Indépendance des Mesures en Métrologie : comprendre son impact sur l’incertitude de fidélité

En métrologie, l’estimation de l’incertitude joue un rôle crucial dans la garantie de la fiabilité des mesures. L’incertitude se décompose en différentes composantes, dont l’une des plus courantes est l’incertitude de fidélité. Cette dernière est étroitement liée à la question de l’indépendance des mesures.

L’incertitude de fidélité, selon le Guide pour l’Expression de l’Incertitude de Mesure (GUM), est généralement estimée par la méthode d’évaluation de l’incertitude par l’analyse statistique de séries d’observations, dite de Type A (Figure 1).

Figure 1 – Estimation de l’incertitude-type de fidélité par la méthode de type A selon le GUM

Il est légitime de se demander : « Dans quelle mesure les observations répétées sont-elles bien des répétitions du mode opératoire totalement indépendantes ?« 

L’annexe F du GUM nous apporte des éléments de réponse :

Si la totalité des observations porte sur un échantillon unique et si l’échantillonnage fait partie du mode opératoire parce que le mesurande est la propriété d’un matériau (par opposition à la propriété d’une éprouvette donnée du matériau), les observations ne sont alors pas répétées de manière indépendante. À la variance observée des observations répétées faites sur l’échantillon unique, on doit ajouter une évaluation d’une composante de variance provenant de différences possibles entre échantillons.

ISO/IEC Guide 98-3:2008
Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM:1995)
Annexe F : F.1.1.2

Ainsi, prenons un exemple pratique avec un résultat de mesure obtenu par la moyenne de 10 mesures en routine :

  • Dans le cas où les 10 mesures sont indépendantes, l’incertitude type de fidélité de ce résultat de mesure s’estime par :
  • Dans le cas où les 10 mesures sont indépendantes, l’incertitude type de fidélité de ce résultat de mesure s’estime par :

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