No mundo ideal, a indicação apresentada por um sistema de medição deve corresponder ao valor verdadeiro do mensurando. Todavia, não é o que sempre acontece. As imperfeições do sistema de medição, as limitações do operador e as influências das condições ambientais são exemplos de fatores geradores de erros de medição. Por melhor que seja a qualidade do sistema de medição, por mais cuidadoso e habilidoso que seja o operador e por mais bem controladas que sejam as condições ambientais, ainda assim, em maior ou menor grau, o erro de medição estará presente.
Assim, o erro de medição está presente cada vez que a indicação do sistema de medição não coincidir com o valor verdadeiro do mensurando. Dessa forma, o erro de medição é a diferença entre o valor indicado pelo sistema de medição e o valor verdadeiro do mensurando.
Perceba, então, que negar a existência do erro é cometer outro erro. Desde que sejam entendidas as causas e a natureza do erro de medição, é possível conviver com ele e ainda obter informações confiáveis de um processo de medição.
Com relação às fontes de erros, elas são quaisquer fatores que, agindo sobre o processo de medição, dá origem a erros de medição. Os fatores de erro podem ser: internos ao sistema de medição; externos a ele; interações ou retroações; e influência do operador;
FATORES INTERNOS AO SISTEMA DE MEDIÇÃO: não existe sistema de medição perfeito. Limitações tecnológicas e econômicas levam à construção de sistemas de medição não ideais. Há imperfeições nas partes que os compõem, nas conexões, nos conjuntos, nos circuitos e nos demais módulos. O próprio princípio físico de operação do sistema de medição pode dar origem a erros de medição.
Nos sistemas de medição mecânicos, erros de geometria nas partes e mecanismos são as principais fontes de erros internos. Por limitações tecnológicas e de custos, a qualidade das partes e dos componentes utilizados e o rigor com que são montados e alinhados os mecanismos se afastam do ideal. Com o uso contínuo, as peças mecânicas, expostas a movimentos relativos, tendem a se desgastar, intensificando as folgas e piorando o desempenho do conjunto. Quando molas e outros elementos que se deformam são envolvidos, o comportamento não perfeitamente elástico dos materiais é outro fator que pode dar origem a erros de medição.
Nos sistemas de medição elétricos, as conexões e propriedades dos componentes eletrônicos, assim como o desempenho dos circuitos, são as maiores fontes de erros internos. As não-idealidades dos circuitos eletrônicos geram erros de medição. As propriedades dos vários componentes eletrônicos, que não coincidam exatamente com os valores de projeto, tendem a se degradar com o envelhecimento natural dos componentes, afastando ainda mais o desempenho dos circuitos do ideal. Resistências ôhmicas, tensões termoelétricas e galvânicas nos contatos e conexões são outros fatores que, em maior ou menor grau, podem dar origem a erros de medição.
FATORES EXTERNOS AO SISTEMA DE MEDIÇÃO: o ambiente no qual o sistema de medição está inserido pode influenciar o seu comportamento. A presença de vibrações mecânicas e as variações de temperatura podem provocar erros de mediação expressivos nos sistemas de mediação mecânicos. Já a presença de fortes campos eletromagnéticos, flutuações da tensão e variações na frequência da rede elétrica e da temperatura são fatores que podem afetar o comportamento dos sistemas de medição elétricos. Variações da temperatura- que implica a dilatação ou redução térmica-, umidade do ar e pressão atmosférica podem induzir a erros nos sistemas ópticos de mediação com maior ou menor intensidade.
Frequentemente, os fatores ligados ao ambiente estão em contínua mudança. Como consequências, os erros de medição induzidos por esses fatores também se modificam ao longo do tempo. Para se obter resultados confiáveis de medição, é necessário tomar alguns cuidados. A forma mais segura é manter estáveis e controladas as condições ambientais que têm maior influências sobre o processo de medição. O uso de salas de medição climatizadas, fontes de tensão eletromagnéticas estabilizadas e blindagens eletromagnéticas são práticas comuns em laboratórios de medição onde é importante obter melhores incertezas de medição.
INTERAÇÕES E RETROAÇÕES: um sistema de medição ideal não deve provocar nenhuma alteração no mensurando. Todavia, a maioria dos sistemas de medição existentes interage em maior ou menor grau com o mensurando, podendo modificar o seu valor. Esse efeito indesejado é uma fonte de erros denominada retroação. O exemplo mais claro disso é um termômetro que precisa entrar em equilíbrio térmico com o mensurando, para isso, ele retira ou fornece calor ao mensurando, abaixando ou aumentando, respectivamente, a temperatura inicial do mensurando.
INFLUÊNCIA DO OPERADOR: os diferentes níveis de habilidade, a acuidade visual, a correta aplicação da técnica de medição e os cuidados do operador em efetuar a medição podem introduzir, em maior ou menor grau, erros de medição.
Há sistemas que são construídos de forma a minimizar a dependência do desempenho do operador (exemplo: balança digital, micrômetro digital, possibilidade de interfaceamento com computador), outros sistemas, no entanto, são muito mais sensíveis às qualidade e às habilidades do seu operador (exemplo: instrumentos que dependem de interpolações das suas escalas como paquímetros e outros instrumentos de indicação analógica).
Vamos analisar as alternativas trazidas na questão:
(A) erros de medição estarão sempre presentes. Fatores: sistema de medição, ação do ambiente, operador e má definição do mensurando.
CORRETO. Veja que, de fato, erros de medição estarão sempre presentes. Não é possível anulá-los, mas apenas controlá-los. Lembre-se, ainda, que os fatores geradores dos erros de medição podem ser internos ou externos, podem ser interações ou retroações do instrumento de medida com o mensurando ou, ainda, influência do operador.
Dessa forma, o próprio sistema de medição pode ser um fator interno de geração de erro; a ação do ambiente é um fator externo que pode gerar erro; as habilidades do operador em manusear o instrumento ou realizar a leitura podem culminar em erro; e, por fim, a má definição do mensurando também possui a capacidade de gerar erros.
(B) erros de medição estarão sempre presentes. Fatores: sistema de medição, sistema de armazenamento de dados, operador e má definição do mensurando.
ERRADO. Veja que a alternativa é parecida com a alternativa A). Todavia, ela erra ao dizer que o sistema de armazenamento de dados é um fator gerador de erro de medição.
(C) com o devido cuidado, erros de medição podem ser anulados. Fatores: tempo de uso do sistema de medição, ação do tempo, operador e má definição do mensurando.
ERRADO. A alternativa está errada pois os erros de medição não podem ser anulados. Com relação aos fatores, todos os que foram citados podem ser fontes de erros de medição. Cabe um destaque para o tempo de uso do sistema de medição, visto que ainda não foi citado nas outras alternativas. Esse fator aparece porque com o uso contínuo, as peças mecânicas, expostas a movimentos relativos, tendem a se desgastar, intensificando as folgas e piorando o desempenho do conjunto. De forma parecida, nos sistemas eletrônicos, alguns componentes tendem a se degradar com o envelhecimento natural.
(D) com o devido cuidado, erros de medição podem ser anulados. Fatores: resolução do instrumento de medição, ação do ambiente, operador e má definição do mensurando.
ERRADO. A alternativa está errada pois os erros de medição não podem ser anulados. Vale frisar que a resolução do instrumento de medição pode ser considerada um fator interno do erro de medição, afinal, ela seria uma limitação do sistema de medição.
Resposta: A