Qu'est-ce qu'un multimètre ? Fonctionnement des multimètres analogiques et numériques

Qu'est-ce qu'un multimètre ? Types, fonctions de travail et applications

Les étudiants, ingénieurs et techniciens en génie électrique et électronique utilisent différents types d'appareils de mesure pour vérifier diverses quantités électriques dans un circuit telles que la tension, le courant, la continuité, la puissance, etc. et vérifier et tester divers composants électroniques tels que diode, transistor, relais, condensateur, résistance, etc. Un multimètre capable d'effectuer différents tests et mesures est utilisé dans les laboratoires et les industries pour la réparation et le dépannage d'appareils et d'équipements électriques.

Qu'est-ce qu' un multimètre ?

Un multimètre est un instrument de mesure électrique utilisé pour mesurer la tension, le courant, la résistance et d'autres paramètres électriques. Il peut mesurer des grandeurs électriques "multiples" qui dépendent du type de multimètre.

Il s'agit d'appareils portables dont la taille, la précision et l'exactitude varient. Ils sont principalement utilisés par les électriciens, les étudiants en ingénierie et les amateurs pour le dépannage des appareils et des circuits électriques.

Il dispose d'un écran LCD ou d'une échelle, d'un cadran, de sondes de test et de ports. L'écran LCD ou l'échelle est utilisé pour afficher la mesure. Le cadran a plusieurs fonctions qui peuvent être sélectionnées en tournant le bouton. Les sondes de test sont utilisées pour connecter le compteur au circuit. Les ports sont utilisés pour insérer les sondes de test dans le compteur.

• Article connexe : Différence entre les multimètres analogiques et numériques

Fonctionnement du multimètre

Un multimètre peut être analogique ou numérique. Cependant, les deux types de multimètres ont les mêmes procédures de travail.

Il a un cadran qui est utilisé pour sélectionner la mesure requise. il comporte plusieurs symboles de mesure écrits dessus. Le cadran est tourné pour sélectionner la mesure. il peut également sélectionner la plage appropriée pour la mesure. Certains compteurs ont des fonctionnalités de plage automatique.

Il a deux sondes, c'est-à-dire en noir et blanc. La sonde noire est toujours insérée dans le « COM » noir ou le port commun tandis que la sonde rouge est insérée dans l'un des autres ports rouges en fonction de la mesure.

Les sondes sont utilisées pour connecter le compteur au circuit. Le circuit interne du multimètre mesure le paramètre sélectionné et affiche sa lecture sur l'écran LCD ou l'échelle.

Cependant, la précaution et la configuration utilisée pour connecter le multimètre au circuit ou à un composant varient selon le type de mesure.

Fonctions

Un multimètre a plusieurs fonctions qui dépendent du type de multimètre. Ces fonctions peuvent être activées à l'aide de la molette de sélection ainsi que de certains boutons. Sa fonction principale est de mesurer le courant, la tension et la résistance. Voici quelques-unes des fonctions disponibles dans un multimètre :

Fonction	Description	Symbole
Tension CA	Mesurer la tension AC	V~
Tension CC	Mesurer la tension continue	V⎓
Courant alternatif	Mesurer le courant alternatif	A~
Courant CC	Mesurer le courant continu	A⎓
Résistance	Mesurer la résistance d'un circuit ou d'un composant	Ω
Fréquence	Mesurer la fréquence d'un signal	Hz
Cycle de service	Mesurer le rapport cyclique du signal	%
Test de diode	Vérifie une diode dans un circuit
Capacité	Microfarad, mesure la capacité en microfarads	μF
Continuité	Donne une indication sonore de continuité entre deux points.
Test de transistor	Le gain de courant direct d'un transistor	hFE
Mode relatif	Mesurer la valeur de décalage. Utilisé pour une mesure précise de petites valeurs	REL
Température	Mesure la température en degrés Fahrenheit ou Celsius	F ° , C °

Types de multimètre

Il existe deux principaux types de multimètre, à savoir le multimètre analogique et le multimètre numérique.

Multimètre analogique

Le multimètre analogique est la forme la plus ancienne d'un multimètre. il a une aiguille qui tourne le long d'une échelle. Ils sont bon marché mais difficiles à lire. Cependant, ils sont plus sensibles qu'un multimètre numérique. Il peut détecter même de petits changements dans les lectures.

Il est constitué d'une bobine placée entre deux aimants permanents. Une aiguille est placée au-dessus de la bobine. Lorsqu'un courant traverse la bobine, il génère un champ magnétique qui interagit avec le champ magnétique de l'aimant permanent. En conséquence, la bobine tourne en déplaçant l'aiguille le long de l'échelle. L'angle de rotation dépend de la quantité de courant circulant dans la bobine. Cette configuration est également connue sous le nom de galvanomètre. Il a une très petite résistance donc, il est plus sensible.

Pour la même raison, la déflexion à pleine échelle (FSD) doit être évitée. Parce que le courant dépasse la plage de déviation de la bobine et qu'il commence à brûler la bobine, ce qui détruira le compteur lui-même. Par conséquent, le multimètre a plusieurs gammes où des résistances shunt sont utilisées en parallèle pour diviser le courant et mesurer des valeurs plus importantes.

Le multimètre analogique est difficile à lire pour les débutants car il a plusieurs échelles sur un seul cadran. Vous devez repérer l'échelle sélectionnée et parfois cela vous oblige à multiplier la lecture par 10 ou 100 pour obtenir la mesure finale pour des plages plus grandes. L'aiguille peut également provoquer une erreur de parallaxe où vous devez regarder exactement 90 degrés sur l'échelle pour obtenir une lecture précise.

Avantages

• Il ne nécessite pas de pile pour mesurer la tension et le courant.
• C'est très sensible.
• Il peut détecter de petits changements dans la lecture en temps réel.
• Il a un temps de réponse plus rapide pour vérifier la continuité ou les fuites.
• C'est moins cher qu'un multimètre numérique.
• Il peut montrer des fluctuations de courant et de tension.

Inconvénients

• Une déviation à pleine échelle ou une "surcharge" peut endommager le multimètre analogique
• Il est difficile de lire à partir de l'échelle analogique.
• Il existe différentes incertitudes dans la lecture.
• Cela peut provoquer une erreur de parallaxe.
• Ils ne sont pas très forts physiquement.
• Ils n'ont pas de fonctionnalités supplémentaires comme dans le multimètre numérique.
• Impossible d'afficher les valeurs négatives.
• Il a une faible impédance d'entrée qui affecte le circuit en raison de l'effet de charge.
• Il faut un "réglage zéro" pour régler l'aiguille.

Multimètre numérique

Un multimètre numérique ou multimètre numérique mesure des grandeurs électriques et les affiche sur un écran LCD. Il calcule les lectures numériquement et les affiche sur un écran numérique facilement lisible. D'autre part, le multimètre analogique affiche les lectures sans aucun calcul, ayant ainsi un temps de réponse rapide.

Il dispose d'un écran LCD, d'un cadran et de plusieurs ports. Le cadran comprend des circuits internes connectés par une trace d'anneaux concentriques. Le bouton est utilisé pour activer un circuit pour des mesures spécifiques.

Le multimètre numérique comprend un microprocesseur pour calculer les lectures. Cependant, la tension ou le courant d'entrée est sous forme analogique. Par conséquent, un ADC (convertisseur analogique-numérique) est inclus pour convertir les lectures et les afficher sur l'écran LCD. L'écran LCD rend la mesure facilement lisible contrairement à l'échelle d'un multimètre analogique.

Le cadran est également utilisé pour sélectionner parmi plusieurs gammes ayant différentes résistances de shunt. Lorsque la mesure dépasse la plage, le multimètre se surcharge. Par conséquent, il dispose d'une protection contre les surcharges. Certains multimètres numériques ont des fonctionnalités de plage automatique qui sélectionnent automatiquement la résistance shunt appropriée pour la mesure afin d'éviter toute surcharge.

Avantages

• Les lectures sont faciles à lire sur l'écran LCD
• Les relevés sont plus précis.
• Il y a moins d'incertitudes et aucune erreur de parallaxe.
• Il a une impédance d'entrée élevée qui n'affecte pas le circuit.
• Ils sont physiquement robustes.
• Il peut afficher à la fois des lectures positives et négatives.
• Il a des fonctionnalités supplémentaires supplémentaires telles que la capacité, la fréquence, la mesure de la température.
• Aucun ajustement à zéro n'est requis.
• Il peut enregistrer et afficher les valeurs minimales et maximales de lecture.
• La fonction de plage automatique permet de sélectionner un circuit approprié pour la mesure et d'éviter tout dommage potentiel au compteur.

Inconvénients

• Il nécessite une pile pour tout type de mesure.
• Ils sont plus chers qu'un multimètre analogique.
• Il ne peut pas détecter les fluctuations des lectures.
• Il a un temps de réponse plus lent en raison du calcul.
• Il a une limite de tension en raison de circuits électroniques sensibles.

Conditions d'utilisation du multimètre

Il existe plusieurs termes utilisés pour les multimètres qui définissent la qualité et la fiabilité du multimètre.

Sensibilité

La sensibilité du multimètre est définie comme la résistance offerte par volt de déviation à pleine échelle par le multimètre. Son unité est l'ohm/volt (Ω/V).

La sensibilité indique la résistance interne d'un compteur. Si un compteur a une sensibilité élevée, il a une résistance interne élevée. Ces compteurs n'affectent pas le circuit de mesure de tension. il ne tire aucun courant du circuit.

Résolution

La résolution d'un multimètre est définie comme le plus petit changement du paramètre électrique (courant, tension, résistance, etc.) qu'il peut détecter et afficher.

Par exemple, une résolution de 1 mA dans la plage de 400 mA signifie que le multimètre peut détecter un changement de 1 mA dans la lecture.

Un multimètre qui a une résolution plus petite et une lecture plus précise.

Plage

La plage du multimètre est la valeur maximale que les circuits du compteur peuvent mesurer. C'est lié à la résolution du multimètre. Si la plage est inférieure, la résolution est inférieure. La résolution augmente avec la portée.

Si la mesure dépasse la plage, elle surcharge le multimètre. Par conséquent, la lecture la meilleure et la plus précise est obtenue à la plage la plus basse sans surcharger le compteur.

Précision

La précision d'un multimètre est définie comme la plus grande erreur admissible dans une mesure. Il montre à quel point la lecture est proche de la mesure réelle. il est exprimé en %.

Par exemple, un multimètre ayant une précision de ±1 % a une lecture de 100 ohms. Ensuite, la lecture réelle peut être de 99 ohms ou de 101 ohms.

Si un multimètre a un pourcentage de précision faible, il a une lecture plus précise.

Précision

La précision d'un multimètre fait référence à la proximité des mesures lorsqu'elles sont répétées dans les mêmes conditions. Il indique si le multimètre est fiable et sa mesure ne change pas.

La précision identifie également le modèle d'erreur dans le multimètre qui peut être compensé.

Sondes

Les sondes d'un multimètre servent à connecter le compteur à un circuit ou un composant. Leur extrémité est insérée dans le port du compteur appelé fiche banane. Alors que l'autre extrémité est connectée au circuit appelé pointes de sonde et elles peuvent être de différents types.

Type d'embouts de sonde multimètre

Il existe plusieurs types de sondes multimètres qui sont classées en fonction de leur forme et de leur fonction. Cependant, leur fonction principale est de connecter le compteur au circuit.

Sonde noire et rouge

Les sondes peuvent être principalement classées en sondes noires et rouges. La sonde noire s'insère dans le "COM" ou le port commun du compteur. Il est connecté à un point de tension inférieur.

La sonde rouge s'insère dans l'un des autres ports en fonction de la mesure sélectionnée telle que la tension, le courant et la résistance. Il est connecté au point de tension le plus élevé du circuit.

Sondes pointues

Ce sont les types de sondes les plus courants et les moins chers de tous. Ils sont couramment utilisés pour tout type de lecture. Ils conviennent à une utilisation rapide et fréquente.

Pince crocodile

La pince crocodile ou pince crocodile est une pince métallique à ressort dotée de dents dentelées qui ressemblent à la mâchoire d'un alligator, d'où son nom. Il établit une connexion solide et s'accroche au fil. Ils conviennent à un test de longue durée.

L'inconvénient de la pince crocodile est qu'elle a une pointe plus large et qu'elle s'élargit lorsqu'elle s'ouvre. Il peut toucher ou créer un court-circuit avec les fils adjacents. Par conséquent, il ne convient pas pour une utilisation dans des espaces restreints tels que les circuits imprimés et les circuits intégrés.

Pinces à crochets rétractables

Le crochet rétractable, également connu sous le nom de crochet en J ou fils de test IC, a des crochets pour les pointes. Il a une pointe étroite qui est rétractable. Il est utilisé pour établir une connexion sécurisée dans les endroits exigus. Les crochets facilitent la fixation de petits fils et broches serrés.

Sondes à épiler

Comme leur nom l'indique, ces sondes sont conçues sous la forme de pincettes. Ils sont utilisés pour tester entre des points étroitement espacés, comme dans les CMS (dispositifs de montage en surface)

Sondes de serrage

Les sondes à pince se serrent autour d'un conducteur et mesurent le courant qui le traverse sans toucher physiquement le conducteur. Les sondes à pince sont des périphériques utilisés pour mesurer en toute sécurité le courant dans un circuit. il convertit le courant en tension où le rapport de conversion est utilisé pour calculer la mesure.

La pince ampèremétrique a des sondes à pince intégrées utilisées pour mesurer directement le courant et afficher la valeur actuelle sur son écran LCD.

Comment utiliser un multimètre ?

Un multimètre (multimètre numérique ou analogique) peut être utilisé pour mesurer de nombreuses grandeurs électriques, analyser et dépanner différents composants et appareils électriques. Nous avons déjà partagé le guide étape par étape et des didacticiels illustrés qui montrent comment utiliser un multimètre pour tester et mesurer des quantités et des appareils spécifiques.

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• Comment mesurer la fréquence à l'aide d'un multimètre ?
• Comment mesurer la puissance à l'aide d'un multimètre numérique et analogique ?
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• Tester des composants et appareils électriques et électroniques à l'aide d'un multimètre

Précautions de sécurité

Lors de l'utilisation d'un multimètre, les précautions suivantes doivent être suivies pour éviter tout type d'accident.

• Ne touchez pas l'extrémité des cordons de test lors de la prise de mesures.
• N'utilisez pas de cordons de test cassés.
• Ne connectez pas le multimètre en parallèle à un circuit de mesure de courant.
• Ne connectez pas le multimètre à une source de tension lorsque les sondes sont connectées dans des prises Ampère.
• Ne connectez pas le multimètre à un circuit sous tension pour mesurer la résistance.
• Ne connectez pas un condensateur chargé à un compteur.
• N'utilisez pas le multimètre pour une tension supérieure à celle mentionnée dans son guide.
• Remplacez la pile lorsque l'écran affiche une indication de pile faible.
• Retirez toujours les sondes de test après utilisation ou placez-les dans le port de mesure de tension.

Applications du multimètre

Il existe différents types de multimètres allant de quelques dollars à des milliers de dollars. Plus le multimètre est cher, plus il possède de fonctionnalités et de fonctions. Certaines des applications de base du multimètre sont :

• Pour mesurer la tension.
• Pour mesurer le courant.
• Pour mesurer la résistance.
• Pour tester la continuité dans un circuit.
• Pour mesurer la température.
• Pour mesurer la fréquence d'un signal.
• Pour mesurer la capacité d'un condensateur.
• Testez une diode, vérifiez un transistor, dépannez un relais et testez d'autres composants électroniques.

Ces fonctions de base des multimètres sont utilisées pour dépanner tout type de circuit électrique tel que

• La mesure de la tension est utilisée pour connaître l'état d'une batterie.
• Il indique également si une prise ou un interrupteur fonctionne correctement.
• La mesure du courant indique l'état de la charge, qu'elle tire un courant normal ou trop élevé.
• Le test de continuité ou le test de résistance détecte toute connexion ou câble rompu.