Erro de medição é a diferença entre o valor medido de uma grandeza e um valor de referência. Na Calibração de instrumentos, a conta é a indicação do instrumento menos o Valor verdadeiro convencional (VVC) dado pelo padrão: E = I − VVC. Erro positivo significa que o instrumento indica a mais; negativo, a menos.
Tipos de erro e correção
O VIM (Vocabulário Internacional de Metrologia) divide o erro em duas componentes:
- Erro sistemático: se repete de forma previsível nas mesmas condições. É o que a calibração estima e o que pode ser corrigido. Exemplo: um termopar que sempre lê 1,2 °C acima.
- Erro aleatório: varia de forma imprevisível entre leituras repetidas. Não se corrige; se reduz com mais leituras e aparece na Incerteza de medição como repetitividade.
A correção é o valor que se soma à indicação para compensar o erro sistemático estimado. Tem o mesmo módulo e o sinal oposto: para erro de +1,2 °C, a correção é −1,2 °C. Confundir os dois sinais é um clássico que dobra o erro em vez de anulá-lo.
Erro absoluto, relativo e em relação ao fundo de escala
O mesmo erro pode ser expresso de três formas, e a especificação do instrumento diz qual usar:
- Absoluto: na unidade da grandeza, como +0,15 bar.
- Relativo à leitura: erro dividido pelo VVC, em %. Comum em balanças e medidores de vazão.
- Relativo ao fundo de escala (span): erro dividido pela amplitude da faixa, em %. Comum em manômetros e transmissores.
Exemplo: manômetro de 0 a 16 bar
Um manômetro de 0 a 16 bar, especificado pelo fabricante com exatidão de ±1 % do fundo de escala (±0,16 bar), é calibrado em cinco pontos. A incerteza expandida da calibração é 0,04 bar em todos eles (valores de exemplo):
| VVC (bar) | Indicação (bar) | Erro (bar) | Erro (% do fundo) | |E| + U (bar) |
|---|---|---|---|---|
| 0,00 | 0,05 | +0,05 | 0,31 % | 0,09 |
| 4,00 | 4,10 | +0,10 | 0,63 % | 0,14 |
| 8,00 | 8,15 | +0,15 | 0,94 % | 0,19 |
| 12,00 | 12,10 | +0,10 | 0,63 % | 0,14 |
| 16,00 | 16,05 | +0,05 | 0,31 % | 0,09 |
Olhando só o erro, todos os pontos estão dentro de ±0,16 bar. Somando a incerteza, o ponto de 8 bar chega a 0,19 bar e não dá para garantir que ele atende. Se o processo opera justamente perto de 8 bar, a decisão sobre esse instrumento depende do critério de aceitação adotado pela empresa. Note também o formato da curva: erro maior no meio da faixa e menor nas pontas é típico de problema de linearidade, algo que um ajuste de zero não resolve.
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Erro de medição, erro máximo admissível e tolerância
O erro de medição é o que a calibração encontrou. O erro máximo admissível (EMA) é o limite aceito por especificação, norma ou regulamento para aquele instrumento. A tolerância de processo é o quanto a variável medida pode variar. São três números diferentes, e só o primeiro vem do laboratório.
Onde as empresas escorregam
Comparar erro em % da leitura com especificação em % do fundo de escala, ou o contrário. No ponto de 4 bar do exemplo, +0,10 bar é 2,5 % da leitura e só 0,63 % do fundo. Outro tropeço é corrigir no sistema de controle um erro tirado de certificado antigo: se o instrumento foi ajustado na calibração, a correção a usar é a do resultado depois do ajuste.
No Sismetro, a tabela de resultados de cada certificado mostra, por ponto, VVC, valor do instrumento, erro, incerteza expandida e a avaliação em relação à tolerância do canal. O erro aparece em unidade e em porcentagem, e o recebimento de certificados de terceiros usa os mesmos campos, o que permite comparar a evolução do erro de um instrumento ao longo dos anos. Mais no módulo de calibração e metrologia.
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