Les différents types d’erreurs en mesure de force

Lorsque l’on effectue une mesure de force (ou de toute autre grandeur), différents paramètres de l’instrument utilisé peuvent faire donner des résultats erronés.  Il est important de savoir différencier les erreurs qui peuvent apparaitre lors d’une mesure et de les quantifier. C’est pourquoi avec chaque appareil de mesure que vous utilisez, vous devez disposer d’un certificat d’étalonnage avec un relevé de point.

Ci-dessous les différentes erreurs les plus classiques rencontrées dans la mesure :

L’erreur de zéro ou offset :

Courbe de mesure de force avec un offset

La courbe de la force mesurée (Offset sur l’image) est décalée par rapport à la courbe exacte de la force. Ceci est généralement du à un oubli ou une mauvaise tare de l’appareil de mesure.

L’erreur de gain :

Courbe d'une mesure avec gain trop fort

L’erreur varie de façon linéaire par rapport à la valeur juste. Sur cette exemple, plus on mesure une force importante, plus l’erreur est importante. La valeur mesurée dérive par rapport à la valeur juste.

En général, cette erreur est due à un mauvais réglage du gain sur le système d’acquisition ou à un capteur de mauvaise qualité.

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..L’erreur de linéarité :

Courbe d'une mesure avec erreur de linéarité

Dans ce type cas, la valeur mesurée n’est pas une droite. L’écart entre la valeur juste et la valeur mesurée varie en fonction de la valeur.  Cette erreur est souvent due à un capteur de mauvaise qualité. Néanmoins, il existe toujours une légère erreur de linéarité existe quelque soit le capteur.

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L’erreur due au phénomène d’hystérésis :

Erreur du au phénomène d'hystérésis

Le phénomène d’hystérisis apparait quand le résultat de la mesure dépend de la mesure précédente. En général cela se traduit par des résultats différents lorsque l’on fait des cycles sur des échantillons.

L’erreur de quantification :

Courbe d'une mesure avec erreur de quantification

La courbe mesurée et donc l’erreur est en escalier. Le plus souvent cette erreur est du à une erreur numérique : fréquence d’échantillonnage trop faible, problème de conversion analogique numérique…

De façon générale, plus la fréquence d’échantillonnage est élevée, plus cette erreur est minimisée. En général une fréquence d’échantillonnage du capteur à 100 Hz est un minimum.