Laboratorio de mediciones electricas

Teoría de errores

Introducción

Medir significa determinar la relación que una magnitud tiene con otra prefijada de la misma especie asumida como unidad. El número que representa tal relación se define como medida y como medición a la operación práctica que permite su determinación.
La obtención de una correcta medida implica un conocimiento profundo del equipamiento empleado yde la teoría de errores.
Cuando se realiza una medición debe realizarse las siguientes preguntas:
a) ¿Que errores posibles aparecen en ella?
b) ¿Se pueden evitar algunos de ellos?
c) ¿Pueden ser minimizables los que no se pueden evitar?
d) ¿Con aparatos de medida establecidos que error obtenemos en la medición?
e) ¿Establecida una cota de error, queinstrumentos debemos usar para no sobrepasarla?
f) ¿Realizada la medición, con aparatos de medida establecidos, el error obtenido es compatible con dichos aparatos?
La pregunta d) es la que se hace el profesional, cuando dispone de un determinado instrumental para una medición definida.
La e) sería el problema inverso al anterior. Es decir, si el profesional pretende realizar lamedición con un error máximo, que técnica de medida debe utilizar y que instrumental emplear para no excederse del máximo fijado.
La f) representa la conclusión del análisis de la medida.

En definitiva es justamente la "teoría de errores" y el conocimiento del instrumental empleado, las herramientas básicas para responder a tales preguntas.

Error Absoluto

Se parte de laafirmación que ninguna medida es exacta en el sentido absoluto de la palabra y que toda media está afectada de un error. Si para una misma magnitud, existen dos valores, de los cuales uno se considera correcto, Xv valor teórico y el otro erróneo, pero próximo al anterior el Xm valor medido. El error absoluto se define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero:

E=Xm-XvEl valor de E será positivo o negativo según que el valor Xm sea mayor o menor que Xv.

La dimensión del error absoluto es la misma que la cantidad en juego.

No siendo posible conocer el valor verdadero de la dimensión a medir, resulta imposible determinar en cualquier medición el valor del error absoluto cometido.

Resulta útil y posible en la generalidad de loscasos, examinando el método conociendo las características del instrumento y analizado el resultado de la medición, establecer el valor de error absoluto máximo. El error absoluto máximo de una medición (llamado también límite de error o imprecisión) es aquel valor positivo o negativo que sumado al resultado de la medición, define con gran probabilidad (tan grande que puede considerarse certeza) elvalor máximo y mínimo dentro del cual estará contenido el valor verdadero.

Por ejemplo si la medición de la capacidad de un condensador se expresa: C = 1μf más o menos 0,05 μf significa que el valor de la capacidad resultará comprendido entre un máximo de 1,05 μf y un mínimo de 0,95 μf y no podrá servir como patrón de referencia en un laboratorio, pero si utilizable en aquellasaplicaciones prácticas en que el citado margen de tolerancia no implique un funcionamiento irregular. El límite del error de una medición resulta determinado si se define todas las causas de error que introducen el operador, el método y el instrumental empleado.

Clasificación general de los errores

No es fácil en un sentido estricto efectuar una clasificación absolutamente cierta de los errorespresentes en las mediciones eléctricas. Según sus características los errores se clasifican:

El operador en base a la aproximación deseada, debe establecer el método oportuno, proceder a la elección del instrumento o aparato de medida de acuerdo a su exactitud, robustez y practicidad, construir el esquema o circuito reduciendo al mínimo las fuentes de error, obtener la lectura, efectuar...