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19 2013/2014 COURS DES ESSAIS ET MESURES 3 EME ANNEE ELEQ ESSAIS ET MESURES ENI

19 2013/2014 COURS DES ESSAIS ET MESURES 3 EME ANNEE ELEQ ESSAIS ET MESURES ENIET II LES OBJECTIFS GENERAUX Le cours des essais et mesures II vise à :  Initier les élèves à la manipulation de l’électricité ;  Familiariser les élèves avec les appareils de mesure ;  Développer l’aptitude à rédiger un compte-rendu ;  Rendre les élèves aptes à effectuer une mesure quelconque ; etc. L’INTRODUCTION GENERALE : Pour concevoir, évaluer, maintenir ou dépanner un circuit ou un équipement électrique, il est indispensable pour l’Electricien de connaitre la quantité des différentes grandeurs électriques telles que : l’intensité du courant, la tension électrique, la résistance ou la puissance. C’est donc dans cet optique que ce cours intitulé les essais et mesures II trouve toute son importance. Et comme l’a dit Samuel SMILES : « une place pour chaque chose et chaque chose à sa place ». Tout au long de ce cours, nous étudierons les généralités sur les essais et mesures, les notions sur l’utilisation de quelques appareils de mesure et la mesure de certaines grandeurs électriques. CHAPITRE 0 : LES GENERALITES SUR LES ESSAIS ET MESURES LES OBJECTIFS SPECIFIQUES A la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de :  Prévoir les accidents dans un laboratoire ;  Choisir un appareil de mesure ;  Calculer les erreurs et les incertitudes d’une mesure  Organiser un poste de travail ; etc. L’INTRODUCTION : Pour connaitre la valeur d’une grandeur, on utilise les instruments dits appareils de mesure. Dans cette leçon, nous étudierons les règles de sécurité dans un laboratoire, les appareils de mesure, les erreurs et les incertitudes et l’organisation d’un travail pratique ; etc. I- LES REGLES DE SECURITE AU LABORATOIRE Dans un laboratoire, la sécurité doit être omniprésente pour éloigner les accidents. Nous allons donc voir quelques précautions à observer. 1- La mise sous tension La mise sous tension d’un circuit ou d’un appareil ne doit se faire que sous l’ordre de l’enseignant après vérification. 2- La protection contre les contacts Pour la protection contre les contacts directs et indirects, il faut :  Utiliser la très basse tension (TBT) ;  Isoler les parties actives ;  Installer un dispositif à coupure automatique de l’alimentation ; etc. 3- L’organisation du poste de travail Un poste de travail comprend :  Les sources à courant alternatif et à courant continu ;  Les commutateurs ;  Les appareils de mesure, les lampes de signalisation et témoins ;  Les appareils de réglages ;  Les conducteurs souples munis de fiches, les pinces crocodiles, etc. 19 2013/2014 COURS DES ESSAIS ET MESURES 3 EME ANNEE ELEQ II- LES APPAREILS DE MESURE 1- La définition Un appareil de mesure est un instrument qui permet d’évaluer la quantité d’une grandeur. 2- Les types d’appareils de mesure On distingue deux types d’appareils de mesure : les appareils analogiques et les appareils numériques. a) Les appareils analogiques : ce sont les appareils à lecture indirecte qui donnent une valeur exactement proportionnelle de la valeur de la grandeur mesurée. On les appelle aussi les appareils à aiguille ou à déviation. Pour calculer la valeur de la grandeur mesurée, on applique la formule ci-après : la valeur mesurée est égale à la valeur lue multipliée par le calibre sur l’échelle. Vm= LxC E b) Les appareils numériques : ce sont les appareils à lecture directe qui donnent en nombre la valeur de la grandeur mesurée exactement proportionnelle. On les appelle aussi les appareils à affichage numérique 3- Quelques symboles utilisés Désignation Symbole Appareil magnéto-électrique Appareil ferromagnétique Appareil électrodynamique Appareil à induction Appareil thermique Appareil électrostatique Voltmètre Ampèremètre Wattmètre Ohmmètre V A W Ω 19 2013/2014 COURS DES ESSAIS ET MESURES 3 EME ANNEE ELEQ Courant continu Courant alternatif Courant alternatif et continu Tension d’épreuve égale à 500V Tension d’épreuve supérieure à 500V (ex : 2KV) Appareil ne supportant pas une tension d’épreuve La position d’utilisation :  Cadran vertical  Cadran horizontal  Cadran incliné Référence aux règles (NFC 42-100) Polarité positive Polarité négative Réseau monophasé Réseau triphasé sans neutre Réseau triphasé avec neutre 4- Les qualités d’un appareil de mesure Les qualités d’un appareil de mesure sont : La précision : c’est l’aptitude d’un appareil à pouvoir donner la valeur la plus proche de la valeur exacte de la grandeur mesurée. Elle est caractériser par la classe et d’après la norme C42-100, on a les valeurs suivantes :  Les appareils étalons utilisés en laboratoire : classes 0,1 et 0,2 ;  Les appareils de contrôle : classes 0,5 et 1 :  Les appareils industriels: classes 1,5 et 2,5 ;  Les indicateurs : classe 5.  La sensibilité : c’est l’aptitude d’un appareil à déceler les petites variations de la grandeur mesurée.  La fidélité : c’est l’aptitude d’un appareil à donner toujours la même valeur de la même grandeur mesurée.  La rapidité : c’est l’aptitude d’un appareil à donner dans un temps normal la valeur de la grandeur mesurée.  La justesse : c’est l’aptitude d’un appareil à donner la vraie valeur de la grandeur mesurée.  La résolution : c’est la valeur du pas de quantification dans une gamme.  La cadence de lecture : elle s’évalue en seconde. 5- Les parties essentielles d’un appareil de mesure Nous avons :  Le zéro mécanique : c’est le trait de la graduation devant lequel s’arrête l’aiguille lorsque l’appareil est au repos.  La division : c’est l’intervalle qui sépare deux traits consécutifs d’une graduation. 2 0 19 2013/2014 COURS DES ESSAIS ET MESURES 3 EME ANNEE ELEQ  Le calibre : c’est la limite supérieure par rapport à la valeur de la grandeur à mesurer.  L’étendu de la lecture : c’est la partie de la graduation où les mesures peuvent se faire avec précision.  Le cadran : c’est la partie de l’appareil où d’affiche la valeur mesurée.  L’échelle : c’est le nombre de divisions d’une graduation. III- L’ORGANISATION D’UN TRAVAIL PRATIQUE Un travail pratique de déroule en trois étapes principales :  La préparation : A partir du titre de l’essai et mesure, l’élève rédige le but, le principe, le mode opératoire, le tableau de relevés et la liste de matériel.  La manipulation : Ici, l’élève à partir de sa préparation câble le montage, effectue les différentes mesures et relève les différentes grandeurs mesurées.  Le compte-rendu : Ici, sauf consignes contraire, l’élève reprendra les étapes de la préparation en corrigeant les erreurs, remplit le tableau de relevés, effectue les calculs, construit les courbes si possible et conclut. 1- La présentation d’un compte-rendu La préparation ou le compte-rendu est rédigé sur les feuilles de format A4 sauf indications contraires. La première et la deuxième feuilles se présentent comme ci-dessous : 2- Le contenu d’un compte-rendu Le compte-rendu d’une manipulation contient dans l’ordre progressif les points suivants : le but, le principe, le mode opératoire, le tableau de relevés, la liste de matériel, la construction des courbes et la conclusion. a) Le but : c’est la synthèse du travail à effectuer à partir du problème posé. b) le principe : b1) L’énoncé du principe : c’est l’analyse de la méthode de mesure ou de l’essai, le rappel des formules à utiliser et la justification du mode opératoire. 60 2 1 30 TP N° GROUPE N° NOMS ET PRENOMS DATE CLASSE TITRE OBSERVATION NOTE DU CORRECTEUR I-BUT ETABLISSEMENT COMPTE-RENDUDE LA MANIPULATION TP N° ESSAIS ET MESURES TITRE DE LA MNIPULATION REDIGER PAR NOMS ET PRENOMS SOUSL’ENCA CLASSE DREMENT DE : ANNEE SCOLAIRE DATE DE DEPOT 20 30 15 20 19 2013/2014 COURS DES ESSAIS ET MESURES 3 EME ANNEE ELEQ b2) le schéma de principe : c’est la représentation simplifiée du schéma de montage. c) le mode opératoire : c1) le schéma de montage : c’est la représentation graphique du schéma à réaliser. c2) le déroulement : c’est l’analyse méthodique de la conduite à tenir après la réalisation du montage pendant la manipulation. d) Le tableau de relevés : c’est là où l’on inscrit les grandeurs mesurées. e) La liste de matériel : c’est là où l’on inscrit tous le matériel utilisé. nombre Désignation caractéristique symbole f) g) La construction des courbes : c’est la représentation des grandeurs mesurées dans un repère. h) La conclusion : ici, on doit :  Exploiter les résultats obtenus ;  Interpréter les phénomènes observés  Critiquer et faire les remarques personnelles. 3- Les conseils pratiques Après avoir effectué la préparation, il faut mesurer, calculer et rendre compte. a) L’essai et la mesure Pour manipuler, il faut :  Réaliser le montage et choisir les calibres ;  Vérifier plusieurs fois le montage ;  Ne mettre le montage sous tension qu’après le contrôle de l’Enseignant ;  Relever les indications. b) Les calculs et le compte-rendu Ici, il doit :  Compléter les résultats en tenant compte des erreurs et des incertitudes ;  Construire les graphes ;  Conclure son compte-rendu. LA CONCLUSION : uploads/Management/ cours-de-mesures-et-essais-eleq-3.pdf