Qual parâmetro de um sistema de medição é utilizado para avaliar o grau de concordância entre um valor de grandeza medido e o seu valor verdadeiro?

A metrologia é a ciência da medição e de suas aplicações.

Ela engloba todos os aspectos teóricos e práticos, quaisquer que sejam as incertezas de medição e os campos de aplicação.

Note que na própria definição de metrologia há um destaque para um conceito fundamental, que é o da Incerteza de Medição.

O Vocabulário Internacional de Metrologia – conceitos fundamentais e gerais e termos associados – é um “dicionário terminológico” voltado para a metrologia, e representa a fonte de todos os conceitos dessa ciência.

Nesse artigo discutiremos alguns conceitos que mais acarretam dúvidas e equívocos entre os usuários.

Os primeiros são os conceitos de ERRO e de INCERTEZA.

Erro de Medição x Incerteza de Medição

Erro é a diferença entre o valor medido e o valor de referência, ou valor de um padrão.

Incerteza é um parâmetro que caracteriza a dispersão dos valores, ou seja, um intervalo onde o valor “real” da medição se encontra.

São conceitos bem distintos: diferença (erro) e dispersão (incerteza).

Pode existir medida sem erro, mas não existe resultado de medição sem incerteza! Por mais perfeito que seja o instrumento sempre existirá uma dúvida na sua medição.

Tomemos como exemplo o padrão nacional do Brasil para medição da grandeza comprimento, que é o laser interferométrico.

A medição de 1 metro com esse padrão possui uma incerteza de 0,01 µm.

Ou seja, se o melhor sistema de medição tem incerteza, todos os demais, que são replicados a partir desse padrão, também terão!

O segundo equívoco, muito recorrente, está no emprego das palavras: EXATIDÃO e PRECISÃO.

Exatidão x Precisão

Exatidão é o grau de concordância entre um valor medido e um valor verdadeiro, ou de referência.

Lembrando que erro é a diferença entre o valor medido e um valor de referência, a exatidão está diretamente relacionada ao erro de medição, entretanto, para a exatidão não é atribuído qualquer valor numérico.

Uma medição é dita mais exata quando for caracterizada por um erro de medição menor.

Observe a Imagem A.

Ela representa os valores medidos por um instrumento (pontos pretos) em relação ao valor do padrão, centro do alvo.

O instrumento em questão pode ser considerado exato quando comparado a imagem B seguinte.

A Precisão é o grau de concordância entre indicações obtidas por medições repetidas.

Lembrando que Incerteza caracteriza dispersão dos valores, a precisão é expressa numericamente por características que definem a dispersão das medições, como exemplo, o desvio-padrão.

Assim, a precisão está diretamente relacionada à incerteza de medição.

Na imagem B o instrumento representado é preciso, mas não é exato, comparativamente ao instrumento representado na Imagem A.

Resumidamente: a exatidão está relacionada ao erro e precisão à incerteza.

Em terceiro, mas não menos recorrente, é a confusão que muita gente faz entre calibração, verificação e ajuste.

Calibração x Verificação x Ajuste

Calibrar é o ato de confrontar o comportamento metrológico de um instrumento de medição com um padrão de referência.

Verificar é apresentar uma evidência objetiva de que uma dada característica metrológica satisfaz a requisitos especificados, por exemplo, o erro máximo do instrumento, sua linearidade, histerese etc.

 Ajustar significa efetuar intervenções em um sistema de medição, de modo que ele forneça as indicações desejadas.

A intervenção mais comum em um ajuste é a diminuição do erro de medição do instrumento.

Na calibração, obrigatoriamente, devemos determinar a incerteza de medição do objetoem calibração.

Numa verificação isso não é necessário.

Uma calibração pode abranger uma verificação, mas o contrário não é verdadeiro.

Nesse sentido, uma calibração torna-se um procedimento mais complexo que uma verificação.

Calibração é uma comparação, e ajuste uma intervenção.

Existe um senso comum, equivocado, que considera calibrar como ajustar, ou consertar um equipamento.

Por esse motivo, muitos profissionais acreditam não ser necessário calibrar um equipamento novo, recém comprado, por pensar que ele está em perfeito estado de uso.

Na verdade, esperamos que o instrumento esteja em perfeito estado, mas não conhecemos suas características metrológicas, tais como incerteza de medição, erro, linearidade, histerese entre outras.

Sempre após a realização de um ajuste é imprescindível realizar uma calibração para, de fato, sabermos se o ajuste realizado foi o adequado.

Espero que esse artigo tenha sido esclarecedor e útil para que você, a partir de agora, empregue e dissemine o uso correto desses termos.

Fontes
Livro: Metrologia e incerteza de medição: conceitos e aplicações

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