Erro sistemático é a componente do erro de medição que, em medições repetidas, permanece constante ou varia de maneira previsível. É o erro que se repete: um termômetro que sempre indica alguns décimos a mais, uma balança que sempre pesa um pouco a menos na metade da faixa. O VIM (JCGM 200:2012) define o conceito em oposição ao erro aleatório, e a soma dos dois forma o erro de medição.
Como o erro sistemático é estimado
O valor exato do erro sistemático não é conhecido, porque dependeria de conhecer o valor verdadeiro. O que se faz é estimá-lo pela tendência instrumental:
Tendência = média das indicações − valor de referência
O valor de referência vem de um padrão calibrado, normalmente expresso como valor verdadeiro convencional. Fazer a média de várias leituras serve para separar a parte sistemática da aleatória: o ruído de uma leitura para outra tende a se cancelar na média, o desvio constante não.
Uma vez estimado, o erro sistemático pode ser compensado por uma correção de mesmo valor e sinal contrário. O GUM parte da premissa de que o resultado já foi corrigido para todos os efeitos sistemáticos significativos reconhecidos. O que sobra é a incerteza dessa correção, que entra no orçamento como qualquer outra fonte.
Exemplo: termômetro de pasteurizador
O termômetro digital de um pasteurizador de leite é comparado com um termômetro padrão num banho a 72,0 °C (valor de referência já corrigido pelo certificado do padrão). Dez leituras do instrumento dão média de 72,4 °C. A tendência estimada é +0,4 °C.
O que isso significa na linha: quando o painel mostra 72,0 °C, o produto está perto de 71,6 °C. Se o processo exige 72 °C por 15 segundos, a pasteurização pode estar abaixo do especificado há meses, com o painel mostrando o valor certo. A saída é ajustar o termômetro ou aplicar uma correção de −0,4 °C nesse ponto, e depois avaliar o impacto no produto já liberado.
Fontes comuns de erro sistemático
- Erro de zero ou de ganho do instrumento, que muda com o uso e o tempo (deriva).
- Erro do próprio padrão, quando o laboratório não aplica a correção informada no certificado dele.
- Efeito de temperatura não compensado, como dilatação de peças metálicas medidas fora de 20 °C.
- Método: posição do sensor, tempo de estabilização curto, paralaxe na leitura de ponteiro.
Erros comuns
Achar que dez leituras repetidas “provam” que o instrumento está bom. Repetibilidade boa só mostra que o erro aleatório é pequeno; um instrumento pode repetir muito bem um valor errado. Outro engano é usar a tendência de um ponto para corrigir a faixa inteira. Se o instrumento não é linear, a tendência em 72 °C não diz nada sobre 4 °C. Para entender por que o erro e a incerteza aparecem separados no certificado, veja diferença entre erro e incerteza.
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