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Méthodes de mesure les plus usuelles

La méthode de déviation fait appel à un équipage mobile actionné par la grandeur à mesurer. La mesure du type analogique par excellence revient à repérer la position d'un index quelconque solidaire de l'équipage.

La méthode de comparaison ou de substitution est destinée à constater l'égalité de deux grandeurs appliquées successivement à l'appareil de mesure. On gagne en précision, cependant on n'élimine pas l'erreur de prise de point, ce qui signifie qu'une même grandeur constante agissant sur l'appareil de façon répétée ne produit pas rigoureusement la même déviation.

La méthode de zéro ou d'opposition consiste à annuler l'effet de la grandeur x à mesurer par une autre y de même nature facilement réglable et connue avec une bonne approximation. L'écart e = x — y est décelé par un appareil dit de zéro dont l'étendue de mesure est nettement inférieure à la grandeur à mesurer. La première méthode de zéro était la pesée d'une masse au moyen d'une balance. L'écart des masses, inconnue et étalon, est indiqué par une aiguille qu'on cherche à ramener au zéro en ajoutant ou en enlevant des masses connues. Si à la masse inconnue on substitue des masses étalonnées pour rétablir l'équilibre, on emploie une méthode dite de double pesée dont la précision est pratiquement celle de l'étalon.

Soit à mesurer une tension continue v0 de 4 V environ par comparaison à une tension v réglable connue à 0,01 p. 100 (fig. 1). L'appareil de zéro, en l'occurrence un galvanomètre G ou un microvoltmètre, subit l'écart des tensions. On agit sur la tension réglable v de façon à ramener l'indication de l'instrument vers le zéro, à un microvolt près. L'erreur de mesure est alors sensiblement égale à 0,01 p. 100, puisque le microvolt n'est même pas la millionième partie de la tension à mesurer.

Méthode d'opposition

Dessin : Méthode d'opposition

Méthode d'opposition. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La méthode de déviation en régime transitoire est moins précise que toutes les autres en raison du fait que la lecture porte sur un index mobile. On peut citer le cas de la mesure d'une quantité d'électricité q dont le passage est très bref : décharge d'un condensateur électrique à travers un galvanomètre qui porte alors le nom de balistique. La décharge joue le rôle d'un véritable choc, tout comme une percussion mécanique actionnant un système pendulaire. L'élongation du spot caractérise la quantité d'électricité à mesurer.

La méthode d'extrapolation peut être mise en évidence en considérant un capteur de température tel qu'un thermocouple fournissant une tension électrique, destiné à la mesure des températures n'excédant pas 500 0C. Au-delà, on risque la destruction de celui-ci. Il est possible de mesurer des températures plus élevées à condition de connaître la loi d'échauffement du capteur en fonction du temps. On introduit ainsi ce dernier dans l'enceinte à la température supérieure à 500 0C, et l'on effectue un pointé au bout d'un temps compatible avec la conservation de l'élément qui est aussitôt retiré. On peut également procéder à un enregistrement de la tension aux bornes. La rapidité de l'élévation de température caractérise la température de l'enceinte.

Les grandeurs évolutives ne se prêtent guère à l'étude par les méthodes précédemment énumérées. Elles posent d'autant plus de problèmes que leur variation en fonction du temps est plus rapide. Leur exploration se fait en régime dynamique, et les méthodes à mettre en œuvre doivent utiliser des dispositifs à temps de réaction suffisamment rapide. Dans la négative il y a traînage donc erreur de mesure.

La méthode d'enregistrement fait appel à un système scripteur à même d'inscrire sous une forme appropriée la courbe, ou un tableau de chiffres représentant à une certaine échelle la grandeur variable en fonction du temps. Pour une grandeur électrique, l'utilisation se fait directement. Pour une grandeur non électrique, on fait appel à un capteur (appelé aussi transducteur ou quelquefois senseur) susceptible de délivrer l'inconnue sous forme de tension ou de courant électrique. L'enregistrement, décrit plus en détail plus loin, peut être graphique, optique, magnétique...

La méthode d'échantillonnage consiste en une scrutation régulière, quelquefois aléatoire, dite aussi « stochastique », de la grandeur physique préalablement transformée en tension électrique. Cette scrutation se fait au moyen d'un commutateur électronique mettant en communicat [...]

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Méthode d'opposition

Méthode d'opposition
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Échantillonnage d'un signal

Échantillonnage d'un signal
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Courbe de Laplace-Gauss

Courbe de Laplace-Gauss
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Mesures : probabilités de confiance

Mesures : probabilités de confiance
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Écrit par :

  • : ingénieur de l'École supérieure d'électricité

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Pour citer l’article

Georges NEY, « MESURE - Méthodologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/mesure-methodologie/