Cet article explique ce que sont les erreurs de mesure. Vous trouverez ainsi la signification d'une erreur de mesure, les différents types d'erreurs de mesure et leurs causes possibles.
Qu'est-ce qu'une erreur de mesure ?
Une erreur de mesure (ou erreur de mesure ) est un échec qui se produit lors de la mesure d'une grandeur. Une erreur de mesure est donc la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle.
En ingénierie et en physique, il est courant de commettre des erreurs de mesure lors des expériences. Bien que des précautions soient prises pour réduire au minimum l'erreur de mesure possible, lorsque de nombreuses observations sont mesurées, il est probable que des erreurs de mesure soient commises.
Par conséquent, même s’il s’agit généralement d’une tâche ennuyeuse, nous devons faire attention lors du processus de mesure d’une grandeur afin de minimiser les erreurs de mesure.
Types d'erreurs de mesure
Maintenant que nous connaissons la définition de l’erreur de mesure, voyons quels sont les différents types d’erreurs de mesure pour mieux comprendre le concept.
Selon la nature des erreurs de mesure, elles peuvent être classées dans les deux types suivants :
- Erreurs de mesure aléatoires : type d'erreur de mesure dont la cause de son apparition n'est pas connue. Parfois, en réalisant une expérience dans les mêmes conditions, vous pouvez obtenir un résultat légèrement différent sans savoir pourquoi.
- Erreurs de mesure systématiques : Ce type d'erreur de mesure reste constant et donc la loi ou le mécanisme qui la provoque est connu. Étant donné que l'erreur de mesure a une cause spécifique, l'écart entre la valeur mesurée et la valeur réelle est généralement le même lors de la réalisation de plusieurs expériences.
En revanche, l'erreur de mesure commise peut être appréciée en calculant la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle. Ainsi, une distinction est faite entre l’erreur absolue et l’erreur relative.
- Erreur absolue : C'est la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle. Par conséquent, pour calculer l’erreur absolue, il vous suffit de soustraire la valeur obtenue de la mesure moins la valeur réelle.
- Erreur relative : C'est la différence relative entre la valeur mesurée et la valeur réelle. L’erreur relative équivaut donc à l’erreur absolue divisée par la valeur réelle. Il est généralement exprimé en pourcentage
Causes des erreurs de mesure
Il existe plusieurs causes qui donnent lieu à des erreurs de mesure, parmi lesquelles :
- Erreurs de mesure dues à l'instrument de mesure : Une erreur de prise de mesure peut être provoquée par un défaut de conception ou de fabrication de l'instrument de mesure. De même, l'usure de l'appareil lors de la réalisation de nombreuses mesures peut avoir un impact sur le processus de mesure.
- Erreurs de mesure dues à l'opérateur : il est important de manipuler correctement l'instrument de mesure pour éviter de commettre des erreurs. Ainsi, l'opérateur peut commettre des erreurs de mesure dans la lecture de la valeur mesurée, des erreurs dues à un mauvais positionnement de l'appareil de mesure ou encore des erreurs dues à la fatigue.
- Erreurs de mesure dues à des facteurs environnementaux : Les conditions environnementales doivent également être prises en compte lors de la réalisation d'une expérience. Ainsi, si la température est très élevée ou très basse, les objets métalliques se dilatent ou se contractent respectivement. De plus, la poussière, l’humidité et la pression, entre autres facteurs, peuvent influencer le processus de mesure.
- Erreurs de mesure dues aux tolérances géométriques de la pièce : au moment de la mesure, la pièce peut être soumise à une force trop importante, provoquant une déformation.
Exemples d'erreurs de mesure
Enfin, nous examinerons plusieurs exemples d’erreurs de mesure pour mieux comprendre en quoi consiste une erreur de mesure.
- Il est courant de commettre des erreurs de mesure sur de petits morceaux, car ils se déforment facilement. Par exemple, si à l’aide d’un micromètre on appuie trop sur une pièce, celle-ci se déformera et la dimension mesurée sera plus petite qu’elle ne l’est réellement.
- Un autre exemple d’erreur de mesure courante est celle qui se produit en raison de problèmes visuels. Si l'opérateur a des problèmes de vision, il lira une valeur incorrecte sur l'instrument et, par conséquent, une erreur se produira dans la mesure effectuée.
- Si les longueurs de certaines dimensions sont mesurées au soleil, il est probable que le matériau se dilate légèrement et, par conséquent, nous obtiendrons des mesures plus grandes qu'elles ne le sont réellement.
- Certains instruments de mesure doivent d'abord être calibrés avant de commencer à mesurer. Par conséquent, si un instrument n’est pas calibré au préalable, il fournira une valeur de mesure erronée.
- Lorsque vous effectuez plusieurs mesures consécutives, une erreur de mesure peut survenir en raison de la fatigue. Bien que le processus de mesure soit généralement monotone, vous devez y prêter attention et, si nécessaire, faire une pause.