CPGE Brizeux
Exemple 2: Un voltmètre affiche 4816 V
Lincertitude de type B sur une mesure
b) Mesures automatiques (Oscilloscope numérique carte Sysam
Multimètre numérique FI 601X
12 déc. 2019 Multimètre numérique. FI 601X. Notice d'utilisation. Page 2. Page 3 ... Le bargraphe analogique indique le temps restant avant la fin de la mesure ...
Catalogue METRIX - Test & MesureProduits et accessoires
L'utilisateur maîtrise ainsi les incertitudes de mesure en fonction des Multimètre numérique de terrain TRMS 1316
Estimer une incertitude
❖ Evaluation d'une incertitude-type de résolution lors d'une pesée. Une pesée est faite avec une balance numérique Si le voltmètre est de classe 2 :.
Fluke 21/75 23/77 et 26/79 Série III
Le ProcessMeter Fluke 787 reprend les capacités d'un multimètre numérique et incertitude (nombre de chiffres les moins significatifs) par 10. Ex. : 01%+1 en ...
Séquence n°1 Mesure et Incertitudes
Sans viseur numérique il est difficile de mesurer des longueurs supérieures à 20 m en plein jour. Odomètre : une roue en contact avec le sol tourne. Il faut
Diaporama 14-06-12
14 juin 2012 Valeur numérique ; unité ; incertitude. Résultat d'une mesure. ⇓. C'est ... • incertitude de fidélité du multimètre. → Documentation technique.
V = = 1098 × 10 V - incertitude élargie : U(M) = k× u = 2
https://pc-terminale-sfnd.pagesperso-orange.fr/pages/AP%20-%20Mesures%20et%20incertitudes%20(correction).pdf
TP0 – Mesures et incertitudes
En déduire par composition des incertitudes
Introduction à la Métrologie électrique
1- Incertitude de mesure d'un multimètre numérique. 2- Loi de propagation des incertitudes. 3- Méthode de calcul préconisée par le COFRAC.
ÉVALUATION DES INCERTITUDES EN T.P.
Il est indispensable que la mesure et l'incertitude absolue aient le même nombre Exemple : sur un multimètre numérique on lit une tension alternative ...
Incertitudes en Sciences de la nature - Laval
chiffres significatifs sur l'affichage numérique de l'appareil). Elle est parfois spécifiée calibration d'un multimètre ou d'une balance électronique).
RAPPELS SUR LES CIRCUITS
Mesurer à l'aide d'un multimètre un courant ou une tension pour le Voltmètre une incertitude de mesure de ±5 % valeur lue ± 2 digit (voir annexe 2).
Plan 1 – caractéristiques communes 2 – Les multimètres
2 – Les multimètres analogiques. 3 – Les multimètres numériques. 4 – l'ohmmètre On mesure une tension de 812345 volt
Mesures-et-incertitudes.pdf
une incertitude afin de pouvoir estimer la qualité de l'expérience . 1.Mesure et erreur de mesure. 1.1.Définitions. • Le mesurande : c'est le nom de la
Utilisation dun multimètre numérique
Incertitude absolue : Elle est calculée à partir des données du constructeur. Elle dépend du calibre. Page 2. 1) Le Voltmètre (entrée COM et V).
A16 - Instruments de mesures
incertitude sur la précision estimée de la mesure. Cette incertitude est déduite d'une loi multimètre numérique RMS vrai couplage "AC+DC" (entrée AC
TP7 – Mesures électriques.
Utiliser un multimètre numérique et comprendre son fonctionnement. Calculer des incertitudes de mesure. ... Un multimètre permet de mesurer une.
CMetrix_2019 FR.indd
27 juill. 2018 Multimètres numériques oscilloscopes
[PDF] Mesures-et-incertitudespdf - CPGE Brizeux
Mesurer une grandeur n'est pas simplement rechercher la valeur de cette grandeur mais aussi lui associer une incertitude afin de pouvoir estimer la qualité de l
[PDF] Introduction à la Métrologie électrique - Fabrice Sincère
1- Incertitude de mesure d'un multimètre numérique 2- Loi de propagation des incertitudes 3- Méthode de calcul préconisée par le COFRAC
[PDF] Chapitre 3 : Mesure et Incertitude
Un multimètre est un appareil de mesure possédant plusieurs fonctions Il peut être utilisé : - en ampèremètre pour mesurer l'intensité du courant ; - en
[PDF] MULTIMÈTRE NUMÉRIQUE - ATEC FRANCE
Cet instrument peut mesurer la tension continue et alternative le courant continu et alternatif la résis- tance la capacité la fréquence les diodes et
[PDF] Séquence n°1 Mesure et Incertitudes
Calculer la valeur moyenne de l'échantillon et vérifier qu'il correspond à la valeur de la grandeur mesurée par le multimètre Calculer l'écart-type s des 1000
[PDF] Mesures et incertitudes - mmelzani
?3 Si rien n'est précisé sur les incertitudes écrire un résultat avec le bon nombre de Mesure à l'aide d'un instrument de mesure numérique (voltmètre
[PDF] Chapitre 2 : Erreurs et Incertitudes de mesure - Technologue pro
comporter la valeur mesurée et les limites de l'erreur possible sur la valeur donnée incertitude n'existe pas pour les appareils numériques Aiguille
Valeur de lincertitude avec multimètre numérique
Bonjour J'ai fait des mesures de courant continu avec un multimètre numérique (en l'occurrence un meterman 37XR) La doc m'indique +/-0 1
[PDF] Lincertitude de type B sur une mesure - Physique PC au lycée Joffre
b) Mesures automatiques (Oscilloscope numérique carte Sysam Caliens multimètre numérique ) Lorsqu'on effectue des mesures directes avec ces appareils
[PDF] Multimètre - Résolution et Précision - Moineau Instruments
1/ par la marge d'erreur exprimée en et calculée sur l'échelle pleine du calibre : Si un multimètre a une précision de ± 3 et mesure 3524V sur le
Comment calculer l'incertitude d'un multimètre ?
I Incertitude et chiffres significatifs.
Une grandeur physique ne peut être mesurée avec exactitude. Par convention, on pose que l'incertitude sur la mesure est égale à la moitié de la plus petite unité affichée par l'instrument de mesure. L'incertitude d'une mesure dépend donc directement de l'appareil utilisé.Comment calculer l'incertitude d'un voltmètre ?
Données :
1Un voltmètre digital est utilisé pour mesurer le voltage qui traverse les deux résistances: résolution = 0,1.10. 2La valeur de la résistance étalon et son incertitude (k=2) sont obtenues à partir du certificat: R S =1,000004 ?,5.10 -6 ohms à 20°C.3L'incertitude sur la stabilité est de 5.10.Comment calculer l'incertitude sur la mesure ?
Pour calculer l'incertitude lors d'une multiplication ou d'une division, il faut diviser par deux la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale pouvant être obtenue par les incertitudes.- Règle. L'incertitude de lecture associée à un instrument de mesure analogique correspond à la moitié de la plus petite graduation de l'instrument. L'incertitude absolue d'une règle graduée en millimètres est donc: 1mm2=0,5mm 1 mm 2 = 0 , 5 mm .
Introduction à la
Métrologie électrique
© Fabrice Sincère ; version 1.1.2.web
http://perso.orange.fr/fabrice.sincere/Plan du cours
Chapitre 1 - Le multimètre numérique
1- Mesure de tension continue (fonction V DC)
1-1- Conditionnement du signal & Amplification
1-2- Convertisseur analogique-numérique double rampe
1-3- Nombre de points d"un multimètre
1-4- Résolution numérique
1-5- Réjection de mode normal (NMR)
1-6- Le circuit intégré ICL7106
2- Mesure de courant continu (fonction A DC)
3- Mesure de la valeur efficace d"une tension (fonction V AC)
3-1- Conditionnement du signal
3-2- Convertisseur AC -> DC bas de gamme
3-3- Multimètre True RMS
3-4- Bande passante
4- Mesure de la valeur efficace d"un courant (fonction A AC)
35- Mesure de résistances
5-1- Technique 2 fils (W2W)
5-2- Technique 4 fils (W4W)
6- Mesure de fréquence et de période
Chapitre 2 - Incertitudes de mesures
1- Incertitude de mesure d"un multimètre numérique
2- Loi de propagation des incertitudes
3- Méthode de calcul préconisée par le COFRAC
3-1- Les incertitudes-types
3-2- Evaluation des incertitudes-types
3-3- Combinaison des incertitudes-types
3-4- Bilan d"incertitudes
Bibliographie
4Chapitre 1 Le multimètre numérique
1- Mesure de tension continue (fonction V DC)
Figure 1
51-1- Conditionnement du signal & AmplificationRôle : mise à l"échelle de la tension d"entrée :
- atténuation des hautes tensions - amplification des basses tensions Exemple de calibres (multimètre Agilent 34401A) :0,1 V 1 V 10 V 100 V 1000 V
Le signal d"entrée est ramené à une tension comprise dans l"intervalle ±10 V. 6Exemple : V
E= 82 V
Le pont diviseur ramène la tension à 0,82 V puis amplification d"un facteur 10. Finalement 8,2 V en sortie du conditionneur et donc en entrée du convertisseur analogique-numérique (ADC).Figure 2
7 - résistance d"entrée : RE= 10 M
WLe voltmètre consomme :
8,2 μA
Pour les calibres 0,1 V 1 V 10V
RE>10 GW(" Low V » fermé)
81-2- Convertisseur analogique - numériqueType : double rampeSchéma simplifié :
Figure 3
9 - Deuxième phase : K2 fermé à l"instant t = 0 Le signal est appliqué en entrée d"un intégrateur inverseur pendant une durée T int. RC )t(v dt )t(dv :ou dt)t(vRC1)t(v :Rappel
ES ES intE intSE SESTRCV)Tt(v)négative rampe( tRCV)t(vRCV
tv×-==×-=-=DD
?- Première phase : K1 ferméDécharge du condensateur , VS= 0 V
10 - Troisième phase : K3 fermé On applique en entrée une tension de référence (-V REF positive) (rampetRCVTRCV)tT(vRCV
tv REF intE intSREFS DDV 0)TT(v
0intS=
OUT U2 OPAMP 0 VsLa sortie du comparateur bascule au
niveau bas quand VSatteint 0 V.
REFE int0VV TT= 11La mesure de T
0se fait avec un compteur numérique.
Le résultat du comptage est proportionnel à V E. TintVe = 1 VT0
tempsO VVs (volts)
phase 2 phase 3 phase 2phase 1 -Vref TintVe = 2 VVe = 1 V
T0 (Ve = 1V)
tempsVs (volts) O VT0 (Ve = 2V)
Figure 4
121-3- Nombre de points d"un multimètreExemple : un multimètre 4000 points permet d"afficher des
valeurs de 0000 à ± 4000. On parle aussi de multimètre " 3 digits ½ ». Pour obtenir le calibre 400 mV, il faut faire en sorte de compter jusqu"à 4000 pour VE= 400,0 mV.
131-4- Résolution numériqueC"est la plus petite valeur que peut afficher le multimètre.
A.N. multimètre 4000 points, sur calibre 400 mVRésolution 000.1 mV = 100 μV
A.N. calibre 40 V
Résolution 00.01 V = 10 mV
A.N. calibre 1000 V
Résolution 0001 V = 1 V
141-5- Réjection de mode normalAu signal d"entrée se rajoute du bruit, en particulier le
"ronflement" du secteur.Figure 5
15 • Mesure avec un multimètre Agilent 34401A (fonction V DC) vE= 1 V (composante continue) + 10 V crête à crête sinusoïdale de fréquence f (composante alternative) f = 50 Hz : affichage stable 1,000X V f = 55 Hz : affichage stable 1,000X V f = 52,5 Hz : affichage instable ! La valeur oscille autour de 1 V : entre 0,848X V et 1,152X. 16 intT 0tE intintS dt)t(vT1)Tt(V En position V DC, un multimètre à double rampe affiche la valeur moyenne pendant T int (durée d "intégration). • ExplicationT ¹¹¹¹Tint Sauf cas particulier, c"est différent de la valeur moyenne : T 0tEE dt)t(vT1v 17 ((j+w) w w->=2Tsin2TsinTV
ˆ2vcos)Tcos(TV
ˆv)tcos(TV
ˆvdt)tsin(VˆvT1)Tt(Vintint
intE Eint intE ET 0 intE ET 0tEE intintS intint *kk2T02Tsinsiv intint EN Îp=w
((w>=< Si T int = k · T avec k entier ³1 alors le multimètre donne la valeur moyenne. 18A.N. T
int= 200 ms Montrer que le multimètre affiche la valeur moyenne (1 V stable) pour 50 Hz et 55 Hz. f = 50 Hz T = 20 ms T int= 10 × 20 ms k = 10 = entier f = 55 Hz k = 11 = entierFigure 6
19 Autrement, il y a un affichage fluctuant, dû au terme :La phase
ja une valeur aléatoire.L"amplitude de la fluctuation est :
( )pp±=) w w±ksinkV2TsinTV
ˆ2 Eint intE ((j+w) w w-2Tsin2TsinTV ˆ2 intint intE N.B. La fluctuation est maximale pour k demi-entier. 20 ( )V 1,151 à 0,849V 0,151153,10sin53,1051 =±=p×p×±Figure 7
A.N. f = 52,5 HzT = 19 msk = T
int /T = 200/19 = 10,53 non entierL"afficheur indiquera :
21Définition :
TTk avec ksinklog20
ksinkV ˆVˆlog20 affichagel" de maximalevariation entrée"d bruit du amplitudelog20)dB en(NMRint EE10 =pp= pp=) Le NMR dépend de la fréquence (f = 1/T) du bruit. Le NMR doit être le plus grand possible.•Taux de réjection de mode normal (NMR) 22NPLC = number of power line cyclesPour limiter la perturbation par le bruit du secteur, il faut que la durée d"intégration (T int) soit un multiple entier de la période du secteur. NMR
»0 dB (bruit non rejeté) si NPLC < 1
NMR > 60 dB si NPLC
³1 (et entier) f
secteur±0,1 %
NMR > 70 dB si NPLC > 1000 f
secteur±0,1 %
teursecintTTNPLC=
230 10 20 30
40
50
60
70
80
90
100
0102030405060
f (Hz)NMR (dB)
A.N. T
int= 200 msNPLC = ?
NPLC = 10 (f
secteur = 50 Hz) A.N. NMR à 50 Hz ; 52,5 Hz et 55 Hz ?¥dB (bruit complètement rejeté) ; 30 dB ;¥dB Figure 8
24f secteur
±0,1 % :
NMR > 60 dB (49,95 à 50,05 Hz)
f secteur±1 % :
NMR > 40 dB (49,5 à 50,5 Hz)
49.549.6
49.7
49.8
49.9
50
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
3035404550556065707580
f (Hz)NMR (dB)
f secteur±3 % :
48,5 à 51,5 Hz
k = 0,200 / (1/51,5) = 10,3Figure 8 (zoom) dB 32)3,10sin(3,10log20NMR=p×p×> 25•Exercice : Détermination expérimentale du NPLC du multimètre HP 973A. On mesure une tension sinusoïdale en position V DC. On constate que l"affichage est stable pour f = 50 Hz.
On augmente doucement f :
Une instabilité de l"affichage apparaît, passe par un maximumà 51,25 Hz puis diminue.
A f " = 52,5 Hz, l"affichage est de nouveau stable.Il en est de même tous les 2,5 Hz.
1) En déduire T
intet le NPLC.2) Calculer le NMR à 51,25 Hz.
3) En pratique, on mesure 47 dB. Comment expliquer cet
écart ?
261)Tint= k · T avec k entier
T int= (k+1) · T" f = 1 / T = k / Tint f " = 1 / T" = (k+1) / TintDf = f" - f = 1 / Tint
Tint = 1 / DDDDf = 1 / 2,5 = 400 ms = 20 PLC (pour f secteur = 50 Hz) 2740
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
30354045505560
f (Hz)NMR (dB)
2) Calcul du NMR à 51,25 Hz36 dB3)
Il y a un filtre passe-bas en entrée, ce qui améliore les performances. 28• Remarque Le multimètre Agilent 34401A (un multimètre de laboratoire 6 digits ½) permet de choisir le NPLC :
0,02 0,2 1 10 ou 100 PLC
• Avec 1, 10 ou 100 PLC, la mesure est peu sensible au bruit (car le NMR est important). • Avec 0,02 PLC, une mesure dure : T int= 0,02´20 ms = 400 μs
On peut donc faire beaucoup de mesures (2500 par
seconde) mais la précision est limitée par la présence du bruit du secteur (NMR»0 dB).
291-6- Le circuit intégré ICL7106
Le ICL7106 est couramment utilisé dans les multimètres bas de gamme. Il possède un convertisseur analogique - numérique double rampe (3 digits ½ , 2000 points). Le ICL7106 permet la commande directe d"un afficheur LCD : 302- Mesure de courant continu (fonction A DC)La mesure de l"intensité du courant se ramène à la mesure
d"une tension par l"utilisation d"un shunt R S :Loi d"Ohm : I = V / R
SRésistance d"entrée : R
SFigure 9
31Shunt du calibre 10 A (HP973A
RS#0,05
W 32L"incertitude de mesure du courant dépend de :
l"incertitude de mesure de la tension l"incertitude sur la résistance du shuntL"incertitude de mesure du courant est donc
supérieure à l"incertitude de mesure de la tension.HP 973A :V DC : au mieux 0,1 %
A DC : au mieux 0,5 %
333- Mesure de la valeur efficace d"une tension (fonction V AC)
3-1- Conditionnement du signal
Figure 10
343-2- Convertisseur AC -> DC bas de gammeMultimètre de bas de gamme (< 10 euros)
35Mesure de la tension efficace :
1) d"un sinus alternatif 50 Hz, 20 V crête à crête.
Valeur lue :
7,1 V2) d"un créneau alternatif 50 Hz, 20 V crête à crête
Valeur lue :
11,1 V
Comparons aux valeurs théoriques :
T 0teff dt)t²(uT1 ²uUV 07,7210
2ÛU
effV 10 100 ²uU
eff11 % d"erreur !1)2)
36La mesure de valeur efficace est valable uniquement pour les signaux sinusoïdaux alternatifs.Ceci est lié à la technique de mesure :
Figure 11 : Convertisseur AC->DC
37Cette relation est fausse si la forme n"est pas sinusoïdale.
Ainsi, pour un créneau :
! V 10V 1,111011,1 V1011,1
Uˆ2 up=><
»p=
p= u11,1Uforme) de(facteur 11,122Uˆ22U uUF effeff En effet, pour un signal sinusoïdal alternatif : 383-3- Multimètre True RMS (TRMS)
a) TRMS ACMesure la valeur efficace "vraie" de la composante alternative. ><=²uUACeffAC
Figure 12 : Convertisseur AC->DC
39Figure 13 AD637 High Precision, Wide-Band RMS-to-DC Converter 40
quotesdbs_dbs11.pdfusesText_17
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