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Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 1 TP1 - Mesure directe de résistors avec multimètre en mode Ohmmètre I. OBJECTIFS:  Utilisation de plusieurs multimètres pour mesurer des résistances.  Estimation des incertitudes de mesure. II. INTRODUCTION: Les résistances sont des composants électriques réalisés spécialement pour opposer une certaine "résistance" au passage du courant électrique et s'exprime en Ohms (Ω). Deux catégories de résistances sont utilisées dans les circuits électriques : les résistances fixes et les résistances variables (rhéostat et potentiomètre) (figure 1). Figure 1: Différents types de résistances La mesure d’une résistance s’effectue à l’aide d’un multimètre utilisé en mode ohmmètre. Dans ce cas, il permet une mesure directe de résistances hors circuit. Dans ce TP, nous allons comparer plusieurs ohmmètres suivant la précision et le choix de l’instrument selon la précision de la valeur de la résistance donnée par le fabricant. Lorsque la résistance est alimentée au sein d’un circuit, l’utilisation d’un ohmmètre n’est plus envisageable. La mesure de la résistance dans ce cas se fait de façon indirecte : mesure de la tension à ses bornes (multimètre en position voltmètre) et du courant la traversant (multimètre en position ampèremètre). A l’aide de la loi d’Ohm (U = RI en convention récepteur), on en déduit la valeur de la résistance. III. NOTIONS GENERALES: Le multimètre (figure 2) est un appareil de mesure qui peut être utilisé comme :  Ampèremètre : pour mesurer l'intensité du courant électrique.  Voltmètre : pour mesurer la tension entre deux points du circuit.  Ohmmètre : pour mesurer la valeur des résistances.  Capacimètre : pour mesurer la capacité des condensateurs.  Fréquencemètre : pour mesurer la fréquence du signal électrique.  Thermomètre : pour mesurer la température à l'aide d'une sonde à thermocouple. Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 2 De plus, le multimètre possède des entrées pour :  vérifier la continuité  tester une diode  tester un transistor Figure 2: Différents types de multimètres Précision des multimètres: Un appareil de mesure donne toujours une valeur avec une erreur (ou incertitude). Dans la notice de l’appareil, le fabricant donne des indications pour pouvoir estimer cette incertitude. Exemple : Une résistance est mesurée avec la fonction "Ohmmètre" du multimètre, une valeur de 150 Ω est affichée sur l'écran en utilisant le calibre 200 Ω. Sur la notice de ce multimètre il est indiqué que le calibre 200 Ω induit une incertitude absolue égale à ΔR donnée par: ΔR = 0,8 % de la lecture + 3 digits avec: ૚ ࢊ࢏ࢍ࢏࢚= ࢉࢇ࢒࢏࢈࢘ࢋ ૛૙૙૙, 2000 étant le nombre de points de l'afficheur. ainsi : ∆ࡾ= ૙. ૙૙ૡ× ૚૞૙+ ૜× ૛૙૙ ૛૙૙૙= ૚. ૞ࢹ Comme l'incertitude ne peut contenir plus d'un chiffre différent de 0, la valeur 1.5 sera arrondit à 2 et la valeur mesurée de R s'écrit comme suit: ࡾ࢓= (࢜ࢇ࢒ࢋ࢛࢘ ࢒࢛ࢋ ± ∆ࡾ) = (૚૞૙± ૛)ࢹ Ce résultat peut aussi être présenté sous cette forme: Rm = 150 Ω avec une tolérance de 1.3%. La tolérance est un terme désignant la précision ou incertitude relative, c'et à dire : ε (%) = 100 × (ΔR/R) Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 3 Code des couleurs des résistances: On peut voir sur une résistance des anneaux de couleurs différentes. Chaque couleur correspond à un chiffre (figure 3). La correspondance entre les chiffres et les couleurs des anneaux permet de déterminer la valeur en Ohms d'une résistance. Pour lire cette valeur il faut d'abord placer la résistance dans le bon sens : en général la résistance a un anneau doré ou argenté, qu'il faut placer à droite. Les deux premiers anneaux sont les chiffres significatifs, le troisième est le multiplicateur et le quatrième donne la tolérance (ou la précision). Figure 3: Code des couleurs des résistances Exemples: Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 4 ANNEXES Descriptions des multimètres utilisés dans ce TP: Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 5 Notices des multimètres utilisés dans ce TP: Notice du multimètre Peack Tech-2005: Notice du multimètre Peack Tech-3340-DMM: Notice du multimètre Metrix MX1: Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 6 Nom et Prénoms Groupe Note Nom et Prénoms Date:............................................................................Horaire:...........................................................Lab. N°............... IV. MANIPULATIONS: IV. 1. Description des manipulations A l’aide des multimètres disponibles en position ohmmètre, mesurer la résistance des résistors à votre disposition. Dans chaque cas:  Brancher les bornes COM et Ω aux bornes de la résistance (figure 4).  Choisir le calibre le mieux adapté à la mesure (i.e. le calibre le plus petit possible mais doit être supérieur à la mesure) pour minimiser l'incertitude de mesure.  Noter la valeur de la résistance avec tous les chiffres affichés.  Calculer les incertitudes à l’aide de la notice des multimètres.  Inscrire les valeurs obtenues sur les tableaux ci dessous. Figure 4: Mesure directe de résistors avec l'ohmmètre IV. 2. Présentation des résultats: IV. 2. 1. Valeur de résistance mesurée à l’Ohmmètre Rm: Paramètres R = 100 Ω Ohmmètre Peack Tech 2005 Peack Tech 3340 Metrix MX1 Calibre 200 Ω Auto Coefficient de lecture ×1 Lecture Précision ΔR (Ω) ࡾ࢓= ࡸࢋࢉ࢚࢛࢘ࢋ ± ∆ࡾ ε (%) Centre Universitaire de Mila Institut des Sciences et Technologie Département des Sciences et Techniques TP Instrumentation et mesures TP 1: Multimètres - Mesures de résistances Dr. M. LEDRA-2018 7 Paramètres R = 1 KΩ Ohmmètre Peack Tech 2005 Peack Tech 3340 Metrix MX1 Calibre 2 KΩ Auto Coefficient de lecture ×1 Lecture Précision ΔR (Ω) ࡾ࢓= ࡸࢋࢉ࢚࢛࢘ࢋ ± ∆ࡾ ε (%) IV. 2. 2. Valeur de résistance donnée par le fabricant Rf: Paramètres R = 100 Ω R = 1KΩ Précision ΔR Rf = R ± ΔR ε (%) = 100 × (ΔR/R) V. ANALYSE ET DISCUSSION DES RESULTATS: VI. BIBLIOGRAPHIE: 1. Delacour - Physique - PTSI Paul Constans – ELECTROCINETIQUE – Instrumentation électrique 2. http://cdelacourphysique.chez.com/TP.htm 3. TP-1, Mesures électriques, TP de Physique 2, LMD - ST- SM, Département de Physique, Faculté des Sciences, Université de Boumerdès, Année 2008-2009. 4. https://www.digikey.fr/fr/resources/online-conversion-calculators 5. http://www.batterievoiturepro.com/tester-une-batterie/ 6. http://www.maxicours.com/se/fiche/5/1/170051.html 7. https://fr.rs-online.com/web/b/metrix/ uploads/Science et Technologie/ tp1-multimetres-mesures-de-resistances-24-11-20181.pdf