A Química (Tratamento de dados)

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1. Precisão e Exatidão

Precisão: Significa a aptidão de um instrumento de medição fornecer indicações muito próximas, quando se mede o mesmo mensurando, sob as mesmas condições. Define o quanto um instrumento é capaz de reproduzir um valor obtido numa medição, mesmo que ele não esteja correto. A precisão é definida pelo desvio padrão de uma série de medidas de uma mesma amostra ou um mesmo ponto. Quanto maior o desvio padrão, menor é a precisão. A precisão está relacionada com as incertezas aleatórias da medição e tem relação com a qualidade do instrumento.

Exatidão: É a aptidão de um instrumento para dar respostas próximas ao valor verdadeiro do mensurando. É a capacidade que o instrumento de medição tem de fornecer um resultado correto. Um equipamento exato é aquele que, após uma série de medições, nos fornece um valor médio que é próximo ao real, mesmo que o desvio padrão seja elevado, ou seja, apresente baixa precisão.

A exatidão está relacionada às incertezas sistemáticas da medição. A exatidão pode ser avaliada através da calibração do instrumento.

Então, um equipamento preciso e inexato é capaz de fornecer resultados reprodutivos, mas incorretos, e um equipamento exato e impreciso, é capaz de fornecer resultados corretos, mas com uma grande variação entre as medidas. Isto significa que, neste caso, seria necessário um grande número de medições para se ter um resultado médio confiável e, estatisticamente, válido.

Os termos PRECISÃO e EXATIDÃO possuem significados diferentes

Observemos o exemplo 1 abaixo:

[pic 1]

– Grande dispersão de resultados. Erros fortuitos elevados. Existência de erros sistemáticos: resultado não preciso e não exato.

b – Baixa dispersão de resultados. Erros fortuitos pequenos. Existência de erros sistemáticos: resultado preciso, mas não exato.

c – Grande dispersão de resultados. Erros fortuitos elevados. Não existência de erros sistemáticos: resultado não preciso, mas exato.

d – Baixa dispersão de resultados. Erros fortuitos pequenos. Não existência de erros sistemáticos: resultado preciso e exato.

Obs. A incerteza de medição dos alvos “a” e “c” é maior do que “b” e “d”. A Incerteza das medidas é representada pela dispersão dos valores. (Incerteza –> dispersão)

Exemplo – Calibração de dois Paquímetros na tabela 1 (unidade em mm):

[pic 2]

Com os dados acima (Tabela1), é possível concluir que o equipamento A é mais preciso do que o equipamento B, pois obteve menos variações entre as três medições realizadas no mesmo ponto. Em contrapartida, ele é menos exato, pois a média dos valores obteve um maior desvio em relação ao valor de referência.

Obs1. Nos dias de hoje, o termo “Precisão” foi substituído pelo termo “Repetitividade”.

Obs2. Não devemos confundir o termo “Resolução” com os termos “Precisão” (Repetitividade) e “Exatidão”.

1. Tipos de erros

2.1. Erro de medição: Diferença algébrica entre o resultado de uma medição e o valor verdadeiro mensurada. Uma vez que o valor verdadeiro não pode ser determinado, utiliza-se, na prática, um “erro” de “erro relativo”, o primeiro é, por vezes, denominado “erro absoluto de medição”. Este não deve ser confundido com valor absoluto do erro, que é o módulo do erro.

2.2. Desvio: Valor subtraído do seu valor de referência.

2.3. Erro relativo: Quociente entre o erro da medição e o valor verdadeiro da mensurada.

2.4. Erro sistemático: Média que resultaria de um número infinito de medições da mesma mensurada, efetuadas em condições de repetibilidade, subtraída do valor verdadeiro da mensurada. O erro sistemático é igual ao erro subtraído do erro aleatório. Tal como o valor verdadeiro, o erro sistemático e as suas causas não podem ser completamente conhecidos.

2.5. Correção: Valor adicionado algebricamente ao resultado bruto da medição, para compensar o erro sistemático. A correção é igual e de sinal contrário ao sistemático estimado. Uma vez que o erro sistemático não pode ser perfeitamente conhecido, a compensação não pode ser completa.

[pic 3]

1. Tolerância dos Instrumentos de Medição

        A cada instrumento de medição é atribuída uma especificação que pretende estabelecer os limites expectáveis para os erros cometidos nas medições com eles efetuadas. Em uns casos, esses limites são definidos em normas, isto é, normalizados. Em outros, tais limites são indicados pelos fabricantes dos equipamentos, em catálogos, folhas de especificações ou nos manuais que acompanham os equipamentos.

                Num grande número de instrumentos de medição à exatidão é indicada como uma porcentagem da leitura no fim da escala. Os componentes de circuitos (condensadores, resistências, etc.) são garantidos dentro de certas margens de tolerância em relação aos seus valores nominais. Os limites desses possíveis desvios relativamente aos valores nominais designam-se por limites de erro, ou por erros máximos admissíveis.

        Por exemplo, se uma determinada resistência for especificada como tendo um valor de 500 Ω ± 10%, o seu fabricante “garante” que essa resistência estará entre os limites 450 Ω e 550 Ω. O fabricante não está dessa forma a indicar um desvio padrão, nem uma incerteza, mas apenas a “prometer” que o erro desse componente não será superior aqueles limites.

1. Condições Ambientais de Sistemas Metrológicos Padrões 

4.1 Temperatura: Do ambiente, do mensurando e do instrumento de medição exerce grande influência nas medições. Na metrologia dimensional, bem como em outras áreas da metrologia, a temperatura de 20°C é adotada e padronizada universalmente como referencial de medição. Por isso, todos os instrumentos e padrões são dimensionados para oferecerem o resultado mais correto a 20°C.