error

En ingeniería eléctrica, un error significa que un circuito, componente o sistema se desvía de su rendimiento previsto. Esto no es lo mismo que una simple falla o avería. Un error es una desviación medible del valor, estado o función correctos, a menudo lo suficientemente pequeña como para que el sistema siga funcionando, pero produzca resultados poco fiables. Un circuito digital puede "errar" cuando su voltaje de salida se desvía fuera de la tolerancia. Un sensor analógico puede "errar" cuando la temperatura hace que su salida se desplace un 0.5% de su valor nominal. Estos son sistemas que funcionan, pero que dan respuestas incorrectas.

Los errores se acumulan de diferentes maneras según el tipo de circuito. En la instrumentación de precisión, los errores se acumulan: un error del 1% en una etapa de divisor de voltaje puede propagarse a través de las etapas de ganancia, produciendo un error del 10% en la salida. En los sistemas digitales, un solo error de bit en una línea de comunicaciones puede corromper un paquete de datos completo. Los errores de temporización en circuitos síncronos causan violaciones de "setup" o "hold" que hacen que los flip-flops sean metaestables. Los errores térmicos desplazan los valores de los componentes; una resistencia con un coeficiente de temperatura de 100 ppm por grado Celsius "errará" significativamente en un rango de 50 grados.

Los diseños reales incorporan márgenes de error. Una familia lógica clasificada para 0 a 5 voltios típicamente define una entrada alta como cualquier valor por encima de 2.0 voltios, y una entrada baja como cualquier valor por debajo de 0.8 voltios. Esta banda de histéresis permite que el circuito "erre" hasta 2 voltios en una señal alta y aún así sea reconocido correctamente. Sin tales márgenes, el ruido y las tolerancias de los componentes harían que el sistema no fuera fiable. Las fuentes de alimentación se especifican para "errar" no más de más-o-menos 5% de su salida nominal bajo cambios de carga y variaciones de voltaje de línea.

Los errores también ocurren en los lazos de medición y control. Un sistema de retroalimentación puede "errar" si el sensor tiene retardo, histéresis o no linealidad. Un termostato que lee 2 grados por encima "errará" en su respuesta de control, sobrecalentando el espacio. Un extensómetro con salida no lineal "errará" cuando se use más allá de su rango lineal. Las redes de compensación y los procedimientos de calibración están diseñados específicamente para reducir estos errores.

Los oficios eléctricos distinguen el error de la falla: un componente fallido no produce salida o produce una salida catastrófica; un componente que "erra" produce una salida plausible pero incorrecta. Esta distinción es importante en el control de calidad y el diagnóstico. Un transformador en cortocircuito falla inmediatamente. Un transformador con un error de relación de espiras del 2% puede funcionar durante años entregando un voltaje ligeramente incorrecto, causando problemas sutiles en la cadena que son difíciles de rastrear. Por eso se especifican las tolerancias de fabricación, los factores de envejecimiento y los rangos de condiciones de funcionamiento para cada componente en circuitos críticos.