Precisión de Instrumentos y Errores

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.
  
Características de un instrumento
Las características importantes de un instrumento de medida son: precisión, exactitud, apreciación y la sensibilidad según las siguientes definiciones:
Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.
Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.
Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.
Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real
 
 
Se utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo mediciones de las diferentes magnitudes físicas que existen. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.
A continuación se indican algunos instrumentos de medición existentes en función de la magnitud que miden.
Para medir masa:
  • balanza
  • báscula
  • espectrómetro de masa
  • catarómetro
Para medir tiempo:
  • calendario
  • cronómetro
  • reloj
  • reloj atómico
  • datación radiométrica
Para medir longitud:
  • Cinta métrica
  • Regla graduada
  • Calibre
  • vernier
  • micrómetro
  • reloj comparador
  • interferómetro
  • odómetro
Para medir ángulos:
  • goniómetro
  • sextante
  • transportador
Para medir temperatura:
  • termómetro
  • termopar
  • pirómetro
Para medir presión:
  • barómetro
  • manómetro
  • tubo de Pitot
Para medir velocidad:
  • tubo de Pitot (propiamente desarrollado para determinar la presión)
  • velocímetro
  • anemómetro (Para medir la velocidad del viento)
  • tacómetro (Para medir velocidad de giro de un eje)

Para medir propiedades eléctricas:
  • electrómetro (mide la carga)
  • amperímetro (mide la corriente eléctrica)
  • galvanómetro (mide la corriente)
  • óhmetro (mide la resistencia)
  • voltímetro (mide la tensión)
  • vatímetro (mide la potencia eléctrica)
  • multímetro (mide todos los anteriores valores)
  • puente de Wheatstone
  • osciloscopio
Para medir volúmenes
  • Pipeta
  • Probeta
  • Bureta
  • Matraz aforado
Para medir otras magnitudes:
  • Caudalímetro (utilizado para medir caudal)
  • Colorímetro
  • Espectroscopio
  • Microscopio
  • Espectrómetro
  • Contador geiger
  • Radiómetro de Nichols
  • Sismógrafo
  • pHmetro (mide el pH)
  • Pirheliómetro
  • Luxómetro (mide el nivel de iluminación)
  • Sonómetro (mide niveles de presión
 

CLASES Y TIPOS DE ERROR
Al medir y comparar el valor verdadero o exacto de una magnitud y el valor obtenido siempre habrá una diferencia llamada error de medición. Por tanto al no existir una medición exacta debemos procurar reducir al mínimo error, empleando técnicas adecuadas y aparatos o instrumentos cuya precisión nos permita obtener resultados satisfactorios. Una forma de reducir la magnitud del error es repetir el mayor número de veces la medición, pues el promedio de las mediciones resultará más confiable que cualquiera de ellas.

CLASES DE ERROR EN LAS MEDICIONES

Los errores se dividen en dos clases:

  • Errores Sistemáticos Estos errores se presentan de manera constante a través de un conjunto de lecturas realizadas al hacer la medición de una magnitud determinada. Las fuentes o causas de esta clase de errores son:


  • Defecto en el Instrumento de Medición. Se produce al determinar el tiempo con un cronómetro que marche más rápido o más lento de lo debido.


  • Error de Paralaje. Este se comete por una incorrecta postura del observador, la cual le impide hacer una adecuada lectura de la medición.


  • Mala Calibración del Aparato o Instrumento usado. Se da por fallas de fabricación.


  • Error de Escala. Se produce por el rango de posición del instrumento empleado, lo que provocara una incertidumbre en la medición.


  • Errores Circunstanciales (estocásticos o aleatorios)
    Esta clase de errores no se repite regularmente de una medición a otra, sino que varían y sus causas se deben a los efectos provocados por las variaciones de presión, humedad y temperatura del ambiente sobre los instrumentos. Así, por ejemplo, con la temperatura la longitud de una regla puede variar ligeramente de una medición a otra; o una balanza sensible puede dar variaciones pequeñas al medir varias veces la masa de un cuerpo. Los errores circunstanciales pueden llamarse estocásticos, ya que son difíciles de apreciar debido a que son muy pequeños y se producen en forma irregular o estocástica de una medición a otra, es decir, azarosa. También se les da el nombre de error aleatorio porque son el resultado de factores inciertos y, por lo tanto, tienen la misma posibilidad de ser positivos o negativos.

    CONCLUSIÓN
    En conclusión tenemos que desde nuestros antepasados tuvieron la necesidad de medir para poder realizar todas sus actividades y que hoy hasta en nuestros días hemos tenido esa necesidad para progresar en un futuro y ser mejores día a día.

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