Para caracterizar o comportamento metrológico de um sistema de medição, são empregados alguns parâmetros metrológicos. Estes parâmetros podem ser expressos na forma de um simples número, uma faixa de valores ou na forma de um gráfico. Aqui, são descritos os principais parâmetros.
Faixa nominal
A faixa nominal é a faixa de indicação que se pode obter em uma posição específica dos controles de um instrumento de medição. A faixa nominal normalmente é definida em termos de seus limites inferiores e superiores.
Exemplos:
- Termômetro: 100ºC a 200ºC;
- Manômetro: 0 bar a 20 bar;
- Contador: 5 dígitos (isto é 99999 pulsos).
Quando o limite inferior é zero, a faixa nominal pode ser definida unicamente em termos do limite superior.
Exemplo: A faixa nominal de 0V a 100V é expressa como "100V".
Amplitude da faixa nominal
A amplitude da faixa nominal é a diferença, em módulo, entre os dois limites de uma faixa nominal de -10V a +10V a amplitude da faixa nominal é 20V. Em algumas áreas, a diferença entre o maior e o menor valor é denominado faixa.
Faixa de medição
A faixa de medição, também denominada faixa de trabalho, é o conjunto de valores de um mensurando para o qual admitimos que o erro de um instrumento de medição é mantido dentro dos limites especificados. Exemplo: Num relógio apalpador a faixa de medição é de
a
.
A faixa de medição é menor ou, no máximo, igual a faixa nominal. O valor da faixa de medição pode ser obtidas através:
Do manual de operação do SM;
De sinais gravados sobre a escala;
Das especificações de normas técnicas;
Dos relatórios de calibração.
Divisão de escala
É a parte de uma escala compreendida entre duas marcas sucessivas quaisquer.
Comprimento de uma divisão
É a distância entre duas marcas sucessivas quaisquer, medidas ao longo da linha do comprimento de escala. O comprimento de uma divisão é expresso em unidades de comprimento, qualquer que seja a unidade mensurada ou a unidade marcada sobre a escala.
Valor de uma divisão
O valor de uma divisão é a diferença entre os valores de escala correspondentes a duas marcas sucessivas.
Condições de utilização
São as condições de uso para as quais as características metrológicas especificadas de um instrumento de medição é mantido dentro de limites especificados.
Condições de referência
As condições de referência são as condições usuais prescritas para ensaio de desempenho de um instrumento de medição ou para intercomparação de resultados de medições. Estas condições geralmente incluem os valores de referência ou as faixas de referência para as grandezas de influência que afetam o instrumento de medição.
Característico de resposta
É a relação entre um estímulo e a resposta correspondente, sob condições definidas.
Exemplo: A força elemotriz (fem) de um termopar como função da temperatura. A relação poderá ser expressa na forma de uma equação matemática, uma tabela numérica ou um gráfico.
Sensibilidade
A sensibilidade é caracterizada pela variação da resposta de um instrumento de medição dividida pela variação de estímulo. Nos instrumentos com indicador de ponteiro comumente se estabelece a sensibilidade como sendo a relação entre o deslocamento da extremidade do ponteiro em (mm) e o valor unitário da grandeza a medir.
Limiar de mobilidade
É a maior variação no estimulo que não produz variação detectável na resposta de um instrumento de medição, sendo a variação no sinal de entrada lenta e uniforme. O limiar de mobilidade (também chamado threshold) pode depender, por exemplo, de ruído (interno e externo) ou atrito. Pode depender também do valor do estímulo.
Resolução
A resolução é a menor diferença entre as indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. A avaliação da resolução é executada em função do tipo de instrumento:
a) Para dispositivo mostrador digital, a resolução é a variação na indicação quando o dígito menos significativo varia de uma unidade.
b) Nos sistemas de medição com dispositivo mostrador analógico, a resolução é função das limitações do executor da leitura, da qualidade do indicador e da própria necessidade de leituras mais ou menos criteriosas.
Estabilidade
A estabilidade é a aptidão de um instrumento de medição em conservar constantes suas características metrológicas ao longo do tempo. A estabilidade pode ser quantificada de várias maneiras. Exemplo: Pelo tempo no qual a característica metrológica varia de um valor determinado, ou em termos de variação de uma característica em um determinado período de tempo.
Discrição
Caracteriza a aptidão de um instrumento de medição em não alterar o valor do mensurado.
Exemplo: Uma balança é um instrumento discreto para medição de massas, pois o sistema de medição não altera o valor da massa. Um termômetro de resistência que aquece o meio ambiente no qual a temperatura está sob medição não é discreto.
Deriva
A deriva é a variação lenta de uma característica metrológica de um instrumento de medição.
Tempo de resposta
É o intervalo entre o instante em que o estímulo é submetido a uma variação brusca e o instante em que a resposta atinge e permanece dentro de limites especificados em torno do seu valor final estável.
Exatidão de um instrumento de medição
A exatidão, também denominada de acurácia, é a aptidão de um instrumento de medição par dar respostas próximas a um valor verdadeiro. A exatidão é um conceito qualitativo, não devendo ser confundido com precisão.
Classe de exatidão
Classe de instrumentos de medição ou medidas materializadas, que satisfazem a certas exigências metrológicas para conservar os erros dentro de certos limites especificados. Uma classe de exatidão é usualmente indicada por um número ou símbolo adotado por convenção e denominado de índice de classe.
Exemplo: Jogo de blocos padrão classe 0.
Erro de indicação em um instrumento de medição
Este erro é determinado pela diferença da indicação de um instrumento de medição e um valor verdadeiro da grandeza de entrada correspondente. Na prática, uma vez que um valor verdadeiro não pode ser determinado, é utilizado um valor verdadeiro convencional. Este conceito de erro é aplicado principalmente quando o instrumento é comparado a um padrão de referência. Para uma medida materializada, o erro é caracterizado entre a indicação e o valor atribuído a ela.
Erros máximos admissíveis
São os valores extremos de um erro admissível por especificações, regulamentos, etc., para um dado instrumento de medição. Este também é denominado de limites de erros admissíveis.
Tendência
A tendência é o erro sistemático da indicação de um instrumento de medição (também denominada: bias of a measuring instrument, erreur de justesse). A tendência de um instrumento de medição é normalmente estimada pela média dos erros de indicação de um número apropriado de medições repetidas.
Isenção de tendência
Aptidão de um instrumento de medição em dar indicações isentas de erros sistemáticos.
Repetitividade
A repetitividade é a aptidão de um instrumento de medição em fornecer indicações muito próximas, em repetidas aplicações do mesmo mensurando, sob as mesmas condições de medição. Estas condições incluem:
- Redução ao mínimo das variáveis devido ao observador;
- Mesmo procedimento de medição;
- Mesmo avaliador;
- Mesmo equipamento de medição, sendo utilizado nas mesmas condições;
- Mesmo local;
- Repetições em um curto período de tempo.
A repetitividade pode ser expressa quantitativamente em termos das características de dispersão das indicações.
Histerese
A histerese de um instrumento de medição é um erro de medição, que ocorre quando há diferença entre a medida, para um dado valor do mensurado quando esta foi atingida por valores crescentes, e a medida quando atingida por valores decrescentes do mensurado. Este valor poderá ser diferente se o ciclo de carregamento e descarregamento for completo ou parcial. A histerese é um fenômeno bastante típico nos instrumentos mecânicos, tendo como fonte de erro, principalmente, folgas e deformações associadas ao atrito.
