Principes Fondamentaux de la Métrologie
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Thème 1 : Introduction à la Métrologie
Les 5 Grandeurs Fondamentales
- Longueur
- Masse
- Temps
- Volume
- Intensité lumineuse
Définition de la Métrologie
La métrologie est la science qui étudie tout ce qui concerne la mesure.
Mesure Dimensionnelle
La mesure dimensionnelle est basée sur les mesures de dimensions.
Mesure Pondérale
La mesure pondérale vise à mesurer le poids.
Domaines d'Étude de la Métrologie
- Les quantités (grandeurs)
- Les systèmes d'unités
- La mesure des instruments
- Les normes et standards
- Les instructions
Systèmes d'Unités
- Système International (SI)
- Système CGS (centimètre-gramme-seconde)
- Système métrique
Instruments de Mesure
Exemples d'instruments de mesure :
- Règle
- Compas
- Goniomètre
- Échelle
- Rapporteur
- Pied à coulisse
- Chronomètre
- Micromètre
Métrotechnie
La métrotechnie établit et réglemente l'utilisation d'un ensemble de techniques, compétences, méthodes et processus sur lesquels nous nous appuyons pour appliquer les techniques de métrologie.
Définition de la Mesure (Action)
La mesure est l'action de déterminer la valeur numérique d'une grandeur (longueur, masse, temps, etc.).
Définition de la Mesure (Résultat)
La mesure est aussi le résultat obtenu à partir de l'action de mesurer.
Facteurs Influant sur la Mesure
Les facteurs influant sur la mesure incluent :
- Les outils
- La précision et l'appréciation de l'instrument
- La compétence de l'opérateur
- Les conditions environnementales
Conditions Environnementales
- Température
- Humidité
- Éclairage
Mesure Directe
La mesure directe est celle où la valeur de la grandeur est obtenue immédiatement par lecture sur l'échelle de l'instrument.
Mesure Indirecte
La mesure indirecte est celle où la valeur de la grandeur n'est pas obtenue directement avec l'instrument de mesure, mais nécessite un calcul préalable.
Tableau des Grandeurs Mesurées
- Longueur
- Volume
- Capacité
- Masse
- Intensité
- Puissance
Composants d'Instruments de Mesure
Exemples de composants :
- Comparateur
- Cadran
- Aiguilles
- Sonde à aiguille
- Index
Vérification
La vérification consiste à s'assurer que l'objet ou l'instrument répond à certaines caractéristiques :
- Dimensions
- Forme
- Matériau
Thème 2 : Grandeurs et Unités
Grandeur
Une grandeur est tout ce qui peut être mesuré.
Grandeurs Fondamentales
Une grandeur fondamentale est celle qui peut être entièrement définie sans recourir à aucune autre grandeur.
Grandeurs Dérivées
Une grandeur dérivée est celle qui est définie par une combinaison d'une ou plusieurs grandeurs fondamentales.
Mesure (Action de Comparer)
La mesure est l'action de comparer des grandeurs de même nature.
Unité de Mesure
L'unité de mesure est la grandeur prise comme référence pour comparer des grandeurs de la même espèce.
Étalon (Patron)
Un étalon (ou patron) est la réalisation d'une unité de mesure de telle sorte que sa valeur soit inchangée.
Le Mètre (Définition Historique)
Le mètre était historiquement défini comme la longueur égale à 1 650 763,73 fois la longueur d'onde, dans le vide, d'une radiation spécifique du krypton-86.
Système d'Unités
Un système d'unités est un ensemble ordonné d'unités fondamentales et dérivées, entre lesquelles existent des relations définies et simples.
Longueur
La longueur est la grandeur qui indique la distance ou la séparation entre des corps.
Angle Plan
L'angle plan est la grandeur qui indique l'ouverture entre deux lignes concourantes appartenant au même plan.
Radian
Le radian est l'angle correspondant à un arc ayant la même longueur que le rayon du cercle qui le contient.
Thème 3 : Précision et Erreurs de Mesure
Objectif de la Mesure
L'objectif de la mesure est d'obtenir les dimensions d'une pièce aussi précisément que possible.
Lecture et Valeur Réelle
L'expression « la lecture n'est pas la mesure » indique que la lecture faite sur l'échelle de l'instrument de mesure ne coïncide pas nécessairement avec la valeur réelle de la dimension de la pièce.
Exactitude
L'exactitude est le degré d'approximation de la mesure par rapport à la valeur réelle de la grandeur.
Fidélité (Répétabilité)
La fidélité (ou répétabilité) est la capacité d'un instrument de mesure à fournir des résultats avec un minimum d'erreur lors de mesures répétées.
Estimation
L'estimation est une légère variation de la grandeur que nous pouvons lire sur l'échelle de l'instrument.
Erreur de Mesure
L'erreur de mesure est la différence entre la lecture obtenue et la valeur réelle de la grandeur.
Valeur Vraie
La valeur vraie est la valeur idéale et exacte d'une grandeur, souvent inconnue.
Erreurs Systématiques
Les erreurs systématiques sont celles qui se produisent constamment et de manière reproductible dans toutes les mesures.
Erreur de Parallaxe
L'erreur de parallaxe se produit lorsque le pointeur et l'échelle ne sont pas coplanaires, et que l'observation visuelle n'est pas perpendiculaire à eux.
Erreur Absolue
L'erreur absolue est la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle de la grandeur.
Erreur Relative
L'erreur relative est le rapport entre l'erreur absolue et la valeur réelle de la grandeur.
Mesure Nominale
La mesure nominale est la valeur de la dimension indiquée sur le plan ou la spécification.