Qu'est-ce que la métrologie ?

Le sens étymologique du mot « métrologie » vient du grec ancien « mètre » et « traité ». Par extension, cela correspond à la science de la mesure. La question posée revient donc à « qu’est-ce que mesurer ? ».

Mesurer, c’est comparer

Réfléchissons en premier lieu à la manière dont on procède pour réaliser une mesure.

La mesure est présente au quotidien, dans une cuisine pour peser des ingrédients, dans un laboratoire d’analyses médicales pour diagnostiquer un diabète, dans les institutions pour qualifier le niveau de pollution urbaine, dans les laboratoires de recherche qui travaillent sur la détection de particules, dans l’industrie pour le contrôle et la fabrication. A chaque fois, le processus est identique : on compare deux choses entre elles.

Pour cela, deux prérequis sont nécessaires. Les éléments doivent être comparables (la méthode utilisée doit permettre une comparaison fiable) et l’instrument utilisé doit être fiable et qualifié.

Ce principe s’illustre pleinement avec une balance de Roberval, instrument qui permet de mesurer des masses (fig. 1).

Dans les faits, elle compare la valeur de la masse d’un objet, inconnue, à celle d’une référence, elle, connue. En métrologie, on utilise du reste le terme de « comparateur de masse ».
La comparaison établie, on accède à une valeur numérique de la masse recherchée, via l’instrument qui permet la quantification avec l’unité adéquate.

Toute mesure est basée sur ce principe :

Pour une mesure dimensionnelle, la règle, ou le mètre-ruban sont à la fois la référence et l’instrument de mesure ;

Pour une mesure de masse, un jeu de « poids » constitue la référence, l’instrument est une balance.

Pour une mesure d’intensité électrique, un multimètre est à la fois la référence et l’instrument de mesure.

Le système international d’unités, le SI, en vigueur depuis 1960, permet de décrire tous les phénomènes physiques ou chimiques sur la base de ses unités et grandeurs constitutives.

A retenir

La mesure d'une quantité ou d'une grandeur Q, c'est :

Une valeur numérique {Q}
Une unité [Q]
Une incertitude de mesure

Elle s'exprime comme le produit d'une valeur numérique et d'une unité : Q={Q}×[Q]