LES APPAREILS DE MESURES

BUT DES APPAREILS DE MESURES

Leur but est de mesurer ou d’enregistrer certaines grandeurs électriques : Tension, Intensité, Puissance, Résistance, etc....

Ainsi on mesurera une tension à l’aide d’un voltmètre, une intensité avec un ampèremètre, une puissance avec un wattmètre, une résistance avec un ohmmètre.

DIFFERENTS TYPES D’APPAREILS DE MESURES

Parmi les appareils susceptibles d’intéresser les modélismes on distinguera

Les appareils fixes : Dits de tableaux, à fonction unique (voltmètre, ampèremètre etc...)Ils sont branchés en permanence sur l’installation à contrôler et permettent ainsi de gérer au mieux celle-ci. En modélisme un ampèremètre placé en série dans le circuit d’alimentation traction permet de visualiser en permanence le courant absorbé par les convois ; Un voltmètre indiquera la présence de tension sur la voie ainsi que la chute de tension (D.D.P.) éventuelle due aux circulations.
Les appareils mobiles : à fonction unique également ils permettent des contrôles simples, (Voltmètre ou Ampèremètre...).
Les contrôleurs universels : Il existe deux sortes de contrôleurs, à aiguilles dits analogiques et à afficheurs dits digitaux. Chaque appareil à ses avantages, un analogique permettra de visualiser un courant bref ou intermittent qu’un digital bas de gamme n’aura pas le temps d’analyser. Par contre un digital sera plus précis et minimisera les erreurs de lecture pour un débutant, il indiquera en négatif la valeur en cas d’inversion de polarité, alors que l’aiguille d’un analogique déviera en sens inverse (butée). Un digital indiquera un dépassement d’échelle, l’aiguille de l’analogique tapera en butée.

Bref, comme tout achat il faut savoir le budget à investir et l’emploi qu’on en ferra. Nul n’est besoin d’un appareil style "tableau de bord de Boeing " avec des fonctions qui ne vous serviront pas, si vous êtes débutant il vaut mieux un appareil simple que vous maîtriserez parfaitement. On trouve pour moins de 100 francs des petits contrôleurs aux fonctions et qualités "honnêtes ".

TERMES CARACTERISTIQUES

Division : Espace compris entre deux graduations (traits) d’une échelle.
Echelle : Ensemble de divisions permettant une lecture précise. Multiples sur les contrôleurs universels.
Calibre : Valeur de la grandeur mesurée correspondant à la limite maximale à mesurer. Exemple : 0 à 30V.
Gamme : On appelle gamme, la plage de calibres que couvre un contrôleur dans un type de courant donné. Exemple : 0 à 10V ou 0 à 1000V en continu.
Parallaxe : Erreur de lecture sur un appareil à aiguille due au mauvais positionnement de l’oeil, par rapport à l’aiguille.
Résistance interne : Comme son nom l’indique c’est la résistance interne du contrôleur, plus celle-ci sera élevée et plus il sera précis (car il consommera moins de courant). Le prix du contrôleur est donc vous l’avez compris lié à celle-ci. On estime que 20000W /V est acceptable pour contrôler des circuits électriques simples, pour des circuits électroniques, employant des signaux faibles, on préfèrera un modèle digital dont la résistance interne varie de 1 à 100MW suivant le calibre.
Pointes de touches : Pointes en forme de stylo isolées avec lesquelles on prend les mesures par contacts. Il existe aussi des pointes dites " gripfils "qui permettent de s’accrocher à un fil ou un composant, de même que les pinces "crocos "

CONTROLEURS UNIVERSELS ANALOGIQUES

Ceux-ci permettent grâce à un commutateur ou par déplacement des cordons de sélectionner la gamme de mesure souhaitée en fonction de la mesure à effectuer.

Lorsqu’on ne connaît pas la grandeur à mesurer il faut par sécurité, se placer sur le plus grand calibre de la gamme à mesurer et de redescendre progressivement afin d’obtenir l’amplitude d’aiguille la plus importante (sans emplafonner bien sur).

De même, si l’on a un doute sur la nature du courant (alternatif ou continu) se placer par défaut sur alternatif. Une légère vibration de l’aiguille indique que l’on mesure du courant alternatif alors que la gamme choisie est continu.

Par mesure de sécurité faites comme les professionnels, lorsque vous rangez votre contrôleur, placer le par défaut sur la gamme : alternatif et sur le calibre le plus haut. C’est un bon réflexe qui devient une (bonne) habitude ;Voir photo ci-dessus.

COMMENT UTILISER SON CONTROLEUR

Tous les contrôleurs possèdent deux cordons, un rouge pour le + (positif) et un noir pour le -(négatif). Cela permet de repérer les polarités.

Choisir le calibre approprié ou supérieur en cas de doute.
Sélectionner le type de courant à mesurer, continu ou alternatif.
Brancher l’appareil :

En parallèle pour mesurer une tension.

En série pour mesurer une intensité.

ATTENTION si vous vous positionnez en parallèle avec un appareil commuté en intensité vous provoquerez un court-circuit, avec tous les inconvénients encourus pour vous et l’appareil.

Aux bornes hors tension d’un récepteur pour mesurer une résistance.

COMMENT LIRE UNE ECHELLE SUR UN CONTROLEUR ANALOGIQUE

Vérifier que l’appareil soit bien étalonné, il faut que l’aiguille soit bien en face du zéro avant d’effectuer une mesure (appareil au repos). Sinon l’ajuster en faisant tourner lentement dans le un sens ou dans l’autre la vis de réglage située vers le pivot de l’aiguille.

Une fois l’appareil commuté sur le bon calibre et le bon type de courant.

Brancher celui-ci sur la source à mesurer, puis lire la valeur indiquée par l’aiguille, pour cela il faut se placer en alignement et à l’aplomb de l’aiguille afin que celle-ci paraisse la plus fine possible afin de supprimer l’erreur dite de "parallaxe ".

On lira l’échelle correspondant au calibre choisi ; des signes conventionnels étant placés en bout de celles-ci (généralement : noir ou bleu pour continu =, rouge pour alternatif, vert pour ohmmètre ).

Pour plus de précision on choisira le calibre qui offre la plus grande déviation d’aiguille.

Exemple : Supposons que l’on possède un contrôleur disposant des calibres suivants : 3V, 10V, 30V, 100V, 300V, 1000V et que nous voulions mesurer une tension continue de 12V. pour ce faire il faudra placer le commutateur ou les cordons sur le calibre 30V continu.

Si le contrôleur possède trois échelles 0 à 30V, 0 à 300V et 0 à 1000V, il faudra lire l’échelle correspondante, soit 0 à 30V dans le cas présent.

Exemple Sur les photos ci-dessus nous mesurons le courant secteur, qui comme nous le savons est du 220V alternatif.

Le commutateur est positionné sur le calibre 300V alternatif, (photo de gauche).

Nous lirons le résultat de la mesure sur l’échelle 0 à 30 (qui est un sous-multiple de 300) et nous multiplierons la lecture par 10. Soit dans le cas présent : 24*10 = 240V alternatif.

Si nous avions choisi le calibre 1000V alternatif il aurait fallu lire sur l’échelle 0 à 100, et multiplier par 10, dans ce cas le résultat aurait été moins précis car cette échelle est moins dilatée. CQFD.

COMMENT LIRE UN AFFICHEUR DE CONTROLEUR DIGITAL

Lorsque l’appareil est sous tension et commuté sur le bon calibre, il suffit de lire tout simplement le résultat sur l’afficheur.

Si celui-ci est précédé du signe - (moins), c’est qu’il est branché à l’envers inversez tout simplement les pointes de touches et tout rentrera dans l’ordre.

S’il indique le chiffre 1 c’est souvent le cas d’un dépassement d’échelle (voir notice constructeur) passez au calibre supérieur.

AVANTAGES D’UN DIGITAL PAR RAPPORT A UN ANALOGIQUE

Précision plus importante car résistance interne bien supérieure.
Erreurs de lectures supprimées grâce à une lecture directe.
Risques limités en cas de dépassement de calibre et/ou inversion de branchements.

INCONVENIENTS D’UN DIGITAL PAR RAPPORT A UN ANALOGIQUE

Impossibilité de visualiser un courant intermittent ou bref car l’affichage est légèrement temporisé (sauf appareils récents haut de gamme).
Coût bien supérieur à un analogique.

PRECAUTIONS D’EMPLOI

Ces appareils étant précis, donc fragiles, les manipuler avec soin en évitant les chocs. Eviter de laisser brancher en permanence un appareil commuté sur un calibre d’intensité élevé, car cela provoquerait un échauffement du shunt interne au boîtier. Sont aussi à éviter les inversions de polarités et les dépassements prolongés de calibres surtout pour les contrôleurs à aiguilles. Bien sélectionner son type de courant (continu ou alternatif).

ANOMALIES

L’aiguille vibre :Appareil commuté en continu mesurant un courant alternatif. Changer le type de courant.

L’aiguille dévie à l’envers : Inverser les pointes de touches.

L’aiguille dévie à fond d’échelle : Passer au calibre supérieur.

L’aiguille ne dévie pas du tout : vérifiez les fusibles internes à l’appareil.

L’aiguille ne dévie pas ou pas assez en ohmmètre lorsque l’on court-circuite les pointes de touches : Vérifiez la pile de l’appareil.

L’afficheur d’un appareil digital ne s’allume pas : Changez la pile

L’afficheur d’un appareil digital donne une valeur trop importante par rapport au courant mesuré : Exemple 400V pour le secteur 220V. Pile faible, changer-la.

UN CONTROLEUR DE POLARITES BON MARCHE

Il existe dans le commerce de nombreux petits "testeurs " faisant office de pointes de touches et capables de mesurer des tensions continues et alternatives de 3 à 380V, pour moins de 100 Francs. Voici un petit "montage " très simple et à la portée de tous. Utile et très bon marché il vous permettra de vérifier les polarités et la présence de tension en attendant d’investir dans un contrôleur. Il permettra aussi aux débutants de se lancer sans risque dans leur premier petit montage qui leur sera fort utile ensuite.

Dans le cadre du modélisme nous choisirons les tensions les plus courantes 12V à 24V. Il suffit de se procurer une L.E.D. ; (diode électroluminescente) de 3mm, une résistance de 1200W et un capuchon de feutre. Il est possible de changer la résistance pour mesurer une tension plus basse par exemple, (nous traiterons cela dans un autre article). Coût de l’ensemble 0,50 Euro. Rien si vous fouillez dans votre boite à b....azard.

La L.E.D. étant polarisée (sens de branchement) il faut respecter son sens de branchement. Soudez un fil souple Rouge sur sa patte la plus longue, soudez la résistance sur la plus courte puis un fil Bleu ou Noir sur l’autre extrémité de la résistance. Faites un essai, elle ne doit s’allumer en courant continu que si le fil Rouge est bien sur le + et le Bleu ou Noir sur le -, voir figure1. En alternatif la L.E.D. s’allumera bien sur sans tenir compte des polarités.

ATTENTION : Ce montage est calculé pour une tension maximale de 24V

NE TESTEZ PAS LE SECTEUR AVEC

Figure1

Percez ensuite le bout du capuchon percé au diamètre de la L.E.D. puis enfilez la dans le capuchon. Une fois le montage vérifié, faites couler de la colle époxy ou de la résine dans le capuchon pour fixer le tout, voir figure 2.

Vous voici en possession d’un " mini testeur " que vous pourrez agrafer à la pochette de votre chemise et qui sera toujours prêt à vous rendre service.

Figure 2

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