Sensibilidad, precisión y exactitud

Como vimos, la sensibilidad de un instrumento o de un método de medición está asociada a la menor variación de la magnitud que se pueda detectar con el instrumento o método. Así, decimos que un tornillo micrométrico con una resolución de 0.001 $mm$ es 1000 veces más sensible que una regla graduada en milímetros.

Ahora, la exactitud de un instrumento o método de medición está asociada a la calidad de la calibración que se haya hecho de los mismos, respecto de patrones de medida aceptados internacionalmente (kilogramo, metro, segundo, etc.). Es deseable que la calibración de un instrumento sea tan buena como su sensibilidad.

Fig. 1.  Tornillo micrometrico de rango $0-25\,mm$ y de resulución $0.001mm$.

Cuando nos referimos a la exactitud de un conjunto de mediciones, estamos haciendo referencia a cuanto se acerca o se desvía el valor medio de estas mediciones del mejor valor de la misma. Esto tiene que ver con el mayor o menor sesgo de las mediciones realizadas con un instrumento de medición. Por ejemplo, si realizamos un conjunto de mediciones de longitud con una regla dilatada, independientemente de su precisión, el conjunto de mediciones presentará un sesgo respeto de su mejor valor. Imaginemos un cronómetro capaz de determinar la centésima de segundo pero que adelanta dos minutos por hora, mientras que un reloj de pulsera común no lo hace. En este caso decimos que el cronómetro es todavía más sensible que el reloj común, pero menos exacto. La fig. 2 ilustra este aspecto de la precisión y su relación con la exactitud.

Fig. 2.  Precisión Vs exactitud de un conjunto de mediciones. Los centros de los círculos indican la posición del “mejor valor” del mesurando y las cruces los valores de varias determinaciones del centro. La dispersión de los puntos da una idea de la precisión, mientras que su centro efectivo (centroide) está asociado a la exactitud. a) Datos precisos pero inexactos, mientras que en d) son más exactos pero imprecisos; b) son datos más exactos y más precisos; c) son datos menos precisos y menos exactos.

Ahora, cuando hablamos de la precisión de un conjunto de mediciones, estamos haciendo referencia a la dispersión que presentan los valores obtenidos, del mismo mesurando, entre sí. La precisión de una serie de mediciones está asociada a la repetitividad de la misma, es decir, al hecho de hacer mediciones repetidas del mismo mesurando, y que estas arrojen resultados similares o no.

Se recomienda ver los siguientes videos.

Video 1. Pie de rey de resolución $0.02\,mm$

Video 2. Tornillo micrométrico de resolución $0.01\,mm$