Voir aussi : Les séries de valeurs normalisées - Le marquage des résistances - Le code des couleurs -  


Les résistances, les condensateurs, les selfs... sont marqués par une valeur que l'on pourrait croire exacte. Mais en mesurant avec un ohmètre la valeur réelle d'une résistance marquée 4,7 kilohms on a de fortes chances de ne pas tomber pile sur 4700 ohms. Faut-il incriminer l'appareil de mesure ou le marquage de la résistance ? En réalité, les deux... Mais si l'appareil est de bonne qualité et fournit des mesures avec une précision meilleure que 1% alors que la résistance est marquée d'une bague argent (voir Le code des couleurs), c'est à dire que sa valeur est de + ou - 10%, on pourra en négliger son imperfection.

Dispersion

Quel que soit le moyen utilisé pour produire un composant, deux exemplaires fabriqués dans les même conditions et le même soin n'auront pas exactement la même valeur.
Les résistances entassées sur la photo ci-contre sont apparemment toutes identiques et marquées 560 kilohms 10%. Leurs valeurs mesurées avec un ohmmètre de qualité s'étalent de 526 à 745 kilohms. La dispersion est grande, les résistances sont en particules de carbone agglomérées avec un liant. Ce sont les dimensions du bloc cylindrique, la résistivité du carbone, la proportion entre liant et particules... qui déterminent la valeur finale de la résistance. Les variations si minimes soient-elles sur chacune de ces caractéristiques combinent leurs effets pour aboutir à des variations de la valeur finale de la résistance.

28 valeurs différentes pour 28 résistances identiques.		Les 28 valeurs mesurées se répartissent entre 526 et 745 kilohms

La moyenne des valeurs mesurées est de 636 kilohms alors que la valeur marquée est 560 kilohms.

Incertitude et tolérance

Théoriquement, toutes les résistances de l'exemple précédent devraient avoir une valeur en kilohms comprise entre 560 -10% soit 504 kilohms et 560 +10% soit 616 kilohms. On devine que ce n'est pas le cas en jetant un coup d'oeil sur le graphe ou en considérant que la moyenne est de 636 kilohms. En fait 11 pièces seulement sont à l'intérieur de l'intervalle de tolérance, normalement les autres sont rebutées.
Par rapport à la moyenne de 636 kilohms, l'incertitude absolue est de 636-526=110 en moins et 745-638=109 en plus. Dans le premier cas l'incertitude relative est 110/636 = 0,17 soit -17% et dans le second 109/636 = +15%
On voit que la tolérance indiquée n'est pas une garantie absolue, pas plus que la valeur marquée n'est la moyenne de l'échantillon. Ce lot de résistances est heureusement un cas particulier, un deuxième essai sur une série de 25 résistances de 47ohms à couche de carbone dont la tolérance de fabrication est 5%.
Cette fois la moyenne des mesures est de 46,8 ohms, la valeur mini est 46,5 ohms et la valeur maxi est 47,3 ohms. L'incertitude relative pour le lot est de + ou - 1%
L'explication est d'ordre technologique : la fabrication des résistances à couche de carbone permet un ajustage de la résistance et ces dernières sont plus stables que les résistances au carbone agglomérén surtout pour les fortes valeurs.

Choix de la tolérance d'un composant

Le problème n'est pas le même pour le professionnel et pour l'amateur.
Dans l'industrie, il n'est pas question de vérifier la valeur de chaque composant avant de le monter sur le circuit. La tolérance du composant sera choisie en tenant compte de l'intervalle acceptable pour la valeur imposée par le calcul mais aussi en tenant compte du prix du composant, la précision se paie.
L'amateur opérera de façon différente. S'il doit approvisionner une vingtaine de composants pour réaliser son montage il sera moins regardant pour le prix que l'industriel. S'il a déjà un stock de composants, il choisira celui qui convient en mesurant sa valeur.
Dans les deux cas, le bon sens impose de déterminer l'intervalle de tolérance en fonction du rôle du composant.
Exemple : pour limiter le courant dans une diode LED sous 12V on peut utiliser une résistance de 600 à 2000 ohms. En choisissant une résistance de 1 kilohm à 20% on est pratiquement sûr de ne pas avoir de problème.