Systèmes de mesure en ingénierie

Un système de mesure transforme une grandeur physique en un signal électrique lisible. Il comprend un capteur, un conditionneur de signal, une sortie et parfois un système de contrôle par feedback.

Le capteur transforme la grandeur physique en un signal électrique. Sa sensibilité détermine la variation du signal en fonction de la variation de la grandeur.

Le conditionneur de signal modifie le signal du capteur, par exemple en l'amplifiant ou en le filtrant, pour l'adapter à la sortie.

La sortie du système affiche la valeur mesurée, sous forme numérique, analogique ou graphique.

Le feedback permet de contrôler la mesure en retournant une information au système pour ajuster le processus.

L'étalonnage d'un instrument de mesure consiste à le faire correspondre à une référence standard pour garantir la précision de ses mesures.

La sensibilité d'un instrument mesure sa capacité à détecter de petites variations de la grandeur mesurée.

La précision d'un instrument mesure sa capacité à se rapprocher de la valeur réelle de la grandeur mesurée.

La possibilité d'utiliser une pièce quelconque d'un lot de pièces identiques sans avoir besoin d'ajustements pour son montage et son fonctionnement.

Une pièce peut être utilisée sans sélection ni retouche, même si elle coûte plus cher à produire.

Il faut choisir les pièces qui conviennent pour le montage, car certaines pièces peuvent nécessiter une retouche.

L'interchangeabilité permet de produire des pièces standardisées avec des tolérances larges, ce qui simplifie la production.

L'interchangeabilité permet d'utiliser des pièces de rechange standardisées, ce qui diminue les coûts de maintenance.

L'interchangeabilité permet de diviser le travail entre différents ateliers et même différentes usines, ce qui favorise la production en série.

L'interchangeabilité favorise la standardisation et l'unification des pièces et mécanismes, ce qui améliore la qualité.

Les erreurs systématiques connues sont des valeurs mesurables et corrigeables qui affectent la précision des mesures.

Les erreurs systématiques inconnues sont dues à des imprécisions dans les instruments et ne peuvent être corrigées directement. Elles sont définies par des tolérances maximales.

L'incertitude dans une mesure est une valeur qui indique la fiabilité d'un résultat. Elle prend en compte les erreurs aléatoires et les erreurs systématiques.

Les erreurs aléatoires sont des variations imprévisibles dans les mesures, causées par des facteurs non contrôlables.

Les erreurs grossières sont des valeurs mesurées considérablement différentes des autres, souvent dues à des conditions anormales ou des erreurs techniques.

L'étalonnage d'un instrument compare ses valeurs avec des références standard pour garantir sa précision.

Une cale-étalon est un outil utilisé pour vérifier la précision des instruments de mesure. Elle a une dimension précise et connue.

La dilatation thermique est la variation de volume d'un matériau en fonction des changements de température.

Une erreur systématique est une erreur qui se produit toujours de la même manière lors de chaque mesure, indépendamment des conditions. Elle peut être due au fonctionnement de l'appareil, à la méthode de mesure ou à l'environnement.

Une erreur aléatoire est une erreur qui varie de manière imprévisible d'une mesure à l'autre. Elle peut être due au bruit dans le système de mesure, aux fluctuations de l'environnement ou aux variations dans la réalisation de la mesure.

La linéarité d'un appareil de mesure correspond à sa capacité à fournir des mesures proportionnelles à la grandeur physique mesurée. Une linéarité parfaite signifie que la relation entre la grandeur physique et la réponse de l'appareil est linéaire.

La fidélité d'un appareil de mesure correspond à sa capacité à fournir des mesures similaires lorsqu'on répète la même mesure à plusieurs reprises. Plus l'appareil est fidèle, plus les mesures seront proches les unes des autres.

La justesse d'un appareil de mesure correspond à sa capacité à fournir une mesure qui est proche de la valeur réelle de la grandeur physique mesurée. Plus l'appareil est juste, plus sa mesure sera proche de la valeur réelle.

La précision d'un appareil de mesure correspond à sa capacité à fournir une mesure qui est à la fois fidèle et juste, c'est-à-dire qui est à la fois proche de la valeur réelle et reproductible.

Les erreurs grossières sont des erreurs qui sont commises par l'utilisateur de l'appareil de mesure. Elles peuvent être dues à une mauvaise manipulation, à une lecture erronée ou à un mauvais choix d'appareil.

L'erreur de linéarité mesure la déviation de la relation réelle entre la valeur d'entrée et la valeur de sortie par rapport à une relation linéaire idéale.

L'erreur de sensibilité est due à l'incertitude sur la sensibilité exacte du capteur, ce qui influence la précision de la mesure.

L'erreur de résolution est la plus petite variation de la grandeur mesurée que l'instrument peut détecter, limitée par sa précision.

Ce sont des facteurs externes qui peuvent influencer la valeur de la grandeur mesurée, affectant la précision de la mesure.

La méthode générale de mesure est une séquence d'opérations permettant de réaliser une mesure de manière précise et fiable.

La méthode de mesure par comparaison consiste à comparer la grandeur mesurée à une grandeur de référence connue.

C'est une méthode basée sur la comparaison d'un signal inconnu à un signal de référence généré par un appareil calibré.

La fidélité mesure la capacité d'un instrument de mesure à fournir des résultats identiques lors de mesures répétées dans les mêmes conditions.

La justesse mesure la capacité d'un instrument de mesure à fournir des résultats proches de la valeur réelle de la grandeur mesurée.

L'hystérésis est un phénomène qui se produit lorsque la réponse d'un système diffère légèrement selon le sens de variation de l'entrée. Elle peut être causée par des effets de viscosité ou de charge électrique.

Les erreurs d'étalonnage peuvent être dues à l'imperfection de la référence standard utilisée ou à la technique d'étalonnage elle-même.

Les erreurs d'acquisition de données peuvent être causées par des problèmes avec les capteurs, l'appareil de mesure ou les variables non contrôlées.

Les erreurs dues à l'analyse des données peuvent résulter de techniques de lissage incorrectes ou de troncature des valeurs.