Support de cours valeur d’une grandeur d’après une série de mesure

Support de cours valeur d’une grandeur d’après une série de mesure, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Les étalons de mesures

Un étalon est une matérialisation d’une grandeur donnée dont on connaît la valeur avec une grande exactitude. Un étalon sert à étalonner d’autres étalons ou des équipements qui mesurent la même grandeur. Il existe donc pour chaque grandeur physique un étalon. Les étalons sont hiérarchisés afin que chacun puisse effectuer un étalonnage avec un étalon qui corresponde à son besoin d’exactitude. Il existe par exemple des étalons internationaux et des étalons nationaux :

Les étalons internationaux

Un étalon international est un “étalon reconnu par les signataires d’un accord international pour une utilisation mondiale”. Par exemple le prototype international du kilogramme. C’est un étalon reconnu au niveau international et à partir duquel toutes les mesures effectuées de par le monde découlent.

Les étalons nationaux

Un étalon national est un “étalon reconnu par une autorité nationale pour servir, dans un état ou une économie, comme base à l’attribution de valeurs à d’autres étalons de grandeurs de la même nature”. Par exemple, l’étalon national français de la grandeur masse est le prototype national n° 35. Il est détenu par le Laboratoire national de métrologie et d’essai (LNE), qui étalonne les masses étalons des laboratoires accrédités, qui étalonnent, eux, les masses étalons et balances des industriels (pour simplifier les choses).
Dans chaque organisation on peut ensuite trouver des étalons de référence et des étalons de travail : • Étalons de référence : Un étalon de référence est un “étalon conçu pour l’étalonnage d’autres étalons de grandeurs de même nature dans une organisation donnée ou en un lieu donné.” • Étalons de travail : Un étalon de travail est un “étalon qui est utilisé couramment pour étalonner ou contrôler des instruments de mesure ou des systèmes de mesure.”
Le système de métrologie nationale en Tunisie est organisé par les laboratoires de métrologie et les ministères suivants : • Ministère de l’Industrie et de la Technologie (MIT) – Le Laboratoire Central d’Analyses et d’Essais (LCAE) – Le Centre Technique des Matériaux de Construction de la Céramique et du Verre (CTMCCV) – Le Centre Technique des Industries Mécaniques et Electriques (CETIME) – Le Centre National du Cuir et de la Chaussure (CNCC) • Ministère Défense Nationale (MDN) – Direction des transmissions (DEFNAT) – Base militaire de l’armée de l’air (PMEL) • Ministère de l’Equipement et de l’Aménagement du Territoire (MEAT) – Le Centre d’Essais & des Techniques de la Construction (CETEC)

Valeur d’un résultat

Les erreurs de mesures

Si on désire mesurer une certaine grandeur A. Le nombre trouvé est x, mais ce n’est en général pas la véritable valeur X. x est une valeur approchée de X.
L’erreur associée à une mesure est la différence entre la valeur mesurée et la vraie valeur. On la note habituellement par ∆, suivi du symbole représentant la grandeur mesurée : ∆ x pour une longueur x, ∆ T pour une température T, etc.
∆ x = xmesuré – xvrai On parle ici d’erreur absolue.
Les erreurs de mesures sont divisées en deux catégories : • Les erreurs systématiques : Une erreur est systématique lorsqu’elle contribue à toujours surévaluer (ou toujours sous-évaluer) la valeur mesurée.
Un exemple d’erreur systématique est celui où l’on utiliserait une règle dont il manque le premier centimètre : toutes les mesures seraient surévaluées.
Si une balance indique déjà quelques grammes lorsque le plateau n’est pas chargé, toutes les mesures fourniront une valeur trop élevée.
• Les erreurs aléatoires : Une erreur est aléatoire lorsque, d’une mesure à l’autre, la valeur obtenue peut être surévaluée ou sous-évaluée par rapport à la valeur réelle.
Un exemple d’erreur aléatoire est la mesure du temps avec un chronomètre. L’erreur vient du temps de réaction de l’expérimentateur au démarrage et à l’arrêt du chronomètre. Comme ce temps de réaction n’est pas toujours le même, la valeur mesurée peut être surévaluée ou sous-évaluée. On comprend qu’une répétition des mesures puisse atténuer l’erreur aléatoire.