta todas las mediciones).
Por ejemplo, supongamos que estaba midiendo los pesos de 100 atletas de maratón. La escala que usa es una libra: este es un error sistemático que dará como resultado que todos los cálculos de peso corporal de los atletas estén apagados por una libra. Por otro lado, supongamos que su escala fue precisa. Algunos atletas pueden estar más deshidratados que otros. Algunos pueden tener ropa más húmeda (y, por lo tanto, más pesada) o un 2 oz. barra de caramelo en un bolsillo. Estos son errores aleatorios y son de esperar. De hecho, todas las muestras recolectadas tendrán errores aleatorios: en su mayor parte, son inevitables.
Los errores de medición pueden crecer rápidamente en tamaño cuando se usan en fórmulas. Por ejemplo, si está utilizando un pequeño error en una medición de velocidad para calcular la energía cinética, sus errores pueden cuadruplicar fácilmente. Para tener en cuenta esto, debe usar una fórmula para la propagación de errores siempre que use medidas inciertas en un experimento para calcular otra cosa.
- Error absoluto: la cantidad de error en su medición. Por ejemplo, si pisa una escala y dice 150 libras, pero sabe que su verdadero peso es de 145 libras, entonces la escala tiene un error absoluto de 150 lbs – 145 lbs = 5 lbs.
- El mayor error posible: definido como la mitad de la unidad de medición. Por ejemplo, si usa una regla que mide en yardas enteras (es decir, sin ninguna fracción), entonces el mayor error posible es medio yarda.
- Error del instrumento: error causado por un instrumento inexacto (como una escala que está desactivada o un cuestionario mal redactado).
- Margen de error: una cantidad por encima y por debajo de su medición. Por ejemplo, podría decir que el bebé promedio pesa 8 libras con un margen de error de 2 libras (y PM; 2 libras).
- Error de ubicación de medición: causado por un instrumento que se coloca en algún lugar no debería, como un termómetro que no queda fuera al sol.
- Coeficiente de variación (CV): una medida de la variabilidad de una distribución de puntajes o mediciones repetidas. Los valores más pequeños indican una variación más pequeña y, por lo tanto, valores más cercanos a la puntuación verdadera.
- Límites de acuerdo (LOA): proporciona una estimación del intervalo donde una proporción de las diferencias se encuentran entre las mediciones.
¿Qué es error de medida en metrologia?
La metrología sigue siendo un esfuerzo exclusivamente importante. Un signo de su éxito y robustez como infra-tecnología es que generalmente pasa desapercibido. Esto significa que está en peligro de ser poco valorado y poco apreciado. El pie seguro que la metrología proporciona a la infraestructura de calidad será especialmente importante a medida que el mundo lidie con los efectos posteriores de la pandemia Covid-19, reconstruya las economías globales y también se vuelve a centrar en abordar grandes desafíos globales y explotar las tecnologías emergentes. En este contexto, es importante y oportuno volver a examinar el concepto de metrología y cómo se relaciona con la infraestructura de calidad que sirve, pero difiere a la medición en general. Se propone el concepto de metrología como «medición de medición», enfatizando el metadato característico asociado con la disciplina que la distingue de la medición de rutina.
La Oficina Internacional de Peso y Medidas establece que: «La metrología es la ciencia de la medición, que abarca las determinaciones experimentales y teóricas en cualquier nivel de incertidumbre en cualquier campo de la ciencia y la tecnología». [1] La metrología seguramente está en el núcleo de todos los esfuerzos científicos prácticos. La metrología es importante porque casi toda la vida cotidiana, sin mencionar la ciencia práctica, la tecnología, la ingeniería y la medicina, implica mediciones en las que confiamos para nuestra salud, prosperidad comercial, calidad de vida y protección del medio ambiente. La metrología es la estructura que garantiza que estas mediciones sean estables, comparables y precisas, proporcionando confianza en la medición a un nivel establecido (generalmente citando una incertidumbre de medición). Cuando estas cualidades están asociadas con una medición, reduce el desperdicio, permite el comercio, permite que la infraestructura funcione, la tecnología avanzar, la economía prospere, fomente el acuerdo global, la colaboración y el comercio, y garantice nuestra salud y seguridad y calidad de vida continuas. En resumen, la metrología genera sistemas y marcos para la cuantificación y a través de estas calzadas consistencia y garantía en todas las medidas. Sin embargo, la metrología, según la mayoría de las definiciones, sigue siendo un esfuerzo muy pequeño en comparación con todas las actividades que dependen de ella. Vale la pena explorar esta distinción con más detalle.
Desde su definición, está claro que el alcance de la metrología es de lejos y ancho. Sin embargo, el término no es ampliamente utilizado o conocido. Esto se debe a que la metrología es una infra-tecnología. De la misma manera que las infraestructuras apoyan a la sociedad en general, las infra-tecnologías apoyan el funcionamiento de los objetivos científicos y técnicos. Si la realización de mediciones y el intercambio de resultados de medición es como el tráfico, entonces la metrología es como la red de carreteras: una parte fundamental del sistema que permite una operación suave y perfecta del todo. Cuando se trabaja bien, pasamos desapercibidos: cuando aparecen baches en el camino, notamos.
¿Cuáles son los tipos de errores en metrologia?
Un error o falla puede describirse como la disparidad entre el valor calculado y el valor exacto. Por ejemplo, si los dos maquinistas usan un instrumento similar para descubrir los errores en la medición, no se requiere que puedan adquirir los resultados relacionados. Pero, habrá una ligera variación entre las mediciones que se conocen como un error. En secuencia, para conocer la idea de los errores en la medición, uno debe reconocer las dos condiciones que describen el error, a saber, el valor medido y el valor verdadero. El «valor verdadero» no es posible para descubrir la precisión de la medición por medios experimentales que se pueden definir como el valor estándar de un innumerable número de valores calculados. Este valor puede describirse como el valor esperado del valor verdadero que puede establecerse tomando numerosos valores calculados durante la experimentación.
Los errores en la medición pueden ocurrir de las diversas fuentes que generalmente se clasifican en los siguientes tipos. Estos se aclaran debajo de los detalles.
- Errores sistemáticos
- Errores brutos
- Errores aleatorios
- Tipos de errores en las mediciones
Estos tipos de errores sistemáticos generalmente se clasifican en tres tipos que se explican a continuación en detalle.
- Errores sistemáticos
- Errores brutos
- Errores aleatorios
Los errores de observación pueden ocurrir debido al estudio de fallas de la lectura del instrumento, y las fuentes de estos errores son muchos. Por ejemplo, el indicador de un voltímetro retiene un poco sobre la superficie de la escala. Como resultado, ocurre una falla, excepto que la línea de la imagen del testigo está con precisión por encima del indicador. Para reducir el error de paralaje, se ofrecen medidores extremadamente precisos con escalas reflejadas.
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