Erros de Medição | Classificação de Erros

Para entender o conceito de erros nas medidas, devemos conhecer dois termos que definem o erro, e esses dois termos estão escritos abaixo:

Valor Verdadeiro

Não é possível determinar o valor verdadeiro de uma quantidade por meio de experimentos. O valor verdadeiro pode ser definido como o valor médio de um número infinito de valores medidos quando a desvio médio devido a vários fatores contribuintes se aproxima de zero.

Valor Medido

Pode ser definido como o valor aproximado do valor verdadeiro. Pode ser encontrado tomando a média de várias leituras medidas durante um experimento, aplicando as aproximações adequadas às condições físicas.

Agora estamos em condições de definir o erro estático. O erro estático é definido como a diferença entre o valor medido e o valor verdadeiro da quantidade.
Matematicamente, podemos escrever uma expressão de erro como, dA = Am – At onde, dA é o erro estático, Am é o valor medido e At é o valor verdadeiro.
Deve-se notar que o valor absoluto do erro não pode ser determinado devido ao fato de que o valor verdadeiro da quantidade não pode ser determinado com precisão.
Vamos considerar alguns termos relacionados a erros.

Erros Limitantes ou Erros Garantidos

O conceito de erros garantidos pode ser esclarecido se estudarmos esse tipo de erro considerando um exemplo. Suponha que haja um fabricante que produz um amperímetro, agora ele deve prometer ou declarar que o erro no amperímetro que está vendendo não é maior que o limite que estabelece. Este limite de erro é conhecido como erro limitante ou erro garantido.

Erro Relativo ou Erro Fracionário

É definido como a razão entre o erro e a magnitude especificada da quantidade. Matematicamente, escrevemos como,

Onde, dA é o erro e A é a magnitude.
Agora, aqui estamos interessados em calcular o erro limitante resultante nos seguintes casos:

(a) Ao somar duas quantidades: Vamos considerar duas quantidades medidas a1 e a2. A soma dessas duas quantidades pode ser representada por A. Assim, podemos escrever A = a1 + a2. Agora, o valor incremental relativo dessa função pode ser calculado como

Separando cada termo conforme mostrado abaixo e multiplicando e dividindo a1 com o primeiro termo e a2 com o segundo termo, temos

Da equação acima, podemos ver que o erro limitante resultante é igual à soma dos produtos formados pela multiplicação dos erros relativos individuais limitantes pela razão de cada termo para a função. O mesmo procedimento pode ser aplicado para calcular o erro limitante resultante devido à soma de mais de duas quantidades. Para calcular o erro limitante resultante devido à diferença entre as duas quantidades, basta alterar o sinal de adição para subtração, e o restante do procedimento é o mesmo.
(b) Ao tomar o produto de duas quantidades: Vamos considerar duas quantidades a1 e a2. Neste caso, o produto das duas quantidades é expresso como A = a1.a2. Agora, tomando log em ambos os lados e diferenciando em relação a A, temos os erros limitantes resultantes como

A partir desta equação, podemos ver que o erro resultante é a soma dos erros relativos de medição dos termos. Da mesma forma, podemos calcular o erro limitante resultante para o fator de potência. Portanto, o erro relativo seria n vezes neste caso.

Tipo de Erros

Basicamente, existem três tipos de erros com base na sua origem.

Erros Grossos

Esta categoria de erros inclui todos os erros humanos durante a leitura, gravação e as leituras. Erros no cálculo dos erros também entram nesta categoria. Por exemplo, ao ler a leitura do medidor do instrumento, ele pode ler 21 como 31. Todos esses tipos de erro entram nesta categoria. Os erros grosseiros podem ser evitados usando duas medidas adequadas, e elas são escritas abaixo:

1. Um cuidado adequado deve ser tomado na leitura, gravação dos dados. Além disso, o cálculo do erro deve ser feito com precisão.

2. Aumentando o número de experimentadores, podemos reduzir os erros grosseiros. Se cada experimentador fizer leituras diferentes em pontos diferentes, então, tomando a média de mais leituras, podemos reduzir os erros grosseiros.

Erros Sistêmicos

Para entender esses tipos de erros, vamos categorizar os erros sistemáticos como

Erros Instrumentais

Esses erros podem ser devido a construção errada, calibração dos instrumentos de medição. Esses tipos de erro podem surgir devido ao atrito ou devido à histerese. Esses tipos de erros também incluem o efeito de carga e o mau uso dos instrumentos. O mau uso dos instrumentos resulta na falha no ajuste zero dos instrumentos. Para minimizar os erros grosseiros de medição, devem ser aplicados vários fatores de correção e, em condições extremas, o instrumento deve ser recalibrado cuidadosamente.

Erros Ambientais

Este tipo de erro surge devido a condições externas ao instrumento. As condições externas incluem temperatura, pressão, umidade ou podem incluir campo magnético externo. Seguem os passos que devem ser seguidos para minimizar os erros ambientais:

• Tente manter a temperatura e a umidade do laboratório constantes, fazendo alguns arranjos.

• Certifique-se de que não haja nenhum campo magnético ou eletrostático externo ao redor do instrumento.

Erros Observacionais

Como o nome sugere, esses tipos de erros são devido a observações erradas. As observações erradas podem ser devido ao paralaxe. Para minimizar o erro de paralaxe, são necessários medidores altamente precisos, fornecidos com escalas espelhadas.

Erros Aleatórios

Após calcular todos os erros sistemáticos, descobre-se que ainda existem alguns erros de medição. Esses erros são conhecidos como erros aleatórios. Algumas das razões para a aparição desses erros são conhecidas, mas algumas razões ainda são desconhecidas. Portanto, não podemos eliminar completamente esses tipos de erros.

Declaração: Respeite o original, artigos bons vale a pena compartilhar, se houver infringimento por favor entre em contato para excluir.