[PDF] Plan 1 – caractéristiques communes 2 – Les multimètres

© Fabrice Sincère ; version 112

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

I – Mesures et incertitudes I – Les deux types d’incertitude

c) Multimètre numérique (et RLC mètre) Les appareils qu’on utilise au lycée sont très proches de ceux employés dans le mode professionnel ainsi le calcul de l’incertitude constructeur est très détaillé

Incertitudes en sciences de la nature version finale

l’incertitude d’une pipette jaugée de 10,00 mL est 0,02 mL, selon le fabricant N B : Pour la burette, comme il faut ajuster le « 0 », l’incertitude sur le « 0 » doit aussi être incluse dans la mesure prise, ce qui a pour conséquence que l’incertitude sur la mesure doit être 2 fois

Plan 1 – caractéristiques communes 2 – Les multimètres

3 3 Performances d’un multimètre numérique 3 3 1 Nombre de points (Affichage) C’est le plus grand nombre qui peut être affiché par l’appareil de mesure, l’unité et la position de la virgule n’étant pas pris en compte Exemple: 10000 points Æétendue 0000 - 9999 3 3 2 Nombre de chiffres ou digits (Affichage)

Le multimètre - NAUTISCHOOL

Le multimètre Un multimètre à double affichage, analogique et numérique, à gauche, et un modèle numérique "milieu de gamme", à droite Ces appareils très complets coûtent moins de 60 euros environ et offrent pourtant une profusion de fonctions Le multimètre demeure un outil indispensable, même pour l'amateur Si vous n'en

TP : Incertitude et mesure

Sciences PhysiquesMP TP:Incertitude etmesure –4 2 2 2 Incertitude-type On retrouve, ici, la mˆeme difficult´e que pour les incertitudes associ´ees a une distribution de N mesures Il n’est ´evidemment plus possible d’effectuer un calcul de type statistique de l’incertitude-type comme nous l’avons fait dans le cas des N mesures

Présentation en bref - Rohde & Schwarz

La nouvelle série débute avec le multimètre numérique HMC8012 Contrairement à l’af-fichage de 5½ chiffres habituel dans cette catégorie d’appareils, ce nouveau multimètre offre un affichage de 5¾ chiffres correspon-dant à 480000 points, et donc à une plage de mesure sans commutation de gamme quatre fois plus élevée

Chapitre 3, Mesure et incertitude - pagesperso-orangefr

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

COMPTE-RENDU Etalonnage de deux voltmètres par rapport au

l’incertitude-type associée est déduite du certificat d’étalonnage La résolution du voltmètre, la dérive contribuent à l’incertitude de mesure Calcule de l’incertitude 1 Traitement des lectures Les n lectures sont traitées en utilisant une méthode de type A On a : L’estimateur de la valeur moyenne est donnée par :

ème siècle Transmettre et stocker l’information p Correction

Un multimètre numérique possède les caractéristiques suivantes : b Évaluer l'incertitude relative, due au pas du CAN, portant sur une mesure de 176,02 mV

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LES MULTIMETRES

( VOLTMETR E , AMPEREMETR E ,OHMMETRE,..)

Plan1 -

caractéristiques communes 2 - L es multimètres analogiques 3 - L es multimètres numériques 4 - l 'ohmmètre

LES MULTIMETRES

( VOLTMETR E , AMPEREMETR E ,OHMMETRE,..)

Caractéristiques communes

Voltmètre idéal et voltmètre réel

Voltmètre réel

HILO Ri I=0 Ii

Voltmètre idéal

HILO I=0 V Ordre de grandeur de la résistance d'entrée Ri 100 k
<=Ri <= 10 G idéal idéal

LES MULTIMETRES

( VOLTMETR E , AMPEREMETR E ,OHMMETRE,..) Ampèremètre idéal et ampèremètre réel

Ampèremètre idéal

HILO I V=0

Ampèremètre réel

HI I LO Ri Ordre de grandeur de la résistance d'entrée Ri V V = 0

La fiche technique indique la chute de

tension dans Ri pour un calibre donné: calibre 10 mA, chute de tension V = 30 mV

Ri = 0,03 /0,01 = 3 ohms

idéal idéal V = 0 D'habitude ils sont basés sur un afficheur magnétoélectrique

Applications :

Mesures de I,V en DC ou AC Mesures de résistanceTest de continuitéTest de diodesTest de transistorMesures L,C, fréquence...

2.1. Introduction

LES MULTIMETRES

( VOLTMETR E , AMPEREMETR E ,OHMMETRE,..) 2 - L

ES MULTIMETRES ANALOGIQUES

LES MULTIMETRES

( VOLTMETR E , AMPEREMETR E ,OHMMETRE,..)

2.1. Afficheur magnétoélectrique (galvanomètre)

L'aiguille, fixée sur le cadre, se

déplace si le courant dans la bobine sur le cadre mobile est suffisamment grand.Remarque: Le galvanomètre à d 'autre applications, comme par exemple les scanners qui dévient la lumière à l 'aide d'un petit miroir mobil.

LES MULTIMETRES

( VOLTMETR E , AMPEREMETR E ,OHMMETRE,..)

Mesures de courant

Une résistance calibré, appelée résistance de 'shunt', est m

is en parallèle avec le galvanomètre. Le galvanomètre mesure le courant qui le traverse et, en connaissant le rapport des résistances R

i / R shunt , on conclut sur le courant à l 'entrée.

En changeant de calibre on chan

ge en fait la résistance de shunt.

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E,O H MMET

RE,..)

2.2. Caractéristiques principales.

a) Résistance d'entréeElle est généralement donnée en ohm par volt (ex: /V). Elle est donc dépendante du calibre ex: si R i = 20 k /V pour le calibre 10V R i = 200 k le calibre 100V R i 2 M b) Classe (précision)

Elle indique la "

p récision d e la me sure en fonction du calibre d'après la relati on: ou EMT est l'Ecart Maxi mal Toléré autour de la mesure X

Ex: pour un appareil de classe 1.

5, l'EMT sur le calibre 10V est

=0.15V 100
calibre classe EMT

CA 5001 8cal 100mV-1000VDC 1,5%

5Cal 10V-1000VAC 2,5% 20kohms/V 10% BP 10Hz-100kHz 5Cal 5uA-15ADC 2,5% 4Cal 5mA-5A 2,5% 10kohms-1Mohms test sonore

Exemples de caractéristiques constructeurChauvin ARNOUXQuestions ?

Peut on mesurer un signal sinusoïdal de période = 1µS ?Peut on mesurer la valeur efficace d'un signal périodique carré?

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

Ils convertissent le signal anal

ogique à m esurer en grandeur numérique et restituent le résultat après traitement.

Les DMMs

assurent typiquement 5 fonctions de base: t ensions continues D

C volts

t ensions alternatives

AC volts

c ourants continus

DC amps

c ourants alternatifs

AC amps

r

ésistances

ohm

3.1. Introduction

3 - L

ES MULTIMETRES NUMERIQUES

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

DMM = Digital Multi Meter

Atténuateur /

Amplificateur

AC

Convertisseur

AC/DC

Atténuateur/

Amplificateur

DC

Convertisseur

ohm/DC

Digital

display CAN

Reference

Résistance

shunt calibrée

Sortie analogique

(0-1v) DC AC ohms HI AC DC ohms

Sortie

numérique

RS 232IEEE -

488

Schéma fonctionnel

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

LO

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

3.2 La conversion analogique-numérique dans les DMMs.

A pproximations successives

Avec un 'successive approximation re

gister', faire de la dichotomie du MSB au LSB, à c haque étape un CNA et un comparateur fixent la valeur du bit. M

éthode à

double rampe

1. Charger un condensateur pendant p.ex. 100ms (50 et

60Hz)

2. Décharger à

c ourant constant, mesurer temps de décharge à l'aide d'un compteur. -Méthode à s imple rampe

Générer une rampe de voltage pour comparaison avec l'entréeen utilisant un compteur un CNA e

t un comparateur. Un comparateur par VA LE UR de sort ie: très rapide (GHz), couteux (Donc 255 comparateurs pour un CAN de 8bits) -Méthode flash

3.3 . Performances d'un multimètre numérique

3.3.1 Nombre de points (Affichage)

C'est le plus grand nombre qui

peut être affiché p ar l'appareil de mesure, l'unité et la position de la virgule n'étant pas pris en compte.E x emple: 10000 poin t s

étendue 0000 -

9 999

3.3.2 Nombre de chiffres ou digits (Affich

age)

C'est le nombre maximal

de chiffres affichables.

Exemples: 3 digits ½

ét en due 0 000 - 1 999
(2 000 points)

6 digits ½

étendue 0 000 000 -

1

999 999

(2 000 000 points)

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

3.3.3 Résoluti

on C'est la plus petite variation de la grandeur à m esurer qui puisse être détectée par l'instrument. Elle s'exprime soi t en nombre de digits, soit en %. 3 3 4

Sensib

ilité C'est la plus petite variation de la grandeur à m esurer qui est détectable mais exprimée en valeur absolue (c 'est -à-dire avec l'un ité de la grandeur à m esurer)

Exemple: cas d'un appareil 3 digits ½, si

la plus petite variation représente

1 digit alors la résolution est 1/1999=0.05%

Exemple : appareil 4 digits ½

d e plus faible calibre 200mV, sa sensibilité sera de 10µV Résolution de 1 digit 19999 200mV µV V 10 10 19999
10 200
1 5 3

Measure

u p to 1000 volts with 6 1 2 digits resolution

Exemples de caractéristiques constructeur

LES MULTIMETRES ( VOLTMETRE,

AMPEREMET

R E, O H MMET

RE,..)

Agilent

34401A Multimeter

3Hz to 300kHz ac

bandwidth

Accuracy

Specifications: ±

% of reading % of range)[1]

0.0020 + 0.0005

Mesure DC / calibre

10.00000 V

Exemple:

on trouve dans le tableau à l a lignequotesdbs_dbs45.pdfusesText_45