Le multimètre demeure un outil indispensable, même pour l'amateur. Si vous n'en possédez pas, n'hésitez pas à en faire l'acquisition! On trouve sur le marché des modèles économiques, aux performances très suffisantes, à partir de 30000GNF environ.

Il existe une grande variété de modèles de multimètres, avec des caractéristiques et des performances très diverses. On trouve des appareils dits "de poche" ou "de poing" (pocket ou handheld, en anglais), c'est-à-dire portatifs, et des appareils "de table" (benchmeters ou benchtop multimeters, en anglais), plus volumineux, souvent plus précis, et destinés à rester au laboratoire ou à poste fixe.

Les multimètres sont analogiques (à aiguille) ou numériques (affichage à cristaux liquides), quelques modèles combinant les deux types d'affichage. Le multimètre numérique (DMM, pour Digital MultiMeter) est désormais le modèle le plus répandu, tant pour un usage professionnel que "grand public".

           

Fig. Un multimètre à double affichage, analogique et numérique, à gauche, et un modèle numérique "milieu de gamme", à droite.

Choisir un multimètre :

Il convient de choisir son multimètre avec discernement, en fonction non seulement du prix, mais aussi des caractéristiques et performances de l'instrument, et de l'usage qu'on en fera. Si la mesure des inductances n'est pas d'une utilité quotidienne, le testeur de diodes est en revanche une fonction appréciable. En tout état de cause, un multimètre devra permettre, au minimum:

• La mesure des tensions continues (jusqu'à 1000 V) et alternatives (jusqu'à 700 V),
• La mesure des intensités en continu (fonction milli - ampèremètre),
• La mesure des résistances (jusqu'à 20 mégohms).

C'est un strict minimum, car ces trois grandeurs (U, I et R) sont en effet celles qu'on retrouve dans les lois d'Ohm et de Joule.

On doit par ailleurs exiger d'un multimètre:

• Résolution: au minimum 3½ chiffres (digits), soit trois chiffres de 0 à 9, plus un "chiffre" qui sera soit un 1, soit un blanc. D'où 1.999 valeurs d'affichage possible; on parle alors d'un "2.000 points". Un DMM à 4½ chiffres est dénommé "20.000 points". A noter que la "résolution étendue" permet à un DMM 3½ chiffres d'afficher jusqu'à 6.000 points ;
• Précision: égale à ou meilleure que 1% pour la mesure des tensions continues (DC), égale à ou meilleure que 2% pour la mesure des courants continus, du même ordre pour la mesure des résistances.
• Ergonomie: eh oui, un DMM est avant tout un outil de travail! Bonne prise en main, simplicité et robustesse sont des critères de première importance.
• Sécurité: la protection de l'utilisateur doit être garantie par la conformité aux normes de sécurité internationales (certificats).

La quasi-totalité des modèles disponibles dans le commerce propose désormais des fonctions supplémentaires telles que le test de continuité ou le test de la jonction d'une diode. La présence des fonctions de mesure du hFE des transistors, des capacités, voire des fréquences, peut justifier d'investir dans un modèle un peu plus onéreux.

Avant toute mesure, pensez "SECURITE"!

La première chose à faire lorsque l'on acquiert un multimètre, comme du reste beaucoup d'autres appareils, c'est de lire attentivement la notice! "Notice", "Mode d'emploi", "Guide de l'utilisateur", peu importe l'intitulé, lisez ce document fourni avec l'appareil! Cette notice (en français, comme l'exige la loi...) comporte normalement un chapitre consacré à la sécurité de l'utilisateur: il faut prendre le temps de le lire. Les limites de sécurité de l'appareil y sont en effet indiquées (tension maximale en entrée, courant maximal, durée de la mesure...) et il est important de les connaître avant toute utilisation. Gardez à l'esprit que l'opération consistant à relever une mesure de tension ou d'intensité peut présenter un réel danger pour l'utilisateur, ou provoquer la destruction de l'appareil! Aussi, respectez scrupuleusement les recommandations du fabricant et prenez bien soin de n'utiliser votre multimètre que dans les conditions prévues.

Pensez-y: le 230 V "secteur" peut être mortel!

Tout montage raccordé au secteur implique de prendre les plus grandes précautions. En cas de doute sur vos compétences ou sur l'isolation de l'appareil de mesure, abstenez-vous!

Même hors tension, on ne doit prendre aucune mesure sur un montage avant d'avoir déchargé tous les condensateurs!

Un courant, même faible, peut entraîner la dissipation d'une puissance importante dans certains composants et les rendre brûlants. La mise en court-circuit d'une simple pile de 9 V peut elle aussi provoquer une dangereuse élévation de température.

Avec le multimètre comme avec le fer à souder, soyez toujours prudents et pensez d'abord "sécurité"!

Comment utiliser le multimètre?

Voyons comment se présente un multimètre numérique (DMM). Il s'agit dans cet exemple d'un modèle très ordinaire. On reconnait sur l'illustration, de haut en bas:

• L'afficheur LCD,
• Le commutateur rotatif de sélection de la fonction (voltmètre, ampèremètre, ohmmètre...) et du calibre (de 0 à 200 mV, de 200 mV à 2 V, de 2 V à 20 V, etc...),
• Les bornes de raccordement des cordons, qui sont généralement au nombre de trois ou quatre, dont une borne "COM" (commune) où on branchera le cordon relié à la masse,
• Les cordons de mesure et les pointes de touche.

La plupart des appareils proposent aujourd'hui des fonctions supplémentaires (au minimum, le test de continuité). En ce qui concerne le raccordement des cordons de mesure et le choix de la sensibilité, on se reportera à la notice du constructeur. Si on ne dispose pas d'un modèle autorange et si la valeur à mesurer est inconnue, on choisira toujours le calibre supérieur pour commencer.

 

Mesurer une tension

Le point important est le suivant: une tension se mesure toujours en parallèle avec le circuit. Si par exemple on souhaite mesurer la tension aux bornes d'un récepteur, on branche les pointes de touche en parallèle sur ce récepteur, la pointe "noire" du côté du point de référence. En cas d'erreur de polarité, si les pointes ont été interverties, un multimètre numérique affichera une valeur négative.

A l'aide du rotacteur central, on sélectionne la fonction VOLT (mesure d'une tension continue), et le calibre approprié, ici 20 V. Dans l'exemple ci-dessous, on mesure une tension de 8,51 V aux bornes de la pile (on lirait 8,68 V en circuit ouvert). Si on place les pointes de touche aux points notés a et b, en respectant la polarité, on obtient une mesure de 1,64 V, correspondant à la tension de seuil de la DEL rouge. Entre les points c et d, aux bornes de la résistance, la tension lue est de 6,85 V. La différence de 0,02 V (1,64 + 6,85 = 8,49) est due à la précision de l'appareil sur ce calibre (plus ou moins 0,08% selon la notice du fabricant).

 

Mesurer une intensité :

Mesurer directement une intensité demeure une opération souvent difficile, parfois même impossible, car une intensité, à la différence d'une tension, se mesure toujours en série avec le circuit. Si par exemple on souhaite mesurer l'intensité du courant qui traverse une résistance, on doit d'abord interrompre la branche du circuit où se trouve cette résistance, c'est à-dire la couper, puis on connecte les pointes de touche entre ces deux points, donc en série avec la résistance. On voit bien que la mesure du courant pose un problème délicat si, pour une raison ou une autre, il n'est pas possible de couper le circuit. Il existe heureusement une solution très simple, qui consiste à relever la tension aux bornes de la résistance. Connaissant la valeur de cette résistance, il ne reste plus qu'à appliquer la loi d'Ohm!

Deux petites remarques en passant:

•  De ce qui a été dit plus haut, on peut déduire que la partie "voltmètre" du multimètre doit avoir une résistance aussi grande que possible, puisque la mesure est prise en parallèle. A l'inverse, la partie "ampèremètre" doit présenter une résistance aussi petite que possible, puisque la mesure est prise en série. Il suffit, pour s'en convaincre, de calculer la résistance équivalente de deux résistances, l'une étant très grande devant l'autre, en parallèle et en série.
•  La mesure d'une intensité doit toujours se faire rapidement, sous peine d'endommager le multimètre. La notion de durée de la mesure est ici très importante. Se reporter à la notice du constructeur pour le délai à ne pas dépasser.

Il est important de choisir le calibre approprié ou, en cas de doute, le calibre le plus élevé. Par ailleurs, sur de nombreux appareils, il existe une borne 10 ou 20 ampères, en plus de la borne "mA".

Attention! En cas de doute sur un éventuel dépassement de la valeur maximale pouvant être mesurée par votre appareil, abstenez-vous! Et dans tous les cas, veillez à ne pas dépasser la durée préconisée par le constructeur pour la prise de mesure. Cette durée doit toujours être indiquée dans le guide de l'utilisateur.

Les professionnels utilisent une pince ampère métrique pour mesurer un courant sans couper le circuit. Cet appareil, assez dispendieux, se justifie davantage dans la valise d'un technicien de maintenance que dans le "laboratoire" d'un amateur.

 

Mesurer une résistance :

En ce qui concerne le raccordement des cordons de mesure et le choix de la sensibilité, on se reportera à la notice du constructeur. La borne "OHM" est souvent commune avec la borne "VOLTS".

Deux points sont ici essentiels:

• Avec un multimètre numérique, la mesure d'une résistance doit être faite hors tension. En effet, c'est l'appareil qui applique une tension connue aux bornes de la résistance inconnue avant de procéder au calcul; la présence d'une autre tension (celle du montage) fausserait la mesure.
• Il faut bien prendre garde de ne pas shunter la résistance inconnue avec les doigts, ce qui, là encore, fausserait la mesure. Au besoin, on se servira de pinces "crocodile" ou de grip-fils.

Ajoutons que les cordons de mesure, quelle que soit leur qualité, présentent forcément une certaine résistance. Elle est en général si faible (typiquement, de l'ordre de 0,2 à 0,5 ohm) qu'on peut la négliger, sauf dans le cas particulier où on serait amené à mesurer une résistance elle-même de très faible valeur.

Enfin, il ne faut pas oublier que le multimètre, même le plus sophistiqué, est affligé d'une marge d'erreur, si minime soit-elle. Cette précision, variable selon les fonctions et les calibres, est indiquée dans la notice de l'appareil. Il faudra parfois en tenir compte. Après usage, n'oubliez pas d'éteindre l'appareil en plaçant le commutateur central sur OFF et rangez-le dans son étui ou une housse de protection.

 

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2017-08-23 10:49:24 / mazoughou@magoe.gn