Metrologia -a - Determinação da incerteza de medição

• Metrologia -b

Quando se determina o erro aleatório de um instrumento de medição, é necessário aplicar fatores de correção que consideram o efeito do tamanho da amostragem das medições sobre a incerteza a ser determinada, sendo claro que, quanto maior a amostragem, maior a confiabilidade estatística e menores os fatores de correção e vice-versa.

Coeficiente t de Student

O principal fator de correção utilizado nos cálculos de determinação da incerteza de medição é o chamado coeficiente t de Student, em homenagem ao matemático que o formulou e que usava profissionalmente este nome.

No cálculo da dispersão, é considerada também a probabilidade estatística de acerto que se julga suficiente, uma vez que apenas amostragens de 100% do universo ou coleções de infinitos resultados de medição garantem certeza absoluta nos resultados.

Por isso, seleciona-se nas tabelas um índice adequado de confiabilidade, sendo os 95% muito utilizados nas aplicações mais corriqueiras do método

Se você retornar à tabela 1 e calcular o desvio padrão das dez medições usadas para exemplificar o cálculo do erro sistemático, vai encontrar o valor de 0,06241.

O coeficiente t de Student pode ser obtido em tabelas específicas, sendo que, no exemplo que se trabalhou aqui, dez medições foram realizadas e deseja-se 95% de probabilidade de acerto para o cálculo.

Consultada a tabela para essas variáveis, 10 medidas e 95%, encontra-se t = 2,3.

De posse de todos os elementos necessários, pode-se calcular o erro aleatório do instrumento de medição a partir do cálculo da dispersão, conforme abaixo:

Conhecidos o erro sistemático e o erro aleatório, a incerteza de medição do instrumento é obtida pela soma dos dois:

O resultado indica que todas as leituras do instrumento do exemplo se situam em uma faixa de incerteza de + 0,0494 unidades, no caso da balança, quilos.

Determinada a incerteza do instrumento de medição, é preciso considerar também a incerteza do padrão pelo qual o instrumento foi calibrado.

A incerteza do padrão é um dado informado pelo fabricante ou por um laboratório especializado incumbido de determiná-lo no nível de exigência adequado para aplicação.

De posse da informação, obtém-se a incerteza total de medição ponderando a incerteza do instrumento e a do padrão.

A incerteza da medição é um dado indispensável para que os resultados de um experimento científico sejam considerados completos, uma vez que a ciência é um ramo do conhecimento que não produz certezas absolutas, mas conclusões consistentes na exata proporção da consistência dos métodos utilizados.