Error de observación
Calibración imperfectaEditar
Las fuentes de error sistemático pueden ser la calibración imperfecta de los instrumentos de medición (error cero), los cambios en el entorno que interfieren en el proceso de medición y, a veces, los métodos imperfectos de observación pueden ser error cero o error porcentual. Piense en un experimentador que toma una lectura del periodo de tiempo de un péndulo que pasa por un marcador fiduciario: Si su cronómetro o temporizador comienza con 1 segundo en el reloj, todos sus resultados estarán desviados en 1 segundo (error cero). Si el experimentador repite este experimento veinte veces (comenzando en 1 segundo cada vez), entonces habrá un error porcentual en el promedio calculado de sus resultados; el resultado final será ligeramente mayor que el período real.
La distancia medida por el radar será sistemáticamente sobreestimada si no se tiene en cuenta la ligera ralentización de las ondas en el aire. La puesta a cero incorrecta de un instrumento que conduce a un error de cero es un ejemplo de error sistemático en la instrumentación.
Los errores sistemáticos también pueden estar presentes en el resultado de una estimación basada en un modelo matemático o ley física. Por ejemplo, la frecuencia de oscilación estimada de un péndulo tendrá un error sistemático si no se tiene en cuenta el ligero movimiento del soporte.
Edición de la cantidad
Los errores sistemáticos pueden ser constantes o estar relacionados (por ejemplo, proporcionales o un porcentaje) con el valor real de la cantidad medida, o incluso con el valor de una cantidad diferente (la lectura de una regla puede verse afectada por la temperatura ambiental). Cuando es constante, se debe simplemente a una puesta a cero incorrecta del instrumento. Cuando no es constante, puede cambiar de signo. Por ejemplo, si un termómetro está afectado por un error sistemático proporcional igual al 2% de la temperatura real, y la temperatura real es de 200°, 0° o -100°, la temperatura medida será de 204° (error sistemático = +4°), 0° (error sistemático nulo) o -102° (error sistemático = -2°), respectivamente. Por lo tanto, la temperatura estará sobreestimada cuando esté por encima de cero, y subestimada cuando esté por debajo de cero.
DriftEdit
Los errores sistemáticos que cambian durante un experimento (deriva) son más fáciles de detectar. Las mediciones indican tendencias con el tiempo en lugar de variar aleatoriamente alrededor de una media. La deriva es evidente si una medición de una cantidad constante se repite varias veces y las mediciones derivan en un sentido durante el experimento. Si la siguiente medición es más alta que la anterior, como puede ocurrir si un instrumento se calienta durante el experimento, la cantidad medida es variable y es posible detectar una deriva comprobando la lectura del cero durante el experimento, así como al comienzo del mismo (de hecho, la lectura del cero es una medición de una cantidad constante). Si la lectura del cero está constantemente por encima o por debajo de cero, existe un error sistemático. Si éste no puede eliminarse, potencialmente restableciendo el instrumento inmediatamente antes del experimento, entonces debe permitirse restando su valor (posiblemente variable en el tiempo) de las lecturas, y teniéndolo en cuenta al evaluar la precisión de la medición.
Si no es evidente ningún patrón en una serie de mediciones repetidas, la presencia de errores sistemáticos fijos sólo puede encontrarse si se comprueban las mediciones, ya sea midiendo una cantidad conocida o comparando las lecturas con otras realizadas con un aparato diferente, que se sabe que es más preciso. Por ejemplo, si se piensa en el cronometraje de un péndulo utilizando un cronómetro preciso varias veces, se obtienen lecturas distribuidas aleatoriamente en torno a la media. Es de esperar que se produzca un error sistemático si se compara el cronómetro con el «reloj parlante» del sistema telefónico y se comprueba que va lento o rápido. Evidentemente, los tiempos del péndulo deben corregirse en función de lo rápido o lento que haya funcionado el cronómetro.
Los instrumentos de medida, como los amperímetros y los voltímetros, deben comprobarse periódicamente con estándares conocidos.
Los errores sistemáticos también pueden detectarse midiendo cantidades ya conocidas. Por ejemplo, un espectrómetro equipado con una rejilla de difracción puede comprobarse utilizándolo para medir la longitud de onda de las líneas D del espectro electromagnético del sodio, que están a 600 nm y 589,6 nm. Las mediciones se pueden utilizar para determinar el número de líneas por milímetro de la rejilla de difracción, que luego se puede utilizar para medir la longitud de onda de cualquier otra línea espectral.
Los errores sistemáticos constantes son muy difíciles de tratar, ya que sus efectos sólo son observables si se pueden eliminar. Estos errores no pueden eliminarse repitiendo las mediciones o promediando un gran número de resultados. Un método común para eliminar el error sistemático es a través de la calibración del instrumento de medición.