Inmetro avança na medição de resistores-padrão com métodos quânticos. Calibrações agora são realizadas totalmente no Brasil

O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), por meio da Divisão de Metrologia Elétrica (Diele), passou a dispor, no campus do Instituto em Xerém-RJ, em 2024, de um novo serviço de calibração de seus resistores-padrão com método primário baseado no sistema Hall quântico.

É a partir dos resistores-padrão do Inmetro que as medidas de resistência elétrica são disseminadas para todo o país.

Até 2023, os resistores-padrão do Instituto tinham que ser enviados para calibração no Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), na França. Com o novo serviço baseado no sistema Hall quântico da Diele, as calibrações passam a ser realizadas em território nacional, podendo ocorrer com maior frequência e sem o risco de danos aos padrões durante as viagens.

Com o avanço, o Brasil se insere no seleto rol de países que detêm a tecnologia necessária para a aplicação do efeito Hall quântico à metrologia.

Em estudo comparativo de medições de resistência realizadas entre institutos de metrologia participantes de comparação chave promovida pelo BIPM, o resultado obtido pelo Inmetro se destacou entre os 3 melhores do mundo. (www.bipm.org/kcdb/comparison?id=1780, “GRAPHS OF EQUIVALENCE”)

A importância da calibração no dia-a-dia

Por meio do efeito Hall quântico, é possível estabelecer um valor padronizado de resistência elétrica que não varia com o passar do tempo, tampouco é influenciado por condições ambientais. Este valor possibilita alta exatidão, pois depende apenas de constantes físicas universais.

A calibração de resistores-padrão é essencial na área de ensaios elétricos, que avaliam o comportamento dos materiais isolantes e condutores, atendendo medições de altíssimas resistências, da ordem de 10 gigaohms (isolantes), a baixíssimas resistências, desde zero ohm (condutores). Uma isolação elétrica adequada evita choques e curto-circuitos, garantindo a segurança tanto das instalações quanto dos consumidores. Como exemplos, temos os ensaios de resistência de isolação de motores e de eletrodomésticos.

A calibração desses instrumentos também é crucial para a validade metrológica de outras grandezas, como a de termômetros e outros medidores de temperatura e medidores de consumo de energia elétrica de residências, estabelecimentos comerciais e industriais.

Este padrão, que constitui o sistema Hall quântico (QHS), é operado por técnicos do Laboratório de Metrologia Elétrica Quântica (Lameq), que faz parte da estrutura da Diele no Inmetro.