Um instrumento de medição (ou dispositivo de medição ) é um dispositivo destinado a obter experimentalmente valores que podem ser atribuídos a uma quantidade.
Na física e nas ciências da engenharia , medir consiste em comparar uma quantidade física que caracteriza um objeto ou fenômeno com aquela da mesma natureza escolhida como unidade de medida . A medida é o número que fixa a relação entre a quantidade medida e a unidade escolhida.
Em ciências sociais , por sinédoque designa- se como instrumento de medida os métodos que permitem constituir quantidades numéricas que podem caracterizar um fenômeno, tornando-os o mais independentes possível dos observadores.
Uma medida física consiste em um número, chamado de medida , e uma unidade. A quantidade física que estamos tentando avaliar é chamada de “mensurando”. Os instrumentos de medição são específicos para um mensurando. Eles podem fornecer uma medição em uma ou mais unidades apropriadas para aquele mensurando.
Exemplo: termômetro:Um termômetro de parede fornece uma leitura de 75 graus Fahrenheit e 24 graus Celsius.
O mensurando é a temperatura. O instrumento fornece duas medidas , uma, "75", com a unidade " grau Fahrenheit ", e a outra, "24" com a unidade grau Celsius .
Os físicos usam uma grande variedade de instrumentos de medição que vão desde instrumentos simples, como a régua de instrumentos simples, mas cujo design requer conhecimento das leis físicas, como o termômetro, até dispositivos complexos que tratam os impulsos vindos de um ou mais sensores.
A medição pode ser feita por comparação direta:
A comparação pode envolver um dispositivo que modifica a intensidade do fenômeno, como uma alavanca em escalas de feixe para medir a massa, ou então a amplificação de um movimento em um comparador .
O instrumento de medição pode transformar um fenômeno físico em outro mais facilmente mensurável.
Exemplo: telêmetro:Um telêmetro permite a medição de distância avaliando os ângulos de um triângulo, sem ter que tocar o objeto distante.
A intensidade do fenômeno a ser medido deve estar relacionada ao fenômeno medido de forma inequívoca. Por exemplo :
Os transdutores podem transformar muitos fenômenos em corrente elétrica. A maioria dos dispositivos de medição modernos, em última análise, estima a intensidade da corrente elétrica, que é então comparada àquela produzida pela exposição a valores conhecidos da quantidade a ser medida. O instrumento de medição compreende um sensor diretamente sujeito à ação do fenômeno e, possivelmente, um dispositivo para processar o sinal que este produz.
Os dispositivos mais precisos corrigem erros sistemáticos desde que sejam conhecidos e fornecem um valor para a incerteza de medição .
Os instrumentos de medição são descritos primeiro por seu mensurando: é a quantidade para a qual um valor numérico é esperado.
Para o mesmo uso, eles são ainda mais diferenciados por sua resolução, ou seja, a menor diferença que podem registrar entre dois valores, e sua precisão ou exatidão relativa .
Várias qualidades de um instrumento de medição podem ser deduzidas da repetição da medição do mesmo fenômeno muitas vezes. A veracidade é a concordância entre a média dos resultados e o valor de referência. A estreiteza da dispersão dos resultados define a confiabilidade.
Outras qualidades podem ser de grande importância prática, como registrar as medições, seja de forma analógica, como em um barômetro de registro , ou digitalmente. A automação do processo de medição pode melhorar a fidelidade do instrumento.
As ciências sociais também procuram definir quantidades mensuráveis que sejam, tanto quanto possível, independentes de observadores. Essas quantidades são deduzidas de procedimentos de investigação padronizados, como questionários , ou de estatísticas . Por sinédoque designa-se por “instrumento de medida” os métodos que permitem constituir essas grandezas.
A marca escolar, portanto, costuma reivindicar, na pedagogia , a qualidade de instrumento de medida da aprendizagem.