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2.2:Utilizo instrumentos tecnológicos para realizar
mediciones e identifico algunas fuentes de error en
dichas mediciones.
Indicador de
desempeño 2.2
Sistema Internacional de Medidas.
Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de
unidades que se usa en casi todos los países.
Las unidades del Sistema Internacional de Medidas constituyen referencia
internacional de las indicaciones de los instrumentos de medición, a las
cuales están referidas mediante una concatenación interrumpida de
calibraciones o comparaciones. El Sistema Internacional de Unidades consta
de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas.
Magnitud física
básica
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Unidad básica Símbolo de la
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Longitud L Metro M
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corriente eléctrica
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Instrumento de medición.
Un artefacto de medición es un artefacto 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 buen instrumento de medición:
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 mas 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.
Tipos de mediciones que hace el instrumento:
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
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Para medir tiempo:
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Para medir longitudes:
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Odómetro
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Error de medición: El error de medición se define como
la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Afectan a
cualquier instrumento de medición y pueden deberse a distintas causas.
Las que se pueden de alguna manera prever, calcular, eliminar mediante
calibraciones y compensaciones, se denominan determinísticos
o sistemáticos y se relacionan con la exactitud de las mediciones. Los que
no se pueden prever, pues dependen de causas desconocidas,
o estocásticas se denominan aleatorios y están relacionados con
la precisión del instrumento.
Tipos de errores de medición:
Error Aleatorio: No se conocen las leyes o mecanismos que lo causan por su
excesiva complejidad o por su pequeña influencia en el resultado final. Para
conocer este tipo de errores primero debemos de realizar un muestreo de
medidas. Con los datos de las sucesivas medidas podemos calcular su media y
la desviación típica muestral. Con estos parámetros se puede obtener
la Distribución normal característica, N[μ, s], y la podemos acotar para
un nivel de confianza dado. Las medidas entran dentro de la campana con unos
márgenes determinados para un nivel de confianza que suele establecerse
entre el 95% y el 98%.
Error sistemático: Permanecen constantes en valor absoluto y en el signo al
medir una magnitud en las mismas condiciones, y se conocen las leyes que lo
causan. Para determinar un error sistemático se deben de realizar una serie de
medidas sobre una magnitud Xo, se debe de calcular la media aritmética de
estas medidas y después hallar la diferencia entre la media y la magnitud X0.
Error sistemático = | media - X0 |
Errores debidos al operador: El operador influye en los resultados de una
medición por la imperfección de sus sentidos así como por la habilidad que
posee para efectuar las medidas. Las tendencias existentes para evitar estas
causas de errores son la utilización de instrumentos de medida en los que
elimina al máximo la intervención del operador.
 Error de mal posicionamiento: Ocurre cuando no se coloca la pieza
adecuadamente alineada con el instrumento de medida o cuando con
pequeños instrumentos manuales se miden piezas grandes en relación de
tamaño. Otro ejemplo es cuando se coloca el aparato de medida con un
cierto ángulo respecto a la dimensión real que se desea medir.
 Error de lectura y paralaje: Cuando los instrumentos de medida no tienen
lectura digital se obtiene la medida mediante la comparación de escalas a
diferentes planos. Este hecho puede inducir a lecturas con errores de
apreciación, interpolación, coincidencia, etc. Por otra parte si la mirada
del operador no esta situada totalmente perpendicular al plano de escala
aparecen errores de paralaje.
 Errores que no admiten tratamiento matemático: Error por fatiga o
cansancio.
Errores debidos al instrumento de medida: Cualquiera que sea la
precisión del diseño y fabricación de un instrumento presentan siempre
imperfecciones. A estas, con el paso del tiempo, les tenemos que sumar
las imperfecciones por desgaste.
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  • 1. 2.2:Utilizo instrumentos tecnológicos para realizar mediciones e identifico algunas fuentes de error en dichas mediciones. Indicador de desempeño 2.2
  • 2. Sistema Internacional de Medidas. Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en casi todos los países. Las unidades del Sistema Internacional de Medidas constituyen referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medición, a las cuales están referidas mediante una concatenación interrumpida de calibraciones o comparaciones. El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas (fundamentales), que expresan magnitudes físicas. Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolo de la unidad Longitud L Metro M Tiempo T Segundo S Masa M Kilogramo Kg Intensidad de corriente eléctrica I Amperio A Temperatura Θ Kelvin K Cantidad de sustancia N Mol Mol Intensidad luminosa J Candela Cd
  • 3. Instrumento de medición. Un artefacto de medición es un artefacto 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.
  • 4. Características de un buen instrumento de medición: 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 mas 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. Tipos de mediciones que hace el instrumento: 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.
  • 5. A continuación se indican algunos instrumentos de medición existentes en función de la magnitud que miden: Para medir masa: Balanza Bascula Catarómetro Para medir tiempo: Calendario Cronómetro Reloj Datación radiométrica
  • 6. Para medir longitudes: Cinta métrica Regla graduada Calibre Micrómetro Odómetro Para medir ángulos: Goniómetro Sextante Transportador
  • 7. Para medir temperatura: Termómetro Termopar Pirómetro Para medir presión: Barómetro Manómetro Tubo de Pilot Para medir velocidad: Velocímetro Anemómetro Tacómetro
  • 8. Para medir volúmenes: Pipeta Probeta Bureta Error de medición: El error de medición se define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Afectan a cualquier instrumento de medición y pueden deberse a distintas causas. Las que se pueden de alguna manera prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones, se denominan determinísticos o sistemáticos y se relacionan con la exactitud de las mediciones. Los que no se pueden prever, pues dependen de causas desconocidas, o estocásticas se denominan aleatorios y están relacionados con la precisión del instrumento.
  • 9. Tipos de errores de medición: Error Aleatorio: No se conocen las leyes o mecanismos que lo causan por su excesiva complejidad o por su pequeña influencia en el resultado final. Para conocer este tipo de errores primero debemos de realizar un muestreo de medidas. Con los datos de las sucesivas medidas podemos calcular su media y la desviación típica muestral. Con estos parámetros se puede obtener la Distribución normal característica, N[μ, s], y la podemos acotar para un nivel de confianza dado. Las medidas entran dentro de la campana con unos márgenes determinados para un nivel de confianza que suele establecerse entre el 95% y el 98%. Error sistemático: Permanecen constantes en valor absoluto y en el signo al medir una magnitud en las mismas condiciones, y se conocen las leyes que lo causan. Para determinar un error sistemático se deben de realizar una serie de medidas sobre una magnitud Xo, se debe de calcular la media aritmética de estas medidas y después hallar la diferencia entre la media y la magnitud X0. Error sistemático = | media - X0 |
  • 10. Errores debidos al operador: El operador influye en los resultados de una medición por la imperfección de sus sentidos así como por la habilidad que posee para efectuar las medidas. Las tendencias existentes para evitar estas causas de errores son la utilización de instrumentos de medida en los que elimina al máximo la intervención del operador.  Error de mal posicionamiento: Ocurre cuando no se coloca la pieza adecuadamente alineada con el instrumento de medida o cuando con pequeños instrumentos manuales se miden piezas grandes en relación de tamaño. Otro ejemplo es cuando se coloca el aparato de medida con un cierto ángulo respecto a la dimensión real que se desea medir.  Error de lectura y paralaje: Cuando los instrumentos de medida no tienen lectura digital se obtiene la medida mediante la comparación de escalas a diferentes planos. Este hecho puede inducir a lecturas con errores de apreciación, interpolación, coincidencia, etc. Por otra parte si la mirada del operador no esta situada totalmente perpendicular al plano de escala aparecen errores de paralaje.  Errores que no admiten tratamiento matemático: Error por fatiga o cansancio.
  • 11. Errores debidos al instrumento de medida: Cualquiera que sea la precisión del diseño y fabricación de un instrumento presentan siempre imperfecciones. A estas, con el paso del tiempo, les tenemos que sumar las imperfecciones por desgaste. •Error de alineación. •Error de diseño y fabricación. •Error por desgaste del instrumento: Debido a este tipo de errores se tienen que realizar verificaciones periódicas para comprobar si se mantiene dentro de unas especificaciones. •Error por precisión y forma de los contactos. Gracias por su atención.