Error
Es definido como la diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor convencionalmente verdadero (tomado de un patrón) de la variable medida. Si el proceso está en condiciones de régimen permanente (estado estable) se denomina error estático. En condiciones dinámicas el error puede cambiar (error dinámico).
Tipos de Error:
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Errores humanos.
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Errores del sistema: Errores del instrumento, Errores ambientales.
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Errores aleatorios.
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Error de linealidad.
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Error estático (ee).
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Error de escala.
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Desvio puede ser : Desvio del cero, Desvio de span.
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Histéresis
Errores humanos: Es aquel en el que NO es posible estimar sus valores matemáticamente
Pueden ser ocasionados por :
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Equivocación en la lectura.
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Cálculos erróneos.
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Selección inadecuada del instrumento.
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Ajuste incorrecto u olvido de ajuste de cero.
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No tener en cuenta los efectos de carga.
Métodos de eliminación o reducción
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Atención cuidadosa a los detalles cuando se efectúan mediciones y cálculos.
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Conciencia de las limitaciones del instrumento.
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Emplear dos o más observadores para tomar datos críticos.
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Tomar al menos tres lecturas para reducir la ocurrencia posible de los errores grandes.
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Motivación adecuada acerca de la importancia de los resultados correctos.
Errores del sistema:
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Errores del Instrumento: se debe a defectos de fabricación del Instrumento
Pueden ser ocasionados por :
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Fricción en cojinetes.
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No linealidad de componentes.
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Errores de calibración.
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Instrumental defectuoso.
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Pérdidas durante la transmisión.
Cómo estimarlos :
1.Comparar con un estándar más exacto.
2.Determinar si es error constante o es proporcional.
Métodos de eliminación o reducción
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Calibración cuidadosa de los instrumentos.
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Revisión del equipo para asegurar una operación adecuada.
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Aplicar factores de corrección después de encontrar un error instrumental.
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Usar más de un método para medir un parámetro.
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Errores Ambientales: Se deben a las condiciones externas que afectan la operación del dispositivo.
Puede ser ocasionado :
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Cambios en la temperatura.
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Variaciones de humedad y presión.
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Campos eléctricos y magnéticos parásitos.
Cómo estimarlos :
Vigilancia cuidadosa de cambios en las variables.
Métodos de eliminación o reducción
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Sellar herméticamente el equipo y los componentes que se estén probando.
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Mantener temperatura y humedad constantes mediante el acondicionamiento de aire.
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Resguardar los componentes y el equipo contra campos magnéticos parásitos (blindaje).
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Empleo de equipo que no se afecte mucho por cambios ambientales.
Error Aleatorio: se debe a efectos fortuitos no controlados por el operador del instrumento de medición. Las
Causas principales de errores aleatorios son:
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Rozamientos internos
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Acción externa combinada
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Errores de apreciación de la indicación
Para una medida, VL, el error aleatorio viene dado por la siguiente expresión CB1:
(CB1)
Dónde: VL* es la media de todas las mediciones
Error de linealidad: Es cuando el resultado de la salida no presenta una línea recta con respecto al valor de entrada. El error de no linealidad puede ser corregido durante la calibración si el instrumento tiene un ajuste de no linealidad. Generalmente se recomienda tomar 5 puntos, a continuación se muestra un ejemplo (ver figura CB4).
Figura CB4
Error estático (ee): viene dado por la siguiente expresión CB2:
(CB2)
Expresando en porcentaje:
(CB3)
Apreciación: Mínima variación que puede ser leída por un instrumento.
(CB4)
Error de escala: corresponde al mínimo valor que puede discriminar el instrumento de medida,se represente mediante la siguiente expresión CB5:
(CB5)
Desvío: Es una variación en la señal de salida que se presenta en un período de tiempo determinado mientras se mantienen constantes la variable medida y todas las condiciones (magnitudes de influencia) tomada en un intervalo de tiempo (1 mes, 1 año, otros).
Se suelen considerar la desviación de cero (variación en la señal de salida para el valor de cero de la medida atribuible a cualquier causa interna) y la deriva térmica de cero (variación en la señal de salida debida a efectos únicos de la temperatura). En la figura CB5 se muestra la curda de calibración, tanto para un desvió de cero y de multiplicación.
Desvío del Cero Desvío de Multiplicación
Figura CB5
Desvío de Cero: Un instrumento tiene un desvío de cero cuando todas las indicaciones del instrumento son consistentemente altos o consistentemente bajos a través del rango completo del instrumento cuando es comparado con la salida deseada.
En la siguiente figura CB6 se muestra la representación del desvío de cero.
Figura CB6.
Desvío de Span: En el desvío de span, la desviación del valor ideal varía en diferentes puntos a lo largo del rango del instrumento.Normalmente se incrementa, cuando la señal de entrada se incrementa.
En la siguiente figura CB7 se muestra la representación del desvío de span.
Figura CB7.
En la siguiente figura CB8 se observa la Combinación Desvío de Span y Cero
Figura CB8.
Histéresis: Es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índice para el mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos, ascendente y descendente.
En la siguiente figura CB9 se muestra la representación de histéresis.
Figura CB9
Ejemplo: en un termómetro de 0 – 100 °C, para el valor de la magnitud de 40 °C, si marca 39,9 °C al subir la temperatura desde 0 e indica 40,1 °C al bajar desde 100 °C, el valor de la histéresis es de:
El calculo de histéresis viene dado por la siguiente expresión :
