Fonctionnement du multimtre

Prpar par Richard Roy

Le multimtre industriel

Les multimtres numriques est un appareil multiple usage, permettant dobtenir diffrentes lectures dans un circuits comme;

- La tension;- Le courant;- La rsistance Ohmique;- La continuit.

Ce document se penchera uniquement sur les caractristiques du modle numrique ainsi que ces paramtres de fonctionnement.

Application rsidentielle

Zone de distribution

Hydro-Qubec nous envoie du transformateur de haute tension situ dans un poteau prs de votre rsidence trois conducteurs, deux seront du courant soit de 120 volts chacune et le dernier un conducteur de cuivre sans gaine, quon appellera mise la terre .

Deux des trois conducteurs sont connects un systme de protection (le disjoncteur principale) lintrieur du panneau de distribution de votre rsidence.

Le disjoncteur principale distribuera les deux lignes de courant travers une srie de disjoncteur auxiliaire quon utilisera pour sectoriser votre rsidence.

lintrieur du panneau on connectera la mise la terre avec un quatrime conducteur quon appellera le neutre (0v).

Mise la terre (Couleur vert)

On sait que le mtal est un bon conducteur lectrique, lorsque celui-ci est en contact avec une source de courant (ex: foudre, moteur court-circuit sur son chssis..etc). Il devient conducteur et transmet ce courant tous ce qui est en contact avec celui-ci, dont lhumain.

Afin de protger lhumain de ce danger, on installera un conducteur quon nommera mise la terre (cble de couleur vert). Ce conducteur sera connect sur le chssis de chacune des composantes et sera reli soit sur la plomberie ou soit une tige de mtal connect dans le sol.

Neutre (Couleur blanc)

Le conducteur de couleur blanc est le neutre dans un circuit lectrique sa rfrence est de 0 volt.

Le Neutre est reli indirectement par le panneau lectrique avec la mise la terre.

nergie potentielle

Cest lnergie quun objet peut librer quand une force agit sur lui ou entre ses diffrents lments.

Un objet suspendu au-dessus du sol, par exemple a une nergie potentielle du fait que les forces reliant ses atomes tendent le faire revenir son quilibre.

La rfrence

Si je dois installer un cadre murale sur un mur et que je donne seulement linformation Il faudrait installer le cadre 6 pieds! . Vous me direz: six pieds de quoi? Du plancher, du plafond, de la chaise, etc..?

En lectricit cest similaire, on doit avoir une rfrence, lorsque je vrifie la tension et que je mesure 120 volts, ma rfrence est soit le neutre(0v) ou la mise la terre (0v). Si je mesure entre 120v et 120 v, jaurai 240v. Cette diffrence se nommera la diffrence de potentiel.

Exemple si le neutre est contaminer par un voltage de 40 volts, quelle sera la lecture sur mon multimtre?

Exemple: Si le neutre est contaminer par un voltage de 40 volts, quelle serala diffrence de potentiel.

Rponse: 80 volts

Exemple dapplication rsidentielle

Sur une plinthe lectrique de 1500 watts sur du 240 volts, on retrouvera un cble rouge avec trois conducteurs;

- Conducteur rouge (120 volts)- Conducteurs noir (120 volts)- Conducteurs de cuivre (mise la terre)

Sur une lumire lectrique de 60 watts sur du 120 volts, on retrouvera un cble Blanc avec trois conducteurs;

- Conducteur blanc (0 volts)- Conducteurs noir (120 volts)- Conducteurs de cuivre (Mise la terre)

Mesure dune tension

Fonctionnement

Afin de pouvoir mesurer des signaux AC, un multimtre procde au redressement de la tension AC en tensions continue avant dafficher la conversion numrique.

La valeur crte, moyen ou efficace peut tre affiche et la plupart des multimtres permettent aujourd'hui de calculer la valeur efficace vraie (correspondant la "puissance quivalent" produite par une tension AC par rapport une tension DC sur une rsistance identique, qui est si bien exprime en anglais par : Root Means Square (RMS) ou DC-Equivalent value.

La valeur efficace dune tension sinusodale dun volt crte est : racine (0,5) = 0,7071 V

Frquence alternative

Cest le nombre de rptitions par seconde dun phnomne.

Pour une onde progressive, cest le nombre de crtes observes en un point fixe chaque seconde. Le hertz (Hz), lunit de frquence, correspond un cycle par seconde.

Formule f = 1Temps

Longueur donde alternative

Pour une onde priodique, la longueur donde est la distance sparant deux crtes conscutives.

Ainsi, la longueur dune onde sera sa distance de crte crte.

Longueur donde

Onde

Amplitude

Lamplitude dune onde est son loignement maximale par rapport sa valeur dquilibre.

Par exemple, lamplitude dune vague est la hauteur de sa crte par rapport la surface de leau.

Amplitude

Onde

Application avec un multimtre de la vrification des Hertz dun rseau

Utilisation de la fonction Hz sur votre multimtre, mettre sur la fonction frquence et vrifier le nombre de Hz du rseau lectrique dHydro-Qubec.

Pesez sur la fonction Hz et positionnez vos sondes en parallle avec le circuit.

En Amrique du nord la frquence sera de 60 Hz et en Europe elle sera de 50 Hz.

En bas de 40 Hz, lil peroit un scintillement de la lumire.

N.B Afin de ne pas endommager votre multimtre, toujours positionner la fonction voulue, puis installer vos sondes.

Valeur crte (peak)

La valeur crte est la valeur maximale dune demi-onde. Valeur value du ct positif de lamplitude ou du ct ngatif de lamplitude. Dans cet exemple la valeur crte est la diffrence entre le 0 et la crte, donc 169 volts.

169 volts crte

- 169 volts crte

0 volts

Vrification avec un multimtre de la valeur Crte du rseau.

Les appareils dots dun dtecteur de valeur de crte mesurent la valeur maximale de la tension applique. Cela est obtenu grce un condensateur qui se charge la valeur de crte et conserve cette charge pour que la lecture puisse seffectuer.

Pour vrifier la valeur crte, on positionne notre multimtre sur la fonction volts a/c ainsi que la tension vrifie puis on installe nos sondes en parallle avec le rseau (prise lectrique). Lorsque l'installation est complter on appuie sur la fonction Peak .

Neutre120v a/c

169 v

M

Valeur crte crte (peak to peak)

La valeur crte est la valeur maximale dune onde. Valeur value du ct positif de lamplitude et du ct ngatif de lamplitude. Dans cet exemple la valeur crte crte est la diffrence entre le +169 volts et le -169 volts, donc 338 volts.

169 volts crte

- 169 volts crte

338 volts crte crte0 volts

Valeur efficace (Rms)

Tension la plus commune (rsidence), on calcule la valeur efficace en multipliant la valeur Crte par 0,707. Ce qui se situe autour de 120 volts ac.

Formules: Valeur efficace = Tension crte x 0.707

120 volts eff.

- 120 volts eff.

0 volt ou neutre

Vrification avec un multimtre du voltage C/A

Ajustez votre multimtre sur la fonction volts c.a ainsi que la tension vrifie.

Pour vrifier la tension on doit installer les sondes du multimtre en parallle avec la composante valider.

Neutre120v a/cMise la terre

120 v

Neutre120v a/c

120 v

M

V

Lecture de la tension

Dans votre rsidence les sources de tension peuvent tre prise partir dune prise lectrique.

On remarquera sur une prise lectrique 3 orifices. Lorifice la plus grande est la source la moins dangereuse (0v) donc le neutre. Lorifice la plus petite est conu pour tre le moins accessible, donc dangereuse, on y mettra le fils noir (120 v). Puis lorifice en forme de bouche, la mise la terre (0v).

Pour lire une tension on doit installer le multimtre en parallle avec celle-ci.

Diffrents points de rfrence

Rsidentielle;Lecture du multimtre

- Conducteur noir (120v) et le neutre (0) = 120 volts/ac- Conducteur noir (120v) et la mise la terre (0) = 120 volts/ac- Conducteurs rouge (120v) et noir (120v) = 240 volts/ac- Mise la terre et le neutre = 0 volt

Ampre

Lampre (A) est lunit de mesure dintensit du courant lectrique.Si un courant de 1 Amp. passe dans un fil mtallique, six billions de billions dlectrons se dplacent dans le fil par seconde.

Vrification avec un multimtre de la lecture du courant (multimtre lectronique)

Ajustez votre multimtre sur la fonction A a/c ou c/c selon le cas ainsi que le courant vrifie.

Pour vrifier lamprage dun circuit ou dune composante, On doit dplacer physiquement une des deux sondes, on la retire de lorifice correspondant au voltage pour linsrer dans lorifice de lamprage.

Puis on positionne notre multimtre sur la fonction A a/c on installe nos sondes en srie avec la composante. Si on nest pas certains de la valeur on doit toujours commencer par une valeur plus leve sur notre multimtre.

Neutre120v a/c

M

1 A

Vrification avec un multimtre de la lecture du courant (multimtre industrielle)

Comme vous le savez le courant est un lment trs dangereux. Il doit tre considr comme tel, ouvrir un circuit pour vrifier une composante 0,0001 ampres est peut-tre moins dangereux que celui 100 ampres.

Il faut trouver une alternative, la pince ampromtrique rpond bien ces conditions. Lorsque le courant traverse un conducteur, il met un champ lectromagntique, ce champ lectromagntique pourra tre dtect par la pince dun ampremtre.

Pour vrifier l'ampremtre, on positionne notre multimtre sur la fonction Ampre AC ainsi que l'intensit vrifier puis on insre le conduct