Le multimètre

Le multimètre, un outil indispensable

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. 

Un multimètre numérique (DMM) de laboratoire.

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".

Un multimètre numérique

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.

Avant toute mesure, pensez "SÉCURITÉ"!

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. Évitez alors de travailler seul. En cas de doute sur vos compétences ou sur l'isolation

Comment utiliser le multimètre?

Nous n'aborderons ici que trois types de mesure: tension, intensité, résistance.Mais tout d'abord, 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, onchoisira 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.

pour mesurer une tension, on branche le multimètre en parallèle avec le circuit, la pointe de touche noire (COM)

étant connectée au potentiel de référence.A l'aide du rot-acteur central, on sélectionne la fonction VOLT (mesure d'une tension continue), et le

calibre approprié,ici 20 V.Dans l'exemple ci-contre,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 intensite demeure une operation souvent difficile, parfois mémé impossible, car...

une intensite, a la difference d'une tension, se mesure toujours en serie 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 ou se trouve cette résistance, c’est-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 delicat 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 a relever la tension aux bornes de la résistance. Connaissant la valeur de cette résistance, il ne reste plus qu'a appliquer la loi d'Ohm!

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.

La La mesure d'une résistance avec un multimètre numérique se fait hors tension, donc circuit ouvert.La fonction "OHM" (mesure d'une résistance) étant choisie, on sélectionne le calibre approprié:

ici, la valeur 2k.On place ensuite les pointes de touche, ou mieux les grip-fils,aux bornes de la résistance.Attention de ne pas shunter celle ci avec les doigts, ce qui fausserait complètement la mesure!

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.