Mesurer la fréquence avec un multimètre numérique : guide pas à pas

Mesure de la fréquence avec un multimètre numérique

La fréquence est le nombre de cycles accomplis en une seconde. Différents multimètres peuvent la mesurer. Le courant alternatif et d'autres signaux électriques possèdent une fréquence qui influence le fonctionnement des appareils. Avec un multimètre, on peut mesurer tension, courant, résistance, capacité, fréquence, température, continuité, et tester composants : résistances, condensateurs, diodes, transistors, câbles, etc.

Cet article explique comment un multimètre mesure la fréquence et les facteurs influençant la lecture.

Principe de fonctionnement

Un multimètre numérique mesurant la fréquence possède un circuit de détection de crête. Il mesure le temps entre deux crêtes consécutives (sommet de la forme d'onde) grâce à ce circuit. Il détecte la crête du signal d'entrée et démarre un minuteur. À la détection de la crête suivante, il l'arrête. Le multimètre calcule la fréquence à partir du temps entre les deux crêtes.

Mesure de la fréquence

Tout multimètre numérique mesurant la fréquence affiche « Hz » quelque part sur le sélecteur et sur les connecteurs de sondes. Il peut partager une position avec « VAC » ou « V~ ».

Deux méthodes existent. Si votre multimètre a une position dédiée « Hz » sur le sélecteur, suivez la méthode 1.

Méthode 1 : Position dédiée Hz

1. Allumez le multimètre.
2. Tournez le sélecteur sur « Hz ». Il partage souvent la position avec « VAC » ou « V~ ». Appuyez sur « Shift » pour accéder à la fonction secondaire et commencer la mesure. « Hz » s'affiche pour confirmer.

3. Certains multimètres ont une position dédiée « Hz » sur le sélecteur.
4. Insérez d'abord la sonde noire dans « COM ».
5. Puis la sonde rouge dans le connecteur marqué « Hz ».

6. Connectez d'abord la sonde noire, puis la rouge au point de mesure.
7. Lisez la valeur sur l'affichage.
8. Si plusieurs plages existent, réduisez la plage pour plus de précision. La plupart ont un bouton « auto-plage » pour sélectionner automatiquement la plage adaptée.
9. Une fois terminé, retirez d'abord la sonde rouge, puis la noire.
10. Retirez les sondes des connecteurs.
11. Éteignez le multimètre ou remettez le sélecteur sur « tension » pour éviter tout dommage en cas de réutilisation rapide.

Méthode 2 : Bouton Hz séparé

Certains multimètres ont un bouton « Hz » distinct. Procédure :

1. Allumez le multimètre.
2. Tournez le sélecteur sur « VAC » ou « V~ ».
3. Sélectionnez la plage de tension maximale si pas d'auto-plage.

4. Insérez la sonde noire dans « COM ».
5. Insérez la sonde rouge dans le connecteur marqué « V Ω » ou « Hz ».
6. Connectez la sonde noire puis la rouge au point de mesure. L'inversion n'affecte pas la lecture.
7. Appuyez sur le bouton « Hz » pour basculer en mesure de fréquence.
8. Lisez la valeur.
9. Si possible, réduisez la plage pour plus de précision. L'auto-plage sélectionne la plage adaptée.
10. Retirez d'abord la sonde rouge, puis la noire.
11. Retirez les sondes des connecteurs.
12. Éteignez ou remettez sur « tension » pour éviter tout dommage.

Problèmes lors de la mesure de fréquence

Plusieurs problèmes peuvent affecter la lecture. On peut en réduire certains pour améliorer la précision.

Plage du multimètre

La fiche technique indique la fréquence minimale et maximale mesurable avec précision. Si la fréquence d'entrée est hors plage (trop basse ou trop haute), la lecture sera imprécise, instable, ou affichera « OL » (surcharge). Il est donc essentiel de connaître la plage du multimètre et la fréquence approximative du signal.

Distorsion du signal d'entrée

Une distorsion de fréquence du signal d'entrée affecte la lecture et crée de l'incertitude. La lecture peut fluctuer. On peut filtrer le bruit avec un filtre passe-bas.

Rayonnement du signal

Parfois, le multimètre capte une fréquence sans que les sondes touchent le conducteur. Cela vient de lignes non blindées agissant comme antennes et rayonnant des interférences électromagnétiques (EMI). Le multimètre capte, amplifie, mesure et affiche ce signal, qui peut être inexact. Mieux vaut connecter physiquement les sondes au fil.

Pourquoi mesurer la fréquence ?

C'est crucial car les circuits et machines sont conçus pour fonctionner à des fréquences spécifiques : fixes ou variables où la sortie en dépend.

Exemple : moteur AC dont la vitesse est proportionnelle à la fréquence du réseau. Un moteur/transformateur 50 Hz tournera plus vite sur du 60 Hz. Inversement, un 60 Hz sera plus lent sur du 50 Hz. Question : est-il possible de faire fonctionner un transformateur 50 Hz sur 5 Hz ou 500 Hz ?

Bon à savoir : La fréquence ne peut pas être mesurée avec un multimètre analogique. Seuls les multimètres numériques dédiés avec fonctions spécifiques (bouton Auto Hz dédié ou borne COM séparée) peuvent mesurer la fréquence sur différentes plages, jusqu'à 100 kHz ou plus.