Deltamu 06 - Incertitude de mesure

Summary

Le script aborde les défis inhérents à la métrologie légale et la nécessité d'assurer l'honnêteté des échanges commerciaux. Il explique que les objets industriels ne sont pas parfaits, ce qui introduit des incertitudes dès le début. La mesure elle-même est une comparaison entre l'objet et un étalon, et les instruments de mesure, comme la balance, ne sont pas parfaits non plus. L'opérateur effectuant la mesure, l'environnement dans lequel elle a lieu, et les définitions de l'unité de mesure évoluent, ajoutant des éléments d'imperfection. Tous ces facteurs contribuent à ce que la valeur mesurée ne peut être parfaitement égale à la valeur réelle.

Takeaways

• 📏 L'idéal de la métrologie légale est d'assurer l'honnêteté des échanges commerciaux en organisant des mesures justes.
• 🤔 Il est impossible de réaliser une mesure parfaite en raison de la nature imparfaite des objets et des instruments utilisés.
• 🏭 Lors de la fabrication, les objets industriels ne sont jamais parfaits, ce qui introduit une première source d'incertitude dans les mesures.
• 📊 La mesure est une comparaison entre un objet et un étalon, et comme les instruments de mesure ne sont pas parfaits, la comparaison elle-même ne peut pas être parfaite.
• 🔍 La sélection de l'unité de mesure et la définition de celle-ci évoluent dans le temps, mais restent toujours imparfaites.
• 👨‍🔬 L'opérateur qui effectue la mesure apporte son propre facteur d'incertitude, similaire à la répétabilité d'un tireur à l'arc.
• 🌡️ L'environnement dans lequel se fait la mesure a un impact significatif sur le résultat, comme la température ou l'humidité.
• 🔧 L'étalonnage des instruments de mesure est essentiel pour comprendre et minimiser leur imperfection dans le processus de mesure.
• 🌐 Les variations géographiques et environnementales peuvent également affecter les mesures, soulignant la complexité de l'établissement de normes internationales.
• 🔄 La métrologie doit constamment évoluer pour s'adapter aux nouvelles technologies et méthodes de mesure pour s'approcher toujours plus de la perfection.

Q & A

Pourquoi une mesure parfaitement juste n'est-elle pas possible dans le monde industriel ?

Une mesure parfaitement juste n'est pas possible car les objets industriels ne sont pas parfaits, et les processus de fabrication introduisent des imperfections, ce qui crée des variations dans les mesures.

Qu'est-ce qui cause la première source d'incertitude dans une mesure ?

La première source d'incertitude est liée à l'objet mesuré, qui est toujours imparfait. Par exemple, un objet circulaire ne sera jamais un cercle parfait, et la mesure variera selon la direction prise.

Comment l'exemple d'un alésage illustre-t-il l'incertitude de mesure ?

Lorsqu'on fabrique un alésage, il ressemble plus ou moins à un cercle, mais dans la réalité, il n'est jamais parfait. La mesure de son diamètre variera selon la direction de la mesure, ce qui illustre que l'objet est imparfait.

Pourquoi la température d'une enceinte climatique varie-t-elle selon l'endroit où est placé le capteur ?

La température varie selon l'emplacement du capteur en raison des caractéristiques d'homogénéité de l'enceinte. Les dispersions dans l'objet lui-même créent des variations dans les mesures de température.

Pourquoi les unités de mesure ne sont-elles pas parfaites malgré leur évolution au fil du temps ?

Les unités de mesure ne sont pas parfaites car même si elles évoluent pour être de plus en plus précises, elles restent toujours imparfaites, ce qui introduit une marge d'erreur dans la comparaison avec l'objet mesuré.

Quel rôle joue l'instrument de mesure dans le processus de mesure ?

L'instrument de mesure, tel qu'une balance, sert à comparer un objet avec un étalon. Cependant, comme l'instrument est fabriqué par des industriels, il n'est pas parfait, ce qui introduit une autre source d'incertitude.

Qu'est-ce que la répétabilité dans le processus de mesure ?

La répétabilité se réfère à la capacité d'un opérateur à répéter la même mesure avec une certaine précision. Cependant, comme un tireur à l'arc qui ne tire pas toujours dans le même trou, l'opérateur a une marge d'imperfection.

Comment l'environnement affecte-t-il le processus de mesure ?

L'environnement, comme la température, l'hygrométrie, ou les interférences électromagnétiques, affecte la mesure. Par exemple, un objet en plastique ne donne pas les mêmes résultats de mesure s'il n'est pas à 20 degrés, la température de référence.

Pourquoi la température de 20 degrés est-elle mentionnée dans le processus de mesure ?

La température de 20 degrés est souvent utilisée comme référence standard pour mesurer des objets. Si l'objet n'est pas à cette température, les résultats de la mesure peuvent être différents.

Pourquoi la valeur mesurée ne peut-elle jamais être égale à la valeur vraie ?

La valeur mesurée ne peut jamais être égale à la valeur vraie car il y a toujours des imperfections dans l'objet mesuré, l'instrument de mesure, l'opérateur et l'environnement, ce qui génère des incertitudes.

Outlines

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📏 Pourquoi une mesure juste est-elle impossible?

Ce paragraphe explique que dans notre quotidien, on a l'impression que les mesures sont justes grâce à la métrologie légale, mais en réalité, aucune mesure n'est parfaite. L'objet de l'analyse est un objet industriel, dont la mesure n'est jamais totalement précise. L'idée clé est que, bien que les mesures soient assez précises pour être fiables dans les échanges commerciaux, il est impossible de mesurer parfaitement un objet industriel en raison de ses imperfections intrinsèques.

🛠️ La réalité de la fabrication industrielle

Dans cette partie, l'auteur souligne les imperfections inhérentes aux objets fabriqués industriellement. Par exemple, un alésage idéalement rond sur le plan théorique n'est jamais parfaitement rond dans la réalité, car il est influencé par le processus de fabrication. Selon la direction dans laquelle on mesure un objet, le diamètre obtenu peut varier. Cela reflète les limites dans la précision de la mesure en raison des imperfections des objets eux-mêmes.

🌡️ Impact des caractéristiques de l'objet sur la mesure

Le paragraphe poursuit avec l'exemple d'une enceinte climatique. Il explique que la température mesurée varie en fonction de l'endroit où l'on place le capteur à l'intérieur de l'enceinte, soulignant l'importance de l'homogénéité dans la mesure. Cette situation illustre comment l'objet mesuré (ou le système mesuré) peut introduire des incertitudes dans les résultats en raison de ses propres caractéristiques et dispersions internes.

📐 L'unité de mesure et ses limites

Ici, l'auteur aborde la notion d'unité de mesure, en prenant l'exemple de l'étalon. Bien que les définitions des unités de mesure aient évolué pour devenir plus précises, elles ne sont pas parfaites. Les étalons eux-mêmes ont des limites, ce qui implique que toute mesure basée sur ces étalons sera également imparfaite. Ainsi, la précision totale est impossible à atteindre, car même les standards de référence comportent des imprécisions.

⚖️ L'instrument de mesure et l'étalonnage

Ce passage met en avant le rôle des instruments de mesure, notamment la balance, comme symbole central de la métrologie. L'instrument, bien qu'il serve à comparer un objet à un étalon, n'est pas exempt d'imperfections. D'où la nécessité de l'étalonnage, qui vise à quantifier les déviations et les imprécisions des instruments. En résumé, aucun instrument de mesure ne peut être parfaitement précis.

🏹 L'opérateur et la répétabilité des mesures

L'auteur aborde ensuite le rôle de l'opérateur dans le processus de mesure, en précisant que, même avec des outils numériques, il est rare qu'un opérateur soit parfait. L'exemple du tireur à l'arc illustre l'idée que, même avec de la répétabilité, il y aura toujours des variations dans la mesure. Cela introduit une autre source d'incertitude dans les résultats de mesure, liée à l'humain ou au système automatique.

🌍 L'impact de l'environnement sur la mesure

Ce dernier paragraphe se concentre sur l'importance de l'environnement dans le processus de mesure. L'auteur souligne comment des facteurs tels que la température, l'humidité, ou même les interférences électromagnétiques peuvent influencer les résultats. Par exemple, une pièce en plastique mesurée à une température différente de 20 degrés (référence) aura des dimensions variables. Cela montre à quel point l'environnement joue un rôle crucial dans la précision des mesures.

Keywords

💡Mesure

La mesure est l'action d'évaluer la quantité, la taille, la durée ou d'autres caractéristiques d'un objet ou d'un phénomène. Dans le script, la mesure est abordée comme un processus essentiel pour assurer l'honnêteté des échanges commerciaux et la comparabilité des objets. L'exemple de l'alésage fabriqué de manière imparfaite illustre les défis de la mesure précise.

💡Incertitude

L'incertitude fait référence à la variabilité ou à l'impossibilité de prédire avec exactitude une valeur mesurée. Dans le contexte du script, l'incertitude est liée à l'imperfection intrinsèque des objets mesurés, comme l'alésage qui ressemble à une patate plutôt qu'à un cercle parfait.

💡Objet mesuré

L'objet mesuré est ce qui est évalué ou examiné pour déterminer une ou plusieurs de ses caractéristiques. Le script souligne que la perfection de l'objet mesuré est un facteur clé dans la précision de la mesure, et que la réalité industrielle souvent ne correspond pas à l'idéal géométrique.

💡Unité de mesure

Une unité de mesure est un standard utilisé pour quantifier des grandeurs telles que la longueur, le volume, le poids, etc. Le script mentionne que les unités de mesure évoluent et se perfectionnent, mais restent inévitablement imparfaites, ce qui affecte la précision des mesures.

💡Étalonnage

L'étalonnage est le processus d'ajuster ou de calibrer un instrument de mesure pour qu'il fournisse des résultats précis et fiables. Le script explique que les instruments de mesure, comme la balance, sont fabriqués par des industriels et ne sont jamais parfaits, nécessitant un étalonnage régulier.

💡Opérateur

L'opérateur est la personne qui effectue la mesure. Le script compare l'opérateur à un tireur, soulignant que même s'ils utilisent les mêmes outils, les résultats peuvent varier en raison de l'imperfection humaine, ce qui est appelé répétabilité.

💡Répétabilité

La répétabilité fait référence à la capacité d'un opérateur ou d'un instrument à réaliser des mesures similaires dans des conditions identiques. Le script utilise l'analogie du tireur à l'arc pour illustrer que même avec les mêmes conditions, il y a toujours une marge d'erreur humaine.

💡Environnement

L'environnement est l'ensemble des conditions externes qui peuvent influencer le processus de mesure. Le script mentionne que la température, l'humidité et d'autres facteurs environnementaux peuvent altérer les résultats de la mesure, comme la température d'une pièce en plastique qui varie de la température de référence.

💡Valeur mesurée

La valeur mesurée est le résultat numérique obtenu à partir d'une mesure. Le script explique que, en raison des facteurs mentionnés comme l'incertitude de l'objet, l'imperfection de l'instrument et l'environnement, la valeur mesurée ne peut pas être égale à la valeur 'vraie' ou absolue de l'objet.

💡Métrologie légale

La métrologie légale est la branche de la métrologie qui s'occupe de la réglementation et de la normalisation des pratiques de mesure pour assurer l'intégrité des échanges commerciaux. Le script indique que la métrologie légale a pour but de structurer l'honnêteté des échanges, malgré l'impossibilité de mesurer avec une précision absolue.

Highlights

Le monde de la métrologie légale est essentiel pour organiser l'honnêteté des échanges commerciaux.

Les mesures justes sont idéales mais non réalistes dans la pratique.

L'objet mesuré, comme un alésage, n'est jamais parfait et ressemble plus à une patate qu'à un cercle.

La première cause d'incertitude dans les mesures vient de l'imperfection de l'objet mesuré.

Le diamètre d'un objet comme un bouchon de stylo n'a pas de sens car il n'est pas un cercle parfait.

La température d'une enceinte climatique varie selon l'emplacement du capteur, montrant l'impact de la dispersion.

Les unités de mesure évoluent dans le temps, tendant vers des définitions plus justes mais toujours imparfaites.

Les instruments de mesure, comme une balance, sont fabriqués par des industriels et ne sont pas parfaits.

L'étalonnage est utilisé pour évaluer l'imperfection des instruments de mesure.

L'opérateur de la mesure, comme un tireur à l'arc, n'est pas infaillible et introduit une répétabilité.

L'environnement de mesure, comme la température, affecte les résultats des mesures.

La valeur mesurée d'un objet en plastique peut changer en fonction de la température.

Les phénomènes d'hygrométrie peuvent impacter les mesures de masse en raison de l'humidité.

L'environnement électromagnétique peut perturber les mesures numériques.

La valeur mesurée est inférieure à la valeur 'vraie' en raison de multiples facteurs d'incertitude.

Transcripts

on va donc maintenant parler du

processus de mesure rentrer dans le

détail et comprendre pourquoi une mesure

juste n'est pas possible alors dans le

monde de tous les joueurs dans le monde

de la consommation dans notre monde de

citoyens la métrologie légale à

organiser l'honnêteté des échanges

commerciaux donc on croit que les murs

sont justes et c'est l'objectif en fait

elles ne sont pas mais elles le sont

suffisamment pour qu'on n'est pas en

douter il faut comprendre pourquoi c'est

pas possible de mesurer juste un objet

industriel

donc quand on fait une mesure la

première des choses qui nous intéresse

c'est évidemment l'objet donc si j'avais

à mesurer ou à fabriquer un alésage

j'aurais l'habitude

j'aurai le le réflexe de dessiner cette

alésage comme un ro parfait mais

évidemment seront n'est pas parfait dans

la réalité puisque quand on va fabriquer

peut réellement un alésage on va

finalement de fabriquer qu'un truc qui

va ressembler plus ou moins une patate

qui ont les moyens qu'on s'en donne tout

le monde peut comprendre que ce bouchon

de stylo c'est pas un rond parfait parce

que ça sort d'une pré s'injecter il

s'est passé plein de choses pendant la

fabrication est donc le diamètre d'un

rond ça n'a pas de sens dans la mesure

où il n'y a pas de vrai héros

industriels quand on va mesurer serons

quand on va essayer de mesurer cette

alésage eh ben on comprend assez

facilement que suivant qu'on se mette

dans cette direction là dans cette

direction là où dans cette direction là

on va trouver un diamètre 1 un diamètre

deux ou un diamètre trois qui vont être

différent tout simplement parce que

l'objet n'est pas parfait donc la

première cause d'incertitudes

c'est un objet qui est un parfait on

exactement le même exemple si on voulait

s'intéresser à la température d'une

enceinte climatique ça ne veut rien dire

suivant que je mette le capteur de

température à un endroit de l'enceinte

où un autre endroit et suivant sa

caractéristique d'homogénéité

là on n'aura pas le même résultat bat

simplement parce que on a des

dispersions à cause de l'objet mesuré

lui-même on a vu tout à l'heure que pour

mesurer une pièce un objet il fallait

avoir une unité de mesure prenons ici

l'exemple de l'est

allons le mettre on a vu aussi que

c'était unité de mesure n'était pas

parfaite et que même si les définitions

évolué au fil des années enfin pas

forcément des années mais si elle évolué

dans le temps et bien nous conduisent à

des définitions de plus en plus juste

mais néanmoins pas parfaite donc cet

étalon auquel je compare cet objet n'est

pas parfait la mesure ne pourra pas être

parfaite pour organiser cette

comparaison on va utiliser un instrument

de mesure quel plus beau symbole

en tant qu instrument de mesure que une

balance toute mesure est par définition

une comparaison entre un objet est un

étalon

cette balance elle est fabriquée par des

industriels et elle peut pas être

parfaite

c'est tout l'objet de l'étalonnage les

instruments de mesure ne sont pas

parfaits et on regarde mouvement de

l'étalonnage en gros de combien ils sont

pas parfaits pour mettre en oeuvre ce

processus de mesure

il nous faut un opérateur alors des fois

l'opérateur surtout de nos jours peut

être informatique néanmoins l'opérateur

existent pour faire une mesure et cet

opérateur un peu comme un tireur à l'arc

ou un tireur olympique à la carabine cet

opérateur et ben il met pas toutes les

flèches dans le même trou car ils

réalisent toujours la même mesure

c'est ce qu'on appelle la répétabilité

donc l'opérateur lui aussi va avoir son

imperfection dans le processus de mesure

et puis tout ça ça se passe quelque part

puisque quand on fait une mesure on est

quelque part et ce quelque part c'est à

dire cet environnement lui aussi va

impacter le processus de mesure à savoir

par exemple que si je suis pas

rigoureusement à 20 degrés par exemple

ma pièce est en plastique et ben la

valeur qu'elle a au moment où je vais

faire ma mesure n'est pas la valeur

qu'on lui demande d'avoir à 20 degrés

qui est la température de référence je

parle ici de température mais

l'environnement impacte les processus de

mesure avec plein d'aspects différents

on pourrait parler des phénomènes de

d'hygrométrie par exemple sur la base

volumique

les airs qui aura un impact sur une

mesure de masse on peut parler de

l'environnement électromagnétique qui

peut perturber un opérateur numérique

il ya tout un tas de facteurs

environnementaux qui perturbe le

résultat de mesures

tout ça fait que la valeur qu'on obtient

la valeur mesurée ne peut pas être égal

à la valeur vrai