LES MESURES

LES MESURES
Dans cette partie, vous saurez tout ce qu'il faut savoir pour effectuer
une mesure...
D'abord, il faut savoir que les principaux appareils de mesure sont
souvent regroupés en un seul :
le multimètre
Qu'est-ce que le multimètre ?
Comment l'utiliser ?
Une fois que vous saurez tout ça, nous pouvons passer aux mesures:
Comment effectuer une mesure
Comment mesurer une tension ?
Comment mesurer une intensité ?
Comment mesurer une résistance ?
I/ LE MULTIMÈTRE...
Qu'est-ce que c'est ?
Comment l'utiliser ?
1. Qu'est-ce qu'un multimètre ?
Le multimètre est un appareil de mesure, ou plutôt, est un REGROUPEMENT
D'APPAREILS DE MESURE.
Un multimètre simple regroupe généralement un Voltmètre (pour mesurer une tension), un
Ampèremètre (pour mesurer une intensité) et un Ohmmètre (pour mesurer une résistance)
On trouvera souvent d'autres fonctions qui permettent de vérifier le bon, ou mauvais, état de
certains composants.
Cet appareil ne se schématise pas. Le schéma sera, selon le cas, celui d'un voltmètre, d'un
ampèremètre ou d'un ohmmètre.
(ci-contre, le dessin d'un multimètre simple)
On peut voir l'écran en haut, le sélecteur au centre et, autour du sélecteur, les différentes
fonctions telles que voltmètre, ampèremètre et ohmmètres. Dans chaque fonction (celles ci
étant entourées d'une couleur: vert, noir ou rouge), on trouve des points avec des valeurs: par
exemple, dans la fonction ohmmètre (repérée par le symbole W, on trouve les valeurs 200,
2000 20K, 200K et 2000 K. Ces valeurs sont appelées calibres. Les valeurs sont données
dans l'unité de la mesure : ici, l'unité est l'ohm, donc, 200=200 ohms, 2000=2000 ohms etc...
Lorsqu'une valeur est suivie d'un K, celui ci signifie "Kilo" (mille fois plus grand). Par
exemple, 200K=200 kilo-ohms (=200000 ohms). Le plus grand calibre de l'ohmmètre est
donc ici 2000 Kilo-ohms. Si c'est un "m" qui suit la valeur, il signifie "mili" (mille fois plus
petit). Si c'est un "µ", il signifie "micro" (un million de fois plus petit...). Dans la partie
"Ampère" (repérée par un "A"), le plus petit calibre est 200m (=200 microampères) et le plus
grand est 200m (=200 milliampères). Mais un multimètre ne se suffit pas : il faut des fils qui
relieront le multimètre et ce que l'on veut mesurer.
Ces fils sont composés d'une pointe de touche, de fils électriques, et d'une prise (d'un
connecteur) à brancher sur le multimètre 'voir animation ci-dessous).
2. Comment utiliser un multimètre ?
Voici le dessin d'un multimètre simple, que nous allons étudier ensemble :
=> NOTE : Si vous voulez garder un œil sur le dessin du multimètre, vous pourrez cliquez
sur ce logo:
. il ouvrira une nouvelle fenêtre, où le dessin apparaîtra
En haut, vous voyez bien sur l'écran. Au centre, vous voyez le sélecteur, qui permettra de
choisir entre les différentes fonctions. Faisons le tour en tournant dans le sens des aiguilles
d'une montre:
LES ZONES DE MESURES, avec:
La zone de mesure des tensions en courant alternatif (V~)
La zone de mesure des faibles courants (A)
La zone de mesure des courants plus élevés (10A)
La zone d'utilisation des transistors (hFE)
La zone de vérification des diodes (avec le schéma d'une diode)
La zone de mesure d'une résistance ()
La zone de mesure des tensions en courant continu (V=)
LES PRISES, avec
La prise pour les courants élevés
La prise pour les faibles courants, la tension, et la résistance
La prise de masse
I) LES ZONES DE MESURE
1. Zone de mesure des tensions en courant alternatif
Ici, il n'y a que deux calibres : 750 et 200 (c'est à dire, 750 Volts et 200 Volts alternatif). Mais
tout dépend des multimètres : certains peuvent avoir plus de calibres.
Donc, si nous voulons mesurer une tension alternative, nous mettrons le sélecteur central sur
cette zone. Ici, elle est notée "V~", mais elle peut être notée "VAC" ou "ACV" ou "AC"...
Parfois, il n'y a pas cette zone : tout est regroupé en une seule zone notée "V", il y a alors un
bouton, et il faut sélectionner "~" ou "AC" si l'on utilise de l'alternatif; et "=" ou "DC" si l'on
utilise du continu.
2. Zone de mesure des faibles courants
Elle est notée "A", ou "DCA"ou "A=". La mesure se fait avec des courants continus ou
variables, du moins, il n'y a pas, à ma connaissance, de voltmètre mesurant des courants en
alternatif, sauf peut-être certains voltmètres, qui possèdent un bouton et qui permet de choisir
entre "alternatif" ("~" ou "AC") et "continu" ("=" ou "DC")...
Donc, si nous voulons mesurer un courant, nous nous placerons sur cette zone, avec le calibre
le plus grand.
3. Zone de mesure des courants plus élevés
Ici, elle est notée "10A", tout simplement parce qu'elle supporte 10 Ampères maximums.
Mais, selon les voltmètres, elle peut être notée "20A" ou "30A"...
A cette zone correspond une prise différente : la prise notée "10A" (ou "20A" ou "30A").
Parfois, il sera ajouté "ADC" ou "DC" ou "=" pour dire qu'on ne peut mesurer que du continu
("10ADC" ou "10A=" ou "20ADC" ou "20A="...).
On utilise cette zone pour mesurer des courants compris entre le calibre maximum de la zone
de mesure des faibles courants (ici 200mA) et le(s) calibre(s) indiqué(s) (ici 10A).
Comme, lorsque l'on effectue une mesure, on utilise le calibre le plus élevé, c'est par cette
zone qu'il faut commencer. Ensuite, si l'écran indique zéro, c'est que le calibre est trop grand:
on peut donc passer au calibre le plus élevé de la zone de mesure des faibles courants.
Attention: dans ce cas, ne pas oublier de changer le fil de prise.
4. Zone de mesure et de vérification des transistors
Si vous connaissez le transistor…
Cette partie est notée "hFE", qui est l'autre petit nom de  (bêta), le coefficient d'amplification
du transistor…
Il suffit pour l'utiliser:
1. De connaître le type de votre transistor (NPN ou PNP)
2. De connaître le brochage du transistor
3. De se placer sur "hFE"
4. De placer les broches du transistor dans les endroits prévus (E pour l'émetteur, B pour la
base et C pour le collecteur).
Vous remarquerez qu'il y a deux fois "E". L'un ou l'autre; c'est la même chose. C'est
simplement pour des raisons pratiques. Selon le brochage du transistor, cela peut en effet être
plus pratique de placer l'émetteur sur l'un des emplacements plutôt que sur l'autre
5. La lecture se fait alors sur l'écran.
5. Zone de vérification des diodes
Cette zone sert tout simplement à deux choses :
1- déterminer le sens passant d'une diode ou le fonctionnement d'une DEL.
2- vérifier qu'il n'y a pas de coupure dans un fil.
Dans le premier cas, il suffit de placer le sélecteur sur cette zone, et de placer les deux
pointes de touche aux deux bornes de la diode :
=> Soit l'écran indique "1.", ce qui signifie que la diode n'est pas dans son sens passant : le fil
rouge est branché à la cathode.
=> Soit l'écran indique "0.00", ce qui signifie que la diode est placée dans son sens passant : le
fil rouge est à l'anode.
Dans le deuxième cas, il faut placer le sélecteur sur cette zone, et mettre les pointes de
touche aux deux extrémités du fil que l'on veut vérifier :
=> Soit l'écran indique "1." ce qui signifie que le fil est coupé
=> Soit l'écran indique "0.00" ce qui signifie que le courant passe : le fil est intact.
Remarque: Cette zone permet aussi la vérification des D.E.L.s.
6. Zone de mesure d'une résistance
Cette zone sert à mesurer une résistance afin d'en vérifier la valeur ou de connaître la
résistance totale d'un appareil électrique. Cette zone est repérée par le symbole "" (oméga).
Ici, les calibres s'étendent de 2000 Kilo-ohms (2000K) à 200 Ohms. Mais bien sûr, selon les
multimètres; ces calibres peuvent être plus ou moins étendus.
7. Zone de mesure des tensions en courant continu
Notée "V=", ou "VDC" ou "DCV", elle sert à mesurer une tension continue.
Ici, les calibres s'étendent de 1000 Volts continus à 200 millivolts (200m), toujours en
continu.
Mais bien sûr, selon les voltmètres, il peut y avoir plus ou moins de calibres.
Parfois, il n'y a pas cette zone : tout est regroupé en une seule zone notée "V", il y a alors un
bouton, et il faut sélectionner "~" ou "AC" si l'on utilise de l'alternatif; et "=" ou "DC" si l'on
utilise du continu.
Remarque: si l'on utilise "DC" en tension variable; on obtient alors la valeur moyenne de la
tension. (donc, en alternatif, on approche une valeur proche de zéro).
II) LES PRISES
Il y en a 3: La masse, la prise pour les courants élevés, la prise pour tout le reste...
1. La masse
C'est le "point zéro", la référence. C'est là dessus que l'on branche l'un des deux cordons de
mesure (généralement de couleur noire, ou bleue). Elle est notée "com", ou "masse", ou par
l'un des symboles ci-dessous:
ou:
2. La prise pour les mesures de courants élevés
Elle peut supporter jusqu'à 10 Ampères, ou 20, ou 30 selon les multimètres. Elle est notée
10A, ou 20A ou 30A selon le courant supporté.
Elle correspond à la zone notée de façon identique.
3. La prise pour la mesure de la résistance et de la tension...
On branche sur cette prise le fils rouge dans tous les cas, sauf celui de la mesure d'un courant
compris entre le plus grand calibre de la zone "mesure de faibles courants" (ici 200m) et le
calibre indiqué sur la zone "mesure de courant plus élevé" (ici 10A).
Cette prise est notée "VmA", ou "mAV" ou "mAV" ou "VmA"... Mais, de toute façon,
on retrouve toujours le V de la tension, le mA (milliampère) du courant, et le  Symbole de la
résistance
II/ COMMENT EFFECTUER UNE MESURE ?
En électronique, on mesure principalement deux choses : le courant et la tension.
Que voulez vous mesurer ?
Le courant ?
ou la tension ?
Parfois, on peut être amener à mesurer une résistance... Comment faire ?
Mesure du courant
L'unité de mesure du courant est l'Ampère (A), nous allons donc utiliser un ampèremètre (ou
un multimètre en position ampèremètre), dont le schéma est:
En fait, la notation "com" n'est pas obligatoire : elle indique la borne par laquelle le courant
ressortira, et, sur un schéma, cette borne se devine...
Mais comment mesurer ?
Nous savons que le courant est un débit, comme n'importe quel courant, que ce soit un
courant d'air, ou un courant d'eau.
Pour mesurer un courant d'air, on met l'anémomètre DANS ce courant, dans le vent. Pour
mesurer un courant d'eau, on met également l'appareil DANS le courant, et pas à côté.
C'est pareil pour mesurer un courant électrique : il faut plonger l'appareil dans ce courant.
On branchera donc l'ampèremètre en série avec le reste du montage.
Vous comprenez pourquoi on parle "d'intensité à travers..."
"Oui", allez vous dire, "mais, en branchant en série l'ampèremètre, on insère une résistance, ce
qui fausse la mesure"
Et vous auriez raison... Presque ! Car, lorsque l'on construit un ampèremètre, on essaye de le
faire le moins résistant possible. De sorte qu'il se comporte comme un simple fil conducteur,
et c'est pour cela qu'il ne faut pas le brancher directement aux bornes d'un générateur de
tension : on risquerait le court-circuit !
Et voilà, il n'y a plus qu'a lire la mesure...
Encore faut-il savoir se servir d'un ampèremètre... C'est ce que nous allons voir :
La plupart d'entre vous n'on pas d'ampèremètre, mais des MULTIMÈTRES, qui font à la fois
ampèremètre et voltmètre.
Voici les réglages à faire :
On tourne le sélecteur central pour le mettre sur la zone "Ampère" (avec le plus gros calibre).
Puis on branche les fils: le rouge sur la borne "A", et le noir sur la borne "GND". On met les
pointes de touche à l'endroit que l'on veut mesurer, puis l'on ajuste la précision en allant vers
un calibre plus petit. Et voilà, cette fois, il n'y a plus qu'a lire la mesure. ATTENTION au
calibre sur lequel vous êtes: si vous lisez "12", c'est 12 milliampères si vous êtes sur le
calibre "mA"...
Mesure de la tension
L'unité de mesure de la tension étant le Volt (V), nous utiliserons un voltmètre (ou un
multimètre en position voltmètre) pour mesurer les tensions.
Le schéma du voltmètre est:
Vous l'aurez compris, le schéma du haut s'utilise lorsque l'on mesure du continu, et celui du
bas, de l'alternatif...
En fait, la notation "com" n'est pas obligatoire : elle indique la borne par laquelle le courant
ressortira, et, sur un schéma, cette borne se devine... Il en est de même pour le symbole
continu ( = ) et alternatif ( ~ ) : Sur un schéma, on le voit bien si l'on mesure du continu ou de
l'alternatif...
Bon, mais comment
brancher un voltmètre ?
La tension pouvant être
comparer à une hauteur, et
comme, lorsque l'on
mesure une hauteur, on se
place à côté, il en est de même pour le voltmètre, que l'on place en parallèle:
Vous comprenez alors pourquoi on parle de "la tension aux bornes de..."
"Oui", allez vous dire, "mais si l'on branche en parallèle, c'est comme si l'on mettait une
résistance en parallèle, ce qui court-circuite donc en partie ce que l'on veut mesurer..."
Et vous n'auriez pas tort... en partie ! Car lorsque l'on fabrique un voltmètre, on essaye de le
faire le plus résistant possible, de sorte qu'il se comporte comme un interrupteur ouvert...
Mais comment utiliser un voltmètre ?
Voici les réglages à faire sur un multimètre, pour mesurer une tension alternative:
D'abord, il faut mettre en position "Tension alternative" (notée "V~", ou "VAC", ou "AC", ou
"ACV"...) et sur le calibre le plus grand. Puis vous branchez le fil rouge sur la borne "VW" et
la borne noire sur "GND".
Vous mettez les pointes de touche en position, puis vous ajustez la précision en allant sur un
calibre de plus en plus petit.
Pour mesurer une tension continue, c'est la même chose, mais coté "tension continue" (notée
"V=", ou "VCC" ou "VDC", ou "DCV"...).
Mesure de la résistance
Il peut arriver que vous ayez besoin de mesurer une résistance, pour vérifier la valeur d'un
composant de ce type, ou pour mesurer une résistance équivalente d'un appareil électrique.
On utilise un ohmmètre (ou un multimètre en position ohmmètre), dont le schéma est :
Ici, il n'y a pas d'indication "com", car le voltmètre n'est pas polarisé...
Pour utiliser un voltmètre, on le branche en parallèle avec la résistance à mesurer :
"R" peut être une résistance dont on veut vérifier la valeur, ou
peut être un appareil quelconque dont on veut connaître la
résistance totale...
Voici comment il faut régler son multimètre :
D'abord, il faut le régler sur "ohms" ( "W" ), en le mettant sur le
plus grand calibre. Puis on met les pointes de touche aux deux bornes de l'appareil et on affine
la mesure en réglant vers un calibre de plus en plus petit...
ATTENTION: Le corps humain possédant une résistance (vérifiez en mettant les pointes de
touche au bout de deux doigts), évitez de toucher les parties métalliques des deux pointes de
touches en même temps: ce n'est pas dangereux, mais vous fausseriez la mesure...