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Mesure 4 fils

L'illustration ci-dessous nous révèle 2 circuits :
  1. En noir gras le circuit alimenté par le générateur de courantGénérateur d'intensité ou prévoir une alimentation capable de travailler en court-circuit dans la mesure où la résistance à mesurer est faible
    Le montage 4 fils ne se justifie que pour des résistances faibles (inférieures à 20 Ω) ou de grandes distances
    Ou pour de la grande précision : sonde PT100
    Sonde PT100
  2. En gris fin, le circuit de mesure avec le voltmètre.
Mesure 4 fils principe
Pourquoi ne pas mesurer la tension U directement sur le générateur d'intensité et économiser ainsi 2 fils ?
La résistance des fils acheminant le puissance ne doit pas être négligée, si R à mesurer vaut 1 Ω ; R fil peut engendrer 10% d'erreur (≃ 0.1 Ω par mètre pour du 0.75 mm²)
Par contre la boucle du voltmètre n’achemine quasiment aucune intensitéLa résistance des multimètres en position voltmètre est standardisée à 10 MΩ ; ce quel que soit le calibre et le type de tension (Continue ou alternative). Ainsi pour connaître R à mesurer on applique : R = U / I ; tout simplement !

Notez que même au niveau du raccordement des 4 fils il convient d'être prudent !
La photo ci-dessous représente un shuntRésistance très faible pour mesurer une intensité via la loi d'Ohm.
Ex : 0.001 Ω (1 mΩ) pour mesurer des centaines d'Ampères avec un voltmètre sur le calibre 200 mV : 1 mV = 1 A ; 150 mV = 150 A (150 mV / 0.001 Ω = 150 A)
: notez la position des vis de raccordementLes fils de mesure au plus près de l'élément à contrôler et surtout pas au même endroit que la puissance pour ne pas fausser la mesure à cause des résistances de serrage et de contact !
Les fils noirs : la puissance, les blancs : la boucle de mesure du voltmètre...
!

Shunt de mesure 100 A
Mesure 2 fils vs mesure 4 fils instrumentation

Une variante, la PT100 : 3 fils

Sonde PT100 3 ou 4 fils
NB : Il existe une variante à 3 fils, dans ce cas la chute de tension dans un fils est mesurée et multipliée par 2 avant d'être soustraite tel que ci-dessous :
Schéma PT100 3 fils
R sonde = [U - (2 × u)] / I
Variante la plus utilisée car plus économique (3 fils au lieu de 4), elle impose que les fils soient identiques ce qui est le cas lors de l'utilisation d'un câble !

Valeur efficace et maximale !


Un appareil de mesure arbore un logo TRMSTRMS : True R.M.S, RMS sans le T de 'true' (vrai), efficace vrai...
Cohabitent plusieurs types d'appareils : les classiques qui divisent systématiquement via des résistances toute tension alternative par √2 et les TRMS
quand il est capable de mesurer des signaux autres que symétriques et sinusoïdaux dont notamment ceux incluant une composante continue, une forme différente ; voire le signal provenant d'un variateur ; en MLIModulation de Largeur d'Impulsion, voir variateurs ou électronique si le sujet vous intéresse
Singnaux MLI loi U sur F
.


Diviseur analogique simple

Diviseur par 2, racine de 2
Pour aborder simplement le sujet,  on commence par très simple : à gauche un diviseur par 2 : 2 résistances identiques en série, on lit la tension divisée par 2 à leur point de liaison !
Pour diviser par √2, la résistance première sera composée de la valeur flottante (après la virgule) de 1.4142... (√2), (ou d'un multiple), alors que l'on effectuera la mesure sur la valeur entière (1 ou multiple).

Signaux non sinusoïdaux, voire 'exotiques'


Signaux et piège !
  1. A gauche le carré, pour lequel, valeurs efficace et maxi sont ≃ identiques ! 100% de la surface
  2. Suit un triangle : efficace = maxi / √3
  3. Une rampe non symétrique : multimètre TRMS obligatoire !
  4. A droite... Le trapèze ! Signal impossible :-) ! Il remonterait le temps !


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Cours extrait du stage : INITELEC

Crée le 28 / 02 / 2017, der. màj le 30 / 06 / 2018 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 13272 fois
Difficulté : ★★★★☆
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