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PIFFRET JBS
APPAREILS DE MESURES
COURS 1 2 MELEC Elec
Objectif terminal : Savoir adapter l'appareil de mesures à la grandeur et à la nature du signal à mesurer. Savoirs : Appareils de mesures.
1. DEFINITION Un appareil de mesures permet de connaître une grandeur physique d'un phénomène. Pour chaque type de phénomène, il existe un type d'appareil de mesure approprié.
Phénomènes
Appareils de mesures
Unités
Longueur d'un objet
La règle
Mètre (m)
Tension d'une pile
Le voltmètre
Volt (V)
Température d'une salle
Thermomètre
Degré Celsius (°C)
Courant électrique dans un circuit
L'ampèremètre Pince ampèremétrique
Ampère (A)
Puissance électrique d'une lampe
Le wattmètre
Watt (W)
Résistance d'une lampe électrique
L'ohmmètre
Ohm ()
L'énergie électrique consommée
Le compteur d'énergie
Wattheure (Wh)
En électricité, il existe des appareils de mesures qui peuvent mesurer plusieurs grandeurs physiques (Volt + Ampère + Ohm), on les appelle des multimètres.
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2. DESCRIPTION D'UN APPAREIL DE MESURES
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3. REGLES DE CABLAGE -
L'implantation des appareils sur la table d'essais se fait suivant l'ordre du schéma de montage, de la source d'énergie (alimentation) vers le récepteur en essais (lampe).
-
Câbler d'abord le circuit série de puissance (Intensité), puis les circuits dérivation (Tension).
-
Pour la partie positive (+), nous utiliserons des cordons rouges et pour la partie négative, nous utiliserons des cordons noirs ou bleus.
4. ESSAIS DE FONCTIONNEMENT ET MESURAGE Après vérification et avec l'autorisation du professeur, procéder à l'essai (voir les IPS).
5. LECTURE D'UN APPAREIL DE MESURES a. Avant la mesure : -
Vérifier que l'appareil supporte la grandeur à mesurer.
-
Réglage du zéro pour un appareil analogique (aiguille).
-
Déterminer la nature du courant (AC ou DC).
-
Positionner la grandeur à mesurer. ( Volt, Ampère, Ohm) si c'est un multimètre.
-
Choisir le calibre si l'appareil manuel : (1)
Prendre la valeur juste supérieure si l'ordre de grandeur est connu.
(2)
Prendre le calibre le plus grand si l'ordre de grandeur est inconnu.
b. Lecture sur un appareil analogique (aiguille) Une fois sous tension, le calibre choisi doit être le plus petit possible sans ne jamais être inférieur à la grandeur mesurée pour avoir une lecture la plus précise possible. Une lecture précise se fera dans le dernier quart de l'échelle. Il faut choisir l'échelle en fonction de la nature du courant et du calibre. Sur le cadran, il y a un petit miroir qui permet d'éviter les erreurs de parallaxe qui faussent les mesures. Il faut que l'aiguille ne fasse plus qu'une avec son reflet pour faire une bonne mesure.
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c. Lecture sur un appareil numérique Une fois sous tension, le calibre choisi doit toujours être le plus petit possible. Si celui-ci est trop petit, l'appareil affichera "OL" indiquant que la valeur à mesurer est trop grande. Il faut changer de calibre rapidement. Si l'appareil est automatique, il n'y a rien à faire, les changements sont internes et transparents pour l'utilisateur.
d. Applications pour un ampèremètre -
Courant continu, ordre de grandeur entre 60 et 80mA
Calibre choisi : 100mA DC Echelle choisie : 100 DC
-
Courant continu, ordre de grandeur 15A
Calibre choisi : Impossible : Cal.max 10A Echelle choisie : Impossible
-
Courant alternatif, ordre de grandeur 2A
Calibre choisi : 3A AC Echelle choisie : 30 AC
e. Calculs Pour utiliser un appareil de mesure analogique (à aiguille et cadran gradué), il faut utiliser la formule suivante :
Valeur = Calibre x Lecture Echelle Lecture Lecture du cadran. Calibre Calibre de l'appareil de mesures. Echelle Echelle de lecture, c'est le nombre total de division que contient le cadran. Valeur Résultat de la mesure reprenant l'unité du calibre. Remarque : Pour un appareil numérique, cette formule n'est pas utilisée car la lecture est directe sur l'afficheur.
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f. Tableau de mesures Calibre (C) Lecture (L)
Valeur réelle (V)
75
75mA
Echelle (E)
100mA
100
g. Exercices Compléter le tableau suivant :
Calibre Echelle
100mA DC 100
30mA DC 30
10mA AC 100
1mA DC 100
3A AC 30
1A DC 100
300mA AC 30
Lecture
67
25
92
86
28
28
28
Intensité
67mA
25mA
9,2mA
0,86mA
2,8A
0,28A
280mA
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6. DEFINITIONS DES TERMES RELATIFS AUX MESUREURS
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7. SYMBOLES FIGURANT SUR LE CADRAN DES MESUREURS
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8. EXERCICES
1. Quelle est cet appareil de mesure ? C’est un Ampèremètre 2. Quelles sont les valeurs indiquées par les aiguilles ? Complétez le tableau. Trait continu Calibre Courant continu
1A
100mA
I = 0,260 A
I = 26 mA
Courant alternatif
I = 0,350 A
I = 35 mA
Trait pointillé Calibre Courant continu
1A
100mA
I = 0,5 A
I = 50 mA
Courant alternatif
I = 0,56 A
I =56 mA
Trait d’axe Calibre Courant continu
1A
100mA
I = 0,85 A
I = 85 mA
Courant alternatif
I =0,87 A
I = 87 mA
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3. Quelle est cet appareil de mesure ? C’est un multimètre.
4. Quelles sont les valeurs indiquées par l'aiguille ? Complétez le tableau.
Nature du courant
Calibre
Echelle
Lecture
Valeur mesurée
0,15A
15 AC
12,6
I = 0,126 A
15V
150 AC
117
U = 11,7 V
15mA
15 AC
12,6
I = 12,6 mA
150V
150 AC
117
U = 117 V
1,5A
150 DC
113
I = 1,13 A
0,15V
150 DC
113
U = 0,113 V
15A
150 DC
113
I = 11,3 A
15mA
150 DC
113
I = 11,3 mA
Alternatif
Continu
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