(20170310201921)aula 05 metrologia

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Aula 05
Disciplina: Metrologia
	Prof. Me. Jefferson Leone
Vantagens da Conformidade com as Normas ISO 9000
Quase todos os países do mundo adoptaram já uma ou mais normas ISO 9000 (em 1994, 73 países - Milhares de empresas no mundo inteiro obtiveram já o seu registo. O registo consiste apenas numa auditoria e numa aprovação do sistema de qualidade da empresa, de acordo com as normas ISO 9000, efetuadas por um auditor independente.
O fato de uma empresa estar em conformidade com as normas ISO 9000 trás diversas vantagens:
· As normas ISO 9000 podem ajudar a empresa a atingir e manter o nível de qualidade desejado.
· Empresas sem a certificação ISO 9000 terão mais dificuldades de vender, particularmente nos países da União Europeia, nas categorias de equipamento cobertas pelas diretivas da UE. Os produtos que já dispuserem de um selo de qualidade não necessitam de ser novamente testados quando entram no mercado de um dos estados membros (da UE).
· As normas ISO 9000 poderão simplificar o negócio através da redução da frequência e/ou intensidade das auditorias executadas por clientes ou agências reguladoras.
ISO10012: Requisitos de garantia da qualidade para equipamentos de medição
ISO10012: Requisitos de garantia da qualidade para equipamentos de medição
Qualidade na Medição
Quando procedemos à medição de uma grandeza, surge inevitavelmente a preocupação de saber qual a relação entre o valor obtido e o valor real dessa grandeza. 
Torna-se então fundamental, no âmbito desta área, definir conceitos tais como incerteza, exatidão, erro e algarismos significativos, entre outros. 
Dado que existem inúmeros fatores que levam à ocorrência de erros de medição, torna-se necessário proceder à sua identificação e classificação, de modo a os poder reduzir e, se possível, eliminar. 
Os conceitos de exatidão, erro e incerteza estão muito ligados entre si. Todavia, apesar dos seus significados estarem perfeitamente definidos, surge frequentemente confusão entre eles.
Antes de tentar esclarecer melhor o que significam estes termos, bem como perceber quando e como utilizar cada um deles, é necessário ter a noção de valor verdadeiro de uma grandeza e de valor convencionalmente verdadeiro de uma grandeza.
Qualidade na Medição:
Exatidão, Erro e Incerteza
Valor (Convencionalmente) Verdadeiro de uma Grandeza
O valor verdadeiro de uma grandeza seria o valor obtido numa medição perfeita. 
Obviamente que os valores verdadeiros são indetermináveis por natureza, pelo se recorre a valores convencionalmente verdadeiros. 
O valor convencionalmente verdadeiro, também chamado frequentemente de “valor atribuído” ou “melhor estimativa” substitui, num dado contexto (para determinados objetivos), o valor verdadeiro.
Erro de Medição
O erro de medição indica a diferença entre o valor real (verdadeiro) da grandeza em causa e o valor resultante de uma medição.
Nota: Uma vez que o valor verdadeiro não pode ser determinado, na prática é usado um valor convencionalmente verdadeiro.
Vamos supor que medimos o valor de uma resistência utilizando um Equipamento de alta resolução e grande exatidão (6 AS), resultando em: 100 W
Podemos considerar este o valor convencionalmente verdadeiro da resistência, para os fins em vista, dada a grande exatidão da ponte.
Se medirmos a resistência com um ohmímetro convencional, este, por diversos fatores ligados à sua qualidade, irá provocar o aparecimento de um erro de medição. Vamos supor que o valor medido foi:
101,3 W (por exemplo com um ohmímetro digital de 4 dígitos)
O erro cometido é portanto:
101,3 - 100,000 = 1,3 W
Claro que na maior parte das vezes, não conhecemos (ou não podemos conhecer) o valor convencionalmente verdadeiro das grandezas), pelo que teremos que nos guiar pelas características de incerteza especificadas nos instrumentos de medição. 
Temos obviamente de saber interpretar as especificações que vêm nos manuais dos fabricantes de instrumentos
Qualidade na Medição:
Incerteza (de Medição)
Este parâmetro procura caracterizar o “grau de confiança” que se tem nas medições efetuadas, sendo uma indicação dos limites máximos (superior e inferior) dos erros que se supõe possam ter sido cometidos ao medir uma dada grandeza. Não sendo possível prever qual o sinal de tais erros, a incerteza é sempre indicada como “±”.
Por exemplo, suponha que para a medição de resistência efetuada com o ohmímetro (101,3 W) se determinava a incerteza, através do manual do instrumento, resultando em 2 W. 
O resultado da medição varia por isso da seguinte forma:
101,3 W ± 2 W
O que o fabricante especifica (no manual) são os limites superior e inferior dentro dos quais deverá estar o verdadeiro valor da grandeza medida. Isto quer dizer que o fabricante “garante” que o verdadeiro valor da resistência está entre (se o instrumento estiver em boas condições):
101,3 + 2 = 103,3 W e
101,3 - 2 = 99,3 W
Dado que o intervalo de incerteza engloba o valor convencionalmente verdadeiro (100,000 W), o ohmímetro efetuou uma medição válida.
Exatidão (de Medição)
A exatidão de uma medição representa a aproximação entre o resultado da medição e o valor verdadeiro da grandeza a medir. Este é um conceito qualitativo, pelo que apenas se pode dizer que uma medição foi mais exata que outra, que um instrumento têm um grande exatidão.
No exemplo anterior, a Ponte de Wheatstone tem uma muito maior exatidão do que o ohmímetro. 
No caso do Laboratório de Medidas Eléctricas, a Ponte de Wheatstone ([Yokogawa, 1985]) tem uma exatidão muito superior aos multímetros digitais (a funcionar como ohmímetros).
Fontes de Incerteza
Uma vez que nenhuma medição é feita com exatidão total (isenta de erro de medição), é importante um estudo dos erros, quer para se tentar encontrar meios para os reduzir, quer para poder avaliar até que ponto se pode confiar no resultado da medição.
Existem diversas fontes de incerteza numa medição, nomeadamente ([Cabral, 1995]):
· Instrumento de Medição (um ou mais, utilizados na medição)
· Padrão (que serviu para a calibração do instrumento ou como parte integrante do instrumento, tal como numa Ponte de Wheatstone ou num potenciómetro)
· Operador (que executa a medição)
· Método de Medição (utilizado para determinar o valor da grandeza)
· Condições Ambientais (temperatura, humidade, interferências eletromagnéticas, etc.)
Classificação dos Erros de Medição
As fontes de incerteza atrás descritas levam à ocorrência de erros, que são normalmente classificados em três categorias:
· Erros Grosseiros: em grande parte devido a falhas humanas, como leitura incorreta dos instrumentos ou utilização incorreta dos instrumentos.
· Erros Sistemáticos: são normalmente devidos a problemas com os instrumentos ou condições ambientais.
· Erros Aleatórios: de origem muitas vezes difícil de explicar, traduzem-se, na prática, pela obtenção de resultados diferentes em diferentes medições do mesmo valor.
Erros Grosseiros
Os erros grosseiros devem-se a falhas humanas no processo de medição, tanto a nível da leitura como a nível de registo dos resultados.
Nos instrumentos de medição analógicos (com ponteiro), podemos cometer erros grosseiros devido a leitura deficiente do valor indicado.
Por exemplo, se um operador de um multímetro analógico lê, erradamente, 231 V, quando a indicação é efetivamente de 233 V, ele está a cometer um erro grosseiro.
Erros Sistemáticos
Os erros sistemáticos dividem-se essencialmente em erros devido à própria qualidade (falta de) dos instrumentos de medição, erros devido a condições ambientais e erros devido à observação deficiente do instrumento:
· Erros devidos aos instrumentos
· Erros devidos ao método de medição
· Erros devidos às condições ambientais
· Erros devidos à observação
Os chamados erros instrumentais devem-se à qualidade construtiva do instrumento de medição, nomeadamente:
· Qualidade dos componentes eléctricos e electrónicos: resistências, díodos, conversor analógico/digital, etc. Deve ter-seem conta o envelhecimento dos materiais…
· Qualidade dos componentes mecânicos, tal como
Efeito de Carga
Efeito de carga é a medição de temperatura com um termómetro de mercúrio ([Campilho, 1987]). Comete-se sempre um erro devido ao facto de que a quantidade de calor necessária para a dilatação do mercúrio fará baixar a temperatura do meio onde se efetua a medição (evidentemente que este erro é, normalmente, desprezável).
Obviamente que não existem instrumentos perfeitos, logo irão sempre existir erros instrumentais. Podemos, no entanto, reduzi-los através de manutenção (calibração e verificação) e de utilização adequados.
Exatidão
Aptidão de um instrumento de medição para dar indicações próximas do
verdadeiro valor da grandeza medida.
Nota: Antigamente utilizava-se o termo precisão para definir o que hoje se entende por
exatidão. Precisão representa o grau de concordância entre as várias indicações do valor de uma mesma grandeza. Enquanto que exatidão implica sempre precisão, precisão não implica necessariamente exatidão.
· Resolução
É a menor diferença entre indicações que se podem distinguir significativamente (para um instrumento digital, corresponde a uma unidade do dígito menos significativo). 
A noção de resolução, em termos práticos, está diretamente ligada ao número de algarismos significativos com que é possível efetuar a leitura.
· Fidelidade
Aptidão de um instrumento de medição para dar indicações isentas de erro sistemático. Um instrumento é fiel desde que as suas indicações só dependam da grandeza a medir, e não de outro tipo de grandezas (temperatura, interferências eletromagnéticas, etc.).
Repetibilidade
Aptidão de um instrumento de medição para dar, em condições de utilização definidas, indicações muito próximas, quando se aplica repetidamente o mesmo valor da grandeza.
· Rapidez de Resposta
Tempo que decorre após uma variação repentina do sinal de entrada, até que o sinal de saída (indicação) atinja , dentro de limites especificados, o seu valor final em regime estável e nele se mantenha.
· Neutralidade
Aptidão de um instrumento de medição para não alterar o valor da grandeza a medir (não provocar efeito de carga).
QUESTÕES DE CONTROLE