Comment choisir un Multimètre

 

A quoi sert un multimètre?

 

Un multimètre est un appareil de mesure permettant de mesurer des signaux principalement électriques, tension et courant, et permet également de tester des composants passifs. Au même titre que l'oscilloscope, c'est l'outil de base de l'électronicien mais il est utile dans bien d'autres domaines tels que l'électricité, le bâtiment, l'automobile, le médical, etc....

Ainsi de part les nombreux domaines où le multimètre peut être utilisé, il est souvent difficile de bien choisir un multimètre adapté à ses besoins. Il éxiste deux grandes familles de multimètres: Les multimètres de table et les multimètres portables/de poches. On trouve aussi des multimètres numériques et des multimètres analogiques. Cependant, l'apparition du numérique à quasiment fait disparaître les multimètres analogiques et on trouve désormais plutôt des multimètres analogiques/numériques. Ainsi, le choix d'un multimètre se portera surtout sur un multimètre numérique mais encore une fois le choix est loin d'être simple puisque en plus de devoir choisir entre un appareil de table et un appareil portable, chaque multimètre possède ces propres caractéristiques et le nombre de fonctions, plus ou moins utiles, proposées va orienter le choix vers un multimètre ou un autre. Parmis ces fonctions on trouve la mesure de fréquence, de niveau de puissance, de composants tels que résistances, capacités, conductances, inductances, transistors et surtout la mesure de valeurs efficaces vraies ou encore la mesure de température, de gain de courant, de rapport cyclique, etc.... Il éxiste également d'autres fonctions supplémentaires telles que les mesure relatives ou le maintien de données qui seront un plus dans le choix de l'appareil. Le choix d'un multimètre se porte donc sur les fonctions que celui-ci est capable d'accomplir mais ce qui fera la véritable différence entre un multimètre et un autre porte sur des critères comme l'étendue de mesure et la précision qui détermineront les performances du multimètre.

 

 

Principe de fonctionnement

 

Dans le cas de courants et de tensions continus, la grandeur à mesurer est directement transférée au convertisseur analogique-numérique CAN. Pour les courants et tensions alternatifs, le convertisseur de valeurs efficaces est intercalé dans le circuit via un commutateur de telle façon qu'une tension continue proportionnelle à la grandeur mesurée soit appliquée à l'entrée du CAN quelque soit le calibre de tension ou de courant.

Le convertisseur analogique-numérique CAN fonctionne généralement suivant le procédé de la double rampe. Il fonctionne en quotientmètre, c'est à dire qu'il calcule le rapport entre la grandeur d'entrée et une grandeur de référence. Cette propriété du CAN est utilisée pour la mesure de résistances. Il compare la chute de tension aux bornes de la résistance à mesurer avec celle de la résistance de référence puis, en forme le quotient.

L'afficheur numérique affiche la valeur et l'unité de la grandeur mesurée et la fonction logique de commande gère l'ensemble des opérations.

Le multimètre est alimenté par piles, accumulateurs ou par le réseau.

 

 

Les critères menant au choix d'un multimètre

 

Un multimètre se choisit selon les principaux critères techniques suivants:

  • Les possibilités de mesures sur les fonctions de base (étendue de mesure, résolution, précision, TRMS AC+DC)

  • La conformité aux normes de sécurité et de comptabilité électromagnétique.

  • Les dispositifs de protection (entrées en courant équipées de fusibles, catégorie d'installation, niveau de surcharge en mesure de résistance...)

Et également  selon le domaine d'applications:

  • Utilisation sur le terrain, en déplacement, etc....ou bien en laboratoire sur un banc de test, etc...

 

L'étendue de mesure

La précision

C'est la plage dans laquelle le multimètre est capable d'interpréter la grandeur mesurée. De manière générale elle est définie avec des calibres. Par exemple, pour une tension, si le calibre sélectionné est 400V, la tension maximale mesurable ne peut dépasser ce calibre, c'est à dire 400 V.

Ce terme désigne une estimation de la plage d'incertitude entourant la valeur indiquée par l'afficheur numérique et à l'intérieur de laquelle se trouve la valeur vraie. Pour un multimètre à affichage numérique, la précision est donnée par la formule: +-(% de la valeur lue + nombre de points x résolution). Généralement, le terme [nombre de points x résolution] est indiqué en nombre de digits.

La résolution

La valeur efficace

C'est la plus faible variation de la grandeur mesurée que le multimètre est capable de mettre en évidence (plus petit incrément mesuré). Elle est donnée par la position de la virgule décimale et du chiffre le moins significatif (unité de mesure du dernier chiffre le moins significatif). On exprime le pouvoir de résolution d'un multimètre en nombre de points. Bien qu'elle soit trompeuse, la définition d'un multimètre s'exprime parfois en nombre de chiffres (ou digits). Par exemple, 3 ½ chiffres signifie 2000 points et 4 chiffres signifie 10000 points.

Un appareil ordinaire, dit à valeur moyenne ou à valeur efficace (RMS) affiche en position alternatif la valeur efficace du signal mesuré s'il est de type alternatif sinusoïdal périodique. Ce type d'appareil est avant tout destiné aux mesures de tension ou de courant continu ; en alternatif, la mesure se fait par l'intermédiaire d'un redresseur ; il multiplie la mesure de la valeur moyenne du signal redressé par un coefficient constant dont la valeur dépend de la forme du courant ou de la tension mesurée. La mesure est donc bonne seulement si le signal est purement alternatif sinusoïdal.

Un multimètre TRMS affiche directement la valeur efficace de la tension ou de l'intensité quelle que soit la forme du signal mesuré. Ce type d'appareil est également dit à valeur efficace vraie (True RMS).

Applications: terrain ou laboratoire ?

La plupart des multimètres portables d'un certain niveau de qualité (TRMS, résolution à partir de 4 1/2 digits et plus, haute précision, etc...) peuvent êtres utilisés à la fois sur le terrain et en laboratoire. En revanche, du fait de l'absence d'alimentation autonome (batterie ou piles), les multimètres de table seront quant à eux utilisables uniquement là où une source d'énergie électrique sera disponible. De plus, ils sont difficilement transportables comparativement aux multimètres portables. Côté résolution et précision, les multimètres de table ont clairement l'avantage, Ils sont conçus en grande partie dans ce but et il n'est pas rare de trouver des modèles 6 1/2 digits ou plus, là où les modèles portables s'arrêteront autour des 5 digits. En revanche ils sont peu polyvalents. Les multimètres portables les mieux résolus pourront dans certains cas êtrent un meilleur investissement car ils présenteront l'avantage du double emploi et offriront un niveau de protection (catégorie de surtension définie par le terme "CAT" suivi d'un chiffre entre 1 et 4 puis la valeur de tension de protection, robustesse, etc...) bien au-dessus des multimètres de tables car ils sont conçus pour êtres "résistants" au terrain. Enfin, les multimètres de tables offrent un confort d'utilisation supérieur aux multimètres portables du fait de leur plus grand écran, leur meilleure stabilité sur le plan de travail, etc...).