Mesure des paramètres de fonctionnement en électronique

De nos jours, le rendement et la productivité sont des sujets d'actualité.

Voilà pourquoi on tente de les évaluer et de les mesurer avec le plus de précision possible.

Par la suite, cette mesure permet aux administrateurs de prendre des décisions en vue de corriger certains points qui peuvent être plus faibles que le modèle établi.

La personne qui travaille en électronique devient un peu l'administrateur des systèmes qu'elle entretient.

Ainsi, elle prend des mesures qui l'aideront à déterminer l'état général du système et ces mêmes valeurs lui permettront d'effectuer les corrections nécessaires en cas de problèmes.

Au cours de cette étude, vous apprendrez à mesurer les divers paramètres de fonctionnement comme la tension ou le courant.

Rôle et utilité :

La mesure des paramètres de fonctionnement permet de vérifier la qualité d'un nouveau montage ou encore de cerner les problèmes dans un système déjà existant. L'interprétation des valeurs obtenues se fait en comparant ces dernières aux valeurs caractéristiques du circuit (valeur théorique).

Les mesures de tension sont généralement les plus fréquentes en raison de leur simplicité. Il arrive cependant qu'on mesure aussi le courant pour obtenir des renseignements supplémentaires.

Les différentes mesures permettent de situer la partie défectueuse ou de confirmer le bon fonctionnement du montage.

S'il s'agit d'un composant défectueux, on devra le remplacer et reprendre les mesures jusqu'à ce qu'elles correspondent aux caractéristiques de fonctionnement.

La mesure de la tension est la plus fréquente car elle est simple à prendre si on la compare au courant.

En effet, le montage n'a pas à être débranché ou ouvert. Les bornes de l'appareil de mesure doivent simplement être appliquées en parallèle avec la tension à mesurer. On favorise alors la lecture des volts lors de la vérification ou du dépannage d'un montage.

Les mesures de la tension peuvent se prendre de deux façons différentes à l'aide :

• du voltmètre ;
• de l'oscilloscope.

Prise de mesure :

Le voltmètre, que l'on retrouve souvent sous la forme combinée d'un multimètre, est un appareil utile en électricité. Son emploi diminue cependant quelque peu en électronique, car on ne voit pas la forme du signal qu'on désire mesurer.

Ce multimètre placé sur les calibres "alternatifs" permet la mesure :

• de tensions efficaces vraies (RMS) ;
• de fréquences allant de quelques hertzs jusqu'à quelques centaines de kilohertzs.

Le constructeur du multimètre donne dans sa notice d'utilisation le facteur de correction à apporter si nécessaire à la valeur affichée pour les fréquences élevées.

Ces valeurs de fréquences dépendent du type, de la qualité et du constructeur de l'appareil. Il est à noter qu'un voltmètre possède une résistance d'entrée élevée de l'ordre de quelques méga-ohms.

Dans certains cas cette résistance d'entrée peut ne pas être négligeable et perturber le circuit à mesurer ainsi que l'exactitude de la mesure.

Néanmoins, comme le voltmètre est généralement moins encombrant et que ses lectures se font plus rapidement, il devient l'appareil par excellence dans les situations suivantes :

- en fonction CC (Courant Continu) :

•  mesure d'une tension continue ;
•  mesure de la valeur moyenne d'une tension de forme quelconque ;

- en fonction CA (Courant Alternatif):

•  mesure de la valeur efficace vraie d'une tension alternative.

L'oscilloscope s'avère un outil précieux si on sait comment l'utiliser.

Il faut d'abord être initié à son fonctionnement avant de savoir en tirer profit. L'affichage de la forme d'onde et ses mesures précises à hautes fréquences en font ses principaux avantages.

L'oscilloscope permet aussi de déceler un problème seulement par la visualisation d'une forme d'onde. Toutefois,

il faut se rappeler que l'oscilloscope affiche des valeurs de tensions crêtes ou maximales, contrairement à des valeurs efficaces pour le voltmètre. Nous devons donc être en mesure de les convertir et de les comparer.

La figure suivante présente un tableau qui vous permettra de connaître les valeurs efficaces et moyennes des ondes les plus fréquemment rencontrées.

Valeurs efficaces et moyennes :

L'ampèremètre est un appareil de mesure dont l'utilité en électronique demeure limitée.

D'abord, comme on doit ouvrir le circuit pour prendre les mesures, cela peut s'avérer très difficile et peu pratique lorsque le circuit est soudé sur une plaque de circuit imprimé.

L'ampèremètre permet des mesures de courants alternatifs dont la plage de fréquences est comprise seulement entre quelques hertz et quelques centaines d'hertz sans atténuation.

En fait on l'utilise très souvent pour mesurer les courants de polarisation (courant continu) des composants et des circuits.

Il est à noter que l'ampèremètre possède une résistance d'entrée très faible (quelques ohms).

Cette résistance d'entrée peut créer une légère différence de potentiel aux bornes de l'ampèremètre et fausser dans certains cas particuliers l'exactitude des mesures.

La figure suivante donne un exemple de l'utilisation de l'ampèremètre en électronique.

Utilisation de l'ampèremètre :