- Un multimètre numérique est un outil de diagnostic couramment utilisé par les électriciens et électroniciens.
- Cet instrument électronique permet de mesurer plusieurs paramètres électriques, tels que la tension alternative (AC) ou continue (DC), le courant électrique alternatif ou continu, la résistance, la température, la capacité…
- La valeur du paramètre mesuré s’affiche au format numérique sur l’écran LCD ou tactile de l’appareil de mesure. Certains multimètres peuvent afficher simultanément la valeur de deux types de mesure.
- Un multimètre numérique propose donc généralement plusieurs fonctions de test : voltmètre, ampèremètre, ohmmètre, mesure d’impédances, de fréquences, de température (avec une sonde dédiée), testeur de diodes…
- Il existe plusieurs formats d’instruments, tels que les multimètres compacts portables, les multimètres de table, les multimètres rackables, les multimètres au format PXI ou PCI…
Auteur : Youssef Belgnaoui – Actutem – « copyright – tous droits réservés »
Les multimètres numériques sont utilisés dans une très grande variété d’applications de test et de mesure. Ils fournissent des valeurs numériques des paramètres électriques mesurés et offrent davantage de précision et de fonctionnalités que celles de leurs homologues analogiques.
En outre, les multimètres numériques ont intégré au fil des ans de nouvelles fonctions de mesure en tirant parti des progrès constants en matière de miniaturisation électronique et du potentiel des circuits intégrés électroniques. Il disposent notamment de capacités mémoire pour enregistrer les valeurs mesurées et peuvent afficher graphiquement les données directement sur leur écran qui peut être tactile. De plus, des opérations mathématiques peuvent être effectuées sur des valeurs mesurées telles que le pourcentage, la moyenne, le min/max, les limites…
Les multimètres numériques sont prisés pour leur polyvalence. Ils peuvent notamment effectuer des mesures à la fois en courant alternatif (AC) qu’en courant continu (DC). Ils se distinguent également par leur impédance d’entrée élevée.
Les multimètres numériques sont des appareils incontournables dans les domaines de l’électronique et de l’électricité ainsi que sur d’autres secteurs industriels où ils permettent notamment de vérifier certains paramètres de fonctionnement d’une variété d’équipements électriques.
Selon les modèles, les multimètres numériques, outre leur format, se distinguent par la plage de mesure couverte en tension, intenisté du courant, fréquence, résistance (Ohm), température…
Le multimètre Keithley DMM6500 de Tektronix couvre par exemple une plage de tension DC allant de 100nV à 1010 V et AC allant de 100 nV à 750Vrms, de courant DC de 10 pA à 10,1 A et AC de 100 pA à 10,1 A. Ce multimètre de table est doté d’un écran graphique tactile de 6,5 digits. Il propose 15 fonctions de mesure et permet la capture de signaux transitoires grâce au numériseur de 16 bits de résolution à la cadence de 1 Méch./s.
Le multimètre numérique de 5,5 digits de la série DM858 de Rigol couvre une gamme de mesure en tension DC allant de 100 mV à 1000 V, et AC de 100 mV à 750 Vtrms et en courant AC/DC allant de 100µA à 10 A. Cet instrument de table est équipé d’un écran tactile couleur de 7 pouces qui permet de visualiser simultanément les valeurs mesurées, l’état de l’instrument, des données statistiques… Il prend en charge trois types d’affichage graphique : diagrammes de tendance, histogrammes et barregraphes. Ce multimètre compact, 80 mm de profondeur pour un poids de 1,25 kg, peut être alimenté via son connecteur USB de Type-C par une source d’énergie mobile. Ce qui le transforme en instrument portable sur le terrain.
Le multimètre numérique Fluke 87V Max est quant à lui un instrument portable pour la mesure de tension et de courant en valeur efficace vraie (True-RMS). Il mesure des tensions AC et DC jusqu’à 1000 V, des courants jusqu’à 10 A (20 A pendant 30 secondes) et des fréquences jusqu’à 200 kHz
Selon les modèles, les multimètres numériques se distinguent par le niveau de précision des mesures et leur résolution. Par exemple, si le multimètre numérique présente une résolution de 1 mV sur la plage de mesure de 4 V, il est possible d’observer une variation de 1 mV lors d’un relevé de 1V.
Les écrans des multimètres numériques permettent d’afficher les valeurs mesurées en un certain nombre de points ou de digits. Un afficheur de 20 000 points pourra par exemple afficher des valeurs allant de 0 à 19999 points. Le demi chiffre d’un afficheur de 3,5 ou 5,5 digits ne peut être qu’un 0 ou un 1. Ainsi, un multimètre numérique à 3,5 digits pourra afficher 2000 points (+/-1999), alors qu’un écran de 7,5 digits pourra afficher 20 000 000 points (± 19 999 999).
Ce sont généralement le multimètres de table ou de laboratoire qui sont équipés d’un écran capable d’afficher le plus grand nombre de points et d’effectuer des mesures avec davantage de résolution.
Alimentés par batteries, les multimètres portables ou de poche sont conçus pour effectuer des mesures sur le terrain dans des environnements industriels difficiles. Ils sont donc intégrés dans un boîtier plus robuste, résistant aux projections d’eau et de poussière ainsi qu’aux chutes d’une hauteur pouvant atteindre trois ou quatre mètres. Ils peuvent généralement fonctionner sur une plage sur une plage de température étendue allant par exemple de -15 °C à +55 °C.
Les multimètres numériques portables doivent également répondre à des exigences de sécurité électriques spécifiques selon la zone d’une installation électrique où ils seront employés. Pour les installations basse tension (<1000V), la norme IEC 61010 a défini quatre catégories de surtension ou de sécurité électrique : CAT I, CAT II, CAT III et CAT IV.
où doivent être effectuer les mesures. Source Testoon.
Ces catégories de surtension correspondent aux niveaux de dangerosité de chaque zone de travail. Les bornes d’entrées du multimètre numérique doivent donc intégrer des dispositifs de protection de l’utilisateur de ces tensions dangereuses. Ainsi par exemple, un multimètre respectant les exigences de la catégorie de surtension CAT II, pourra être utilisé en toute sécurité sur la partie de l’installation électrique se situant dans la zone correspondant à la catégorie CAT II mais pas dans une zone de catégorie supérieure. Outre la catégorie de sécurité électrique du multimètre, il faut également respecter un niveau de tension spécifié. Ce niveau de tension est également noté sur les instruments de mesure. Un multimètres de CAT III 600V pourra notamment être utilisé en toute sécurité dans une zone CAT III pour une tension maximale de 600V mais pas pour une tension supérieure de la même catégorie (CAT III 1000V par exemple).
Bien qu’un multimètre numérique soit conçu pour mesurer un courant, cette mesure ne peut pas se faire aussi simplement que pour une tension ou la résistance. En effet, pour mesurer le courant, il est nécessaire de couper le circuit et de connecter le multimètre numérique au circuit afin que le multimètre fasse partie du circuit lui-même. Le courant passe par le multimètre numérique, qui affiche la mesure sur l’écran d’affichage.
Pour éviter de couper le circuit ou d’arrêter l’installation électrique, il est possible d’utiliser une sonde spécifique. L’extrémité de cette sonde, qui se connecte par un cordon à l’appareil de mesure, prend la forme d’une pince ou d’une boucle flexible qui devra se positionner autour du câble dont il faut mesurer le courant qui y circule. Il existe également des pinces ampèremétriques ou des pinces mulitimètres qui intégrent directement sur leur boîtier une pince de mesure de courant alternatif ou continu. Les pinces ampèremétriques ont été inventées par le français Chauvin-Arnoux au début des années 1930. Elles exploitent évidemment à l’époque des composants analogiques tout comme le premier multimètre qui aurait été inventé en 1920, par Donald Macadie, un ingénieur à la Poste britannique.
