Este documento describe los instrumentos de medición y los tipos de errores que pueden ocurrir al medir. Explica que los instrumentos de medición permiten comparar magnitudes físicas desconocidas con unidades de medida establecidas. Luego, resume varios instrumentos comunes como reglas, metros, calibres y multímetros que se usan para medir longitudes y magnitudes eléctricas. Finalmente, clasifica los errores que pueden ocurrir debido al instrumento, el operador, factores ambientales u otros factores.

1. ISFD “JOSE MANUEL ESTRADA”
INSTRUMENTACION
Y CONTROL
INSTRUMENTOS DE MEDICION
PROFESOR: MESA
ALUMNOS: ALEGRE JOSE ADRIAN
ARGAÑARAZ GUSTAVO
EMANUEL
CHAMORRO JUAN MANUEL
CURSO: 4º 1º
AÑO: 2011

2. INSTRUMENTOS
DE MEDICION
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.
Historia
Desde la antigüedad medir es una necesidad vital para el hombre.
La medida surge debido a la necesidad de informar a los demás de las actividades de
caza y recolección, como por ejemplo: a que distancia estaba la presa, que tiempo
transcurría para la recolección; hasta donde marcaban los límites de la población.
En último lugar surgieron los sistemas de medidas, en las poblaciones con las
actividades del mercado.
Todos los sistemas de medidas
de longitud derivaron de las
dimensiones del cuerpo
humano (codo, pie...), de sus
acciones y de las acciones de
los animales.
Otros sistemas como los del
tiempo también derivaron del
ser humano y más
concretamente de los
fenómenos cíclicos que
afectaban a la vida del
hombre.
Los sistemas de medidas
concretos, tales como las de longitud, superficie, tuvieron una evolución muy distinta.
Los de longitud derivaron de las dimensiones que se recorrían. Sin embargo en las
medidas de capacidad hubo un doble sistema según fuera para medir líquido o sólido, y
los nombres de ambos sistemas derivaron de los recipientes en los que eran contenidos
o de sus divisores.
El progreso de todos los sistemas de medida tuvo que ver con dos factores:
• El grado de intercambio de productos entre distintos grupos humanos.

3. • El desarrollo de los sistemas de escritura y de numeración, y en general, de las
distintas ciencias.
Medir:
Es comparar una cantidad desconocida
que queremos determinar y una cantidad
conocida de la misma magnitud, que
elegimos como unidad. Al resultado de
medir lo llamamos Medida y da como
producto un número (cuantas veces lo
contiene) que es la relación entre el objeto
a medir y la unidad de referencia (unidad
de medida). O sea que estamos
comparando la cantidad que queremos
determinar con una unidad de medida
establecida de algún sistema, por ejemplo
cierta longitud comparada con cuantos milímetros equivale, una determinada corriente
eléctrica con cuantos amperes, cierto peso con cuantos gramos, etc.
Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que
observamos, teniendo en cuenta que las medidas se realizan con algún tipo de error,
debido a imperfecciones del instrumento o a limitaciones del medio, errores
experimentales, etc.
Unidades de medida
Al patrón utilizado para medir le llamamos
también Unidad de medida. Debe cumplir estas
condiciones:
1º.- Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con
el tiempo ni en función de quién realice la medida.
2º.- Ser universal, es decir utilizada por todos los
países.
3º.- Ha de ser fácilmente reproducible.
Reuniendo las unidades patrón que los científicos
han estimado más convenientes, se han creado los
denominados Sistemas de Unidades.
Uno de ellos que utilizamos en nuestras aulas es el
Sistema Internacional
Sistema Internacional ( S.I.)
Este nombre se adoptó en el año 1960 en la XI
Conferencia General de Pesos y Medidas, celebrada en París buscando en él un sistema
universal, unificado y coherente que toma como Magnitudes fundamentales: Longitud,

4. Masa, Tiempo, Intensidad de corriente
eléctrica, Temperatura termodinámica, Cantidad de sustancia, Intensidad luminosa. Toma
además como magnitudes complementarias: Angulo plano y Angulo sólido.
Longitud metro m Tiempo segundo s
Masa kilogramo Kg
Intensidad de corriente eléctrica amperio o amper A
Temperatura kelvin K
Cantidad de sustancia mol Mol
Intensidad luminosa candela Cd
Errores en las medidas directas:
El origen de los errores de medición es muy diverso, pero podemos distinguir:
Errores sistemáticos: son los que se producen siempre, suelen conservar la magnitud y
el sentido, se deben a desajustes del instrumento, desgastes etc. Dan lugar a sesgo en las
medidas.
Errores aleatorios: son los que se producen de un modo no regular, variando en
magnitud y sentido de forma aleatoria, son difíciles de prever, y dan lugar a la falta de
calidad de la medición.
Error absoluto: el error absoluto de una medida es la diferencia entre el valor real de una
magnitud y el valor que se ha medido.
Error relativo: es la relación que existe entre el error absoluto y la magnitud medida, es
adimensional, y suele expresarse en porcentaje.
Error estándar: si no hemos valorado el error que cometemos al medir, tomamos como
error estándar:
Cinco veces la apreciación del instrumento.
El 5% de la magnitud medida.
El error estándar es la mayor de estas medidas.

5. A continuación mencionaremos algu8nos instrumentos con sus características.
Para medir longitud:
• Regla
• Metro
• Calibre
• Micrómetro, etc.
REGLA: Instrumento de forma rectangular y de poco espesor, el cual puede estar
hecho de distintos materiales rígidos, que sirve principalmente para medir la distancia
entre dos puntos o para trazar líneas rectas.
Al medir con la regla debemos tener la precaución de iniciar la medida desde el cero de
la escala, que no siempre coincide con el extremo de la misma, si no que en muchas
reglas el cero se encuentra a una pequeña distancia de dicho extremo, lo que puede
conducir a un error de medición si no se presta atención a este detalle.
METRO PLEGABLE: se utiliza para medir distancias con una apreciación de 1 mm.
Este instrumento suele tener el cero de la escala coincidiendo con su extremo, por lo
que en este caso se debe medir partiendo del mismo. Suelen tener una longitud de 1m o
de 2m.
CINTA METRICA: se utiliza para medir distancias con
una apreciación de 1 mm y en pulgadas, también
suelen tener el cero de la escala coincidiendo con su
extremo, por lo que en este caso se debe medir
partiendo del mismo, donde tiene una pata de apoyo
para colocar en el borde de la pieza, facilitando la
medición. Tienen de 1m a 5m de longitud.
CALIBRE: instrumento para medir
pequeñas longitudes con apreciación de
0,1 mm en los modelos más comunes con
nonio de 10 divisiones, apreciación de
0,02 mm si tiene nonio de 50 divisiones,

6. además de 1/128”en el nonio de pulgadas, por lo tanto su apreciación dependerá de la
cantidad de divisiones del nonio:
10 divisiones = 1/10 mm o 0,1 mm
20 divisiones = 1/20 mm o 0,05 mm
50 divisiones = 1/50 mm o 0,02 mm
Este instrumento tiene además accesorios para facilitar distintos tipos de medidas de
longitud sobre piezas, por ejemplo: medidas exteriores con las patas fija y móvil, medidas
en interiores con las puntas fija y móvil, medidas de profundidad en cavidades con la varilla
de profundidad. En cualquiera de los casos anteriores la lectura siempre se realiza sobre la
zona a consultar, donde se encuentren el nonio y la regla, observando la cantidad de
milímetros enteros a la izquierda del cero del nonio y los decimales contando en el nonio
hasta llegar a los trazos coincidentes.
MICRÓMETRO: instrumento de precisión para medir longitudes con una apreciación
de centésimas de milímetro (0,01mm) capaz de realizar estas mediciones gracias a un
tornillo de precisión con una escala convenientemente graduada.

7. Para medir magnitudes eléctricas:
AMPERÍMETRO: instrumento que mide la
intensidad de corriente eléctrica que circula
por su interior en amperes A (cuanta
corriente hay en el circuito o cuantos
electrones circulan por unidad de tiempo). Se
debe conectar en serie con la corriente a
medir, de lo contrario provoca cortocircuitos
por su baja resistencia interna, con los
correspondientes daños.
MULTÍMETRO O TESTER: contiene varios instrumentos en uno para medir
distintas magnitudes eléctricas, seleccionándolos mediante una perilla. Puede medir
voltaje o tensión, resistencia eléctrica, intensidad de corriente (solo mili amperes y en
algún caso hasta 10 A en corriente continua), etc.
Debe conectarse como el instrumento que se seleccione (amperímetro en serie,
voltímetro en paralelo), en el caso de medir resistencia eléctrica debe seleccionarse el
óhmetro y realizar la medición con dicha resistencia desconectada de toda fuente
eléctrica ya que el óhmetro tiene pilas internas y otra tensión externa aplicada puede
dañarlo.

8. Errores en la medición.
Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun
cuando las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento,
el mismo método y en el mismo ambiente. Los errores surgen debido a la imperfección
de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los
aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.
Medida del error: En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante, la
inexactitud o incertidumbre es la diferencia entre los valores máximo y mínimo
obtenidos.
Incertidumbre = valor máximo - valor mínimo
El error absoluto es la diferencia entre el valor leído y el valor convencionalmente
verdadero correspondiente.
• Error absoluto = valor leído - valor convencionalmente verdadero
• El error absoluto tiene las mismas unidades de la lectura.
• El error relativo es el error absoluto entre el valor convencionalmente verdadero.
• Error relativo = error absoluto
• Valor convencionalmente verdadero
Y como el error absoluto es igual a la lectura menos el valor convencionalmente
verdadero, entonces:
• Error relativo = valor leído -valor convencionalmente verdadero
Valor convencionalmente verdadero
Con frecuencia, el error relativo se expresa en porcentaje multiplicándolo por cien.
Clasificación de errores en cuanto a su origen.
Errores por el instrumento o equipo de medición: Las causas de errores atribuibles al
instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación (dado que es imposible construir
aparatos perfectos). Estos pueden ser deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones
mecánicas, falta de paralelismo, etcétera.
El error instrumental tiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o
información técnica de fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante
calibración.
Errores del operador o por el modo de medición: Muchas de las causas del error
aleatorio se deben al operador, por ejemplo: falta de agudeza visual, descuido,
cansancio, alteraciones emocionales, etcétera. Para reducir este tipo de errores es
necesario adiestrar al operador:

9. Error por el uso de instrumentos no calibrados: instrumentos no calibrados o cuya fecha
de calibración está vencida, así como instrumentos sospechosos de presentar alguna
anormalidad en su funcionamiento no deben utilizarse para realizar mediciones hasta
que no sean calibrados y autorizados para su uso.
Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones: La fuerza ejercida al efectuar
mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir, el instrumento o
ambos.
Error por instrumento inadecuado: Antes de realizar cualquier medición es necesario
determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para la aplicación
de que se trate.
Además de la fuerza de medición, deben tenerse presente otros factores tales como:
• Cantidad de piezas por medir
• -Tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad, etcétera.)
• Tamaño de la pieza y exactitud deseada.
Se recomienda que la razón de tolerancia de una pieza de trabajo a la resolución,
legibilidad o valor de mínima división de un instrumento sea de 10 a 1 para un caso
ideal y de 5 a 1 en el peor de los casos. Si no es así la tolerancia se combina con el error
de medición y por lo tanto un elemento bueno puede diagnosticarse como defectuoso y
viceversa.
Errores por puntos de apoyo: Especialmente en los instrumentos de gran longitud la
manera como se apoya el instrumento provoca errores de lectura. En estos casos deben
utilizarse puntos de apoyo especiales, como los puntos Airy o los puntos Bessel (véase
la figura 3.1.7).
Errores por método de sujeción del instrumento: El método de sujeción del instrumento
puede causar errores un indicador de carátula esta sujeto a una distancia muy grande del
soporte y al hacer la medición, la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.
La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizar
se debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.
Error por distorsión: Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un
instrumentó puede evitarse manteniendo en mente la ley de Abbe: la máxima exactitud
de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del eje del instrumento.

10. Error de paralaje: Este error ocurre debido a la posición incorrecta del operador con
respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano
diferente El error de paralaje es más común de lo que se cree. Este defecto se corrige
mirando perpendicularmente el plano de medición a partir del punto de lectura.
Error de posición: Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de
medición de los instrumentos, con respecto de las piezas por medir.
Error por desgaste: Los instrumentos de medición, como cualquier otro objeto, son
susceptibles de desgaste, natural o provocado por el mal uso.
Error por condiciones ambientales: Entre las causas de errores se encuentran las
condiciones ambientales en que se hace la medición; entre las principales destacan la
temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido)
electromagnéticas extrañas.
1. Humedad
2. Polvo
3. Temperatura
Todos los materiales que componen tanto las piezas por medir como los instrumentos de
medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura.
Para minimizar estos errores se estableció internacionalmente, desde 1932, como norma
una temperatura de 20″C para efectuar las mediciones. En general, al aumentar la
temperatura crecen las dimensiones de las piezas y cuando disminuye la temperatura las
dimensiones de las piezas se reducen.