metrologia

ESPECIFICACIONES EN
LA INSTRUMENTACIÓN
DE MEDIDA

La especificación de un instrumento de medida es la
descripción escrita de su comportamiento que objetivamente cuantifica sus
posibilidades. Sin embargo, no todos los fabricantes especifican con los mismos
criterios o, tan siquiera, con los mismos parámetros. Además, hay fabricantes
agresivos que presentan unas especificaciones aparentementesuperiores a las
reales, mientras que otros más conservadores, prefieren especificar el
comportamiento del peor de sus equipos.
Las especificaciones definen el comportamiento no de un equipo en particular,
sino de todos los equipos del mismo lote o del mismo modelo. Por ello, es habitual
que las especificaciones de un modelo se presenten de tal forma que un gran
porcentaje de los equipos de aquelmodelo se comporten al menos tan bien como se
presenta en sus especificaciones. Dado que las especificaciones de todos los
equipos de un mismo modelo tienden a distribuirse de forma normal o gaussiana,
nos encontraremos, por una parte, que la mayoría de los equipos se comportan
mejor de lo esperado y, por otra, que unos pocos equipos no cumplen con las
tolerancias especificadas. En este último caso, lagarantía del equipo compromete
al fabricante a reajustar el equipo sin cargo alguno de reparación.
Pero, ¿qué parámetros definen el comportamiento de un equipo de medida, y
cómo los cuantificamos de forma objetiva? Términos como error, tolerancia,
precisión, exactitud o incertidumbre se utilizan a menudo con este propósito, pero
no siempre se emplean de forma correcta.

1. Error en la medida
Enmetrología se asume que toda cantidad a medir tiene un valor verdadero. Este valor
verdadero es el que se obtendría con un instrumento de medida perfecto. Sin embargo, en
metrología también se reconoce que tal instrumento ideal no existe, por lo que el verdadero
valor de una medida no se conocerá (si bien nos podremos acercar al mismo tanto como la
tecnología y nuestro procedimiento de medida nospermita). Para soslayar esta limitación se
recurre al concepto de valor convencionalmente verdadero, es decir, el valor de la
medida que, a efectos prácticos, se considera como suficientemente próximo al verdadero.

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El valor convencionalmente verdadero, o valor nominal, se materializa físicamente en
patrones. Así, se define como error de medida de un instrumento a la diferenciaentre la
medida obtenida por el mismo y el valor nominal. Por ejemplo, si empleamos como patrón
de medida una pesa de 1 Kg de valor nominal, y una balanza indica que su peso es de 0,9
Kg, su error de medida es de 0,1 Kg. Este valor lo podemos expresar en porcentaje
relativo al valor nominal, definiéndose así el error relativo. En el ejemplo anterior, el error
 0,1 Kg

relativo es del 10% 
⋅ 100. En los instrumentos electrónicos de precisión es
 1 Kg

habitual expresar los errores relativos en ppm ó partes por millón (1 ppm = 0,0001%).

2. Exactitud y Precisión
Una forma de mejorar la información dada por un instrumento de medida es repetir
muchas veces la misma medida en las mismas condiciones. Si el equipo de medida tiene
resolución suficiente, nos podemos encontrar que las distintasrealizaciones de la medida
dan resultados diferentes. La distribución típica de estas medidas recibe el nombre de
normal o gaussiana (ver fig. 1). Esta distribución indica que el resultado más probable de la
medida es el central (valor medio de todas las repeticiones), si bien existe cierta dispersión
de las medidas en torno a este valor medio;
frecuencia
cuanto más alta sea esta dispersión,mayor
relativa
probabilidad tendremos de obtener un error
elevado en una única realización de la medida.
En definitiva, el comportamiento de un equipo
de medida se define en términos de su
exactitud y su precisión. Un instrumento de
medida es tanto más exacto cuanto más
valor
próximo está el valor medio de las n medidas
Medida
medio
al valor convencionalmente verdadero. Y el
mismo instrumento será...