Sciences de l'ingénieur (spécialité) · Première
Mesures et instrumentation : quiz de 1re SI
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Une mesure physique = un nombre + une unité, pour une grandeur appelée mesurande.
- Un instrument de mesure comprend un capteur et, souvent, un dispositif de traitement du signal.
- Justesse : la moyenne des mesures colle à la valeur de référence. Fidélité : les mesures sont peu dispersées.
- Étendue de mesure : la largeur de l'intervalle mesurable. Résolution : la plus petite variation perceptible à l'affichage.
- On quantifie l'écart entre valeur attendue, mesurée et simulée, en absolu ou en relatif.
Avant de commencer
Ce quiz porte sur le vocabulaire et les calculs de base de la mesure, tels qu'on les rencontre en expérimentation de sciences de l'ingénieur. Il couvre la notion de mesurande, la structure d'un instrument de mesure, les qualités d'un appareil (justesse, fidélité, résolution, étendue de mesure, exactitude) et la quantification des écarts entre valeurs attendues, mesurées et simulées. 13
Prends ton temps : chaque question est corrigée, et la correction explique aussi pourquoi l'erreur tentante est fausse. C'est souvent là que se joue la compréhension.
Quiz
15 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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Ce qu'on veut évaluer par la mesure porte le nom de mesurande ; ici, c'est la température. 5 La résolution et l'étendue de mesure sont des caractéristiques de l'appareil, pas de la grandeur mesurée. La valeur de référence est une valeur à laquelle on compare les résultats, ce n'est pas la grandeur elle-même.
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Le résultat d'une mesure physique associe un nombre et une unité. 5 Un nombre seul (par exemple « 12 ») ne veut rien dire : 12 V, 12 mA et 12 m n'ont rien à voir. Le capteur est une partie de l'instrument, et la moyenne ou l'écart type sont des outils de traitement de plusieurs mesures, pas la composition d'une mesure.
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Un instrument de mesure contient un capteur, exposé directement au phénomène, et parfois un dispositif qui traite le signal délivré par ce capteur. 5 L'afficheur seul ne mesure rien : il présente un résultat. Le simulateur est un outil de calcul, pas un instrument qui mesure un phénomène réel.
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C'est vrai : il arrive qu'un appareil ne mesure pas directement la grandeur cherchée, mais la change en un autre phénomène, plus simple à relever. 5 C'est le rôle des transducteurs : ils convertissent de nombreux phénomènes en courant électrique, que l'appareil exploite ensuite. 5 Croire que tout appareil lit directement la grandeur affichée est l'erreur tentante.
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Quand la moyenne de mesures répétées s'accorde avec la valeur de référence, on parle de justesse. 5 La fidélité, elle, ne parle pas de la valeur de référence : elle concerne seulement la dispersion des résultats entre eux. Confondre les deux est l'erreur la plus fréquente.
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Des résultats peu étalés les uns par rapport aux autres définissent la fidélité. 5 Un instrument fidèle donne des valeurs très proches entre elles, mais elles peuvent toutes être décalées par rapport à la valeur de référence : dans ce cas il n'est pas juste. La justesse concerne la moyenne, pas la dispersion.
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Les résultats sont très groupés autour de 10,2 V : la dispersion est faible, donc l'appareil est fidèle. 5 Mais leur moyenne, environ 10,2 V, est loin de la valeur de référence de 9,0 V : il n'est donc pas juste. 5 « Fidèle et juste » est tentant parce que les résultats se ressemblent, mais se ressembler ne suffit pas : il faut aussi que la moyenne soit proche de la référence.
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L'étendue de mesure est la largeur de l'intervalle : V. 6 L'erreur tentante est de répondre 10 V en ne regardant que la borne supérieure : l'étendue prend en compte les deux bornes, donc la soustraction des bornes.
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La résolution est la plus petite variation de la grandeur qui produit un changement perceptible de l'affichage ; ici l'affichage passe de 0,000 V à 0,001 V, soit 1 mV. 6 Calcul : . L'erreur tentante est de croire que la résolution est de 1 V ou de 0,1 V : elle se lit sur le dernier chiffre affiché, pas sur le premier.
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C'est faux : l'exactitude ne se traduit pas par un nombre, c'est un jugement qualitatif porté sur les résultats. 6 Un instrument est d'autant plus exact que ses résultats se rapprochent de la « valeur vraie » cherchée. 6 L'erreur tentante est de confondre exactitude et résolution, qui, elle, peut se chiffrer (par exemple 1 mV).
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C'est faux : le terme « précision » est absent du Vocabulaire international de métrologie, et on l'emploie souvent à tort à la place de résolution ou d'exactitude. 6 Quand tu veux parler de la finesse de l'affichage, dis résolution ; quand tu parles de l'accord avec la valeur vraie, dis exactitude.
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L'écart absolu est la différence en valeur positive : m/s. Il garde l'unité de la grandeur. On quantifie bien l'écart entre valeurs attendues et valeurs mesurées. 1 L'erreur tentante est de donner 6 : c'est l'écart relatif en pourcentage, pas l'écart absolu.
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On calcule , soit 6 %. L'écart de performance peut s'exprimer en absolu ou en relatif. 3 L'écart relatif n'a pas d'unité : il permet de juger si un écart est grand ou petit par rapport à la grandeur. L'erreur tentante est de diviser par la valeur mesurée ou d'oublier de multiplier par 100.
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Les écarts se chiffrent entre trois sortes de valeurs : celles que l'on attend, celles que l'on mesure et celles que donne la simulation. 1 Les trois premières comparaisons sont donc valables. Comparer un prix à une masse n'a aucun sens : deux grandeurs de nature différente ne se comparent pas.
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Grâce à la simulation, on accède à des résultats qu'on ne pourrait pas relever sur l'objet réel, parce que c'est hors de portée, irréalisable ou risqué. 4 Elle ne supprime pas les écarts : on compare justement les résultats de simulation, d'expérience et les niveaux de performance attendus. 4 Penser qu'un modèle représente toujours parfaitement le réel est une erreur : il a des limites de validité. 1
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre justesse et fidélité ?
La justesse compare la moyenne des mesures à la valeur de référence. 5 La fidélité regarde seulement si les mesures sont peu dispersées entre elles. 5 Un appareil peut être fidèle sans être juste (résultats groupés mais décalés), ou juste en moyenne sans être fidèle (résultats très étalés autour de la bonne valeur). Un bon réflexe : justesse = « où est la moyenne ? », fidélité = « les mesures se ressemblent-elles ? ».
Résolution ou étendue de mesure : comment ne pas les confondre ?
L'étendue de mesure est la largeur de l'intervalle que l'appareil peut mesurer (de −10 V à +10 V, elle vaut 20 V). 6 La résolution est la plus petite variation perceptible sur l'affichage. 6 Pour un appareil à affichage numérique dont les points couvrent toute l'étendue, on peut retrouver la résolution en divisant l'étendue par le nombre de points : 2 V pour 2 000 points donne 1 mV. 6
Pourquoi calcule-t-on un écart entre valeur attendue, mesurée et simulée ?
Pour savoir si la solution respecte les performances demandées et si le modèle représente bien le réel. On quantifie les écarts entre valeurs attendues, mesurées et obtenues par simulation, puis on interprète ces écarts. 13 Un écart peut s'exprimer en absolu (avec l'unité) ou en relatif (en pourcentage de la valeur attendue), ce qui aide à juger de son importance.
Sources
- Spécialité SI - Sciences de l'Ingénieur, Éduscol STI. Consulté le 6 novembre 2026.
- VOIE GÉNÉRALE Sciences de l'Ingénieur 1re - Prise en main expérimentation, Éduscol - Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
- Sciences de l'Ingénieur - Ressources et documents, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
- Sciences de l'ingénieur - Document officiel, Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
- Instrument de mesure, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
- Qualité métrologique d'un appareil de mesure, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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