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Auteur(s)
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Pierre BARBIER : Ingénieur ENSEIRB, Docteur en électronique, Fondateur et président d’honneur du Collège français de métrologie
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Lire l’articleINTRODUCTION
La réalisation d’une mesure consiste à dérouler un processus dans lequel interviennent plusieurs éléments. Or, chacun des éléments a ses imperfections ou ses influences sur le résultat de la mesure. Ces éléments sont bien évidemment l’instrument de mesure et l’opérateur – sauf peut-être dans une mesure automatique – mais également l’environnement et le mesurande. Le résultat obtenu n’est donc jamais la valeur vraie de la mesure ; on dit alors que le résultat de mesure est entaché d’une incertitude.
Les ordres de grandeurs sont par exemple de ± 10 % en dosimétrie et de ± 0, 000 000 001 % (ou 10-9) en mesure de fréquences. En électricité, les incertitudes de mesure se situent environ entre quelques % et quelques 10-6 par exemple.
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Notre conseil4. Évaluez les incertitudes élémentaires
Pour illustrer cette phase d’évaluation des incertitudes en mesures électriques, le plus simple est de raisonner sur un exemple qui mettra en évidence quelques facteurs d’influences spécifiques aux mesures de grandeurs électriques.
L’exemple choisi est tout simplement la mesure d’une tension continue sur un circuit électronique en fonctionnement au moyen d’un voltmètre numérique suivant le schéma suivant.
Les facteurs d’influence les plus évidents pour un technicien spécialisé en électricité sont les suivants :
-
l’incertitude d’étalonnage du voltmètre : u 1 ;
-
la résolution du voltmètre numérique : u 2 ;
-
l’impédance d’entrée du voltmètre : u 3 ;
-
le choix de la gamme de mesure : u 4.
u1 peut être trouvé dans le certificat d’étalonnage du voltmètre.
u2 sera déterminée à partir de la valeur du dernier chiffre lue sur le voltmètre.
u3 sera calculée en connaissant l’impédance d’entrée du voltmètre et l’impédance du circuit mesuré. Plus l’impédance d’entrée du voltmètre est grande, plus sa participation à l’incertitude de mesure est faible.
u4 dépendra de la gamme de mesure utilisée sur le voltmètre. Par exemple, il est possible de mesurer 9,5 V sur la gamme 10 V ou sur la gamme 100 V.
4.1 Déduction de l’incertitude composée
L’incertitude type de mesure, notée uC, de la tension sera calculée de la manière suivante :
uC² = u1² + u2² + u3² + u4² d’où uC = √(u1² + u2² + u3² + u4²)
HAUT DE PAGE4.2 Présentation de la valeur finale de la tension mesurée avec son incertitude
En multipliant l’incertitude composée par un facteur d’élargissement égal à 2, on obtient l’incertitude finale, dite incertitude élargie égale à 2uc.
Si la tension mesurée entre...
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Évaluez les incertitudes élémentaires
ANNEXES
Méthode d’évaluation de l’incertitude selon le GUM. Marc Priel ; Article III-20-11. Bivi métrologie Afnor
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