Dans le cadre de votre découverte du secteur industriel, cette activité va vous permettre de vérifier le bon fonctionnement de l'appareillage industriel et à valider un raccordement au moyen d'un multimètre. Découvrir l'utilisation du multimètre calibré sur la position ohmmètre afin de vérifier la continuité ou non d'un montage électrique industriel.
Cette activité de découverte dure 4h00, elle peut être réalisée en autonomie ou en binôme. Les élèves feront les mesures de continuité sur 4 appareils (sectionneur porte fusible, contacteur, relais thermique et disjoncteur moteur). réaliser les mesures électriques sur les borniers à vis.
Par la suite, l'élève doit réaliser le raccordement en fil volant en respectant un schéma électrique.
Comme l'électricien ou tout autre technicien intervenant sur des systèmes électriques, le frigoriste utilise tous les jours cet outil de mesure et de contrôle appelé le multimètre. Son nom découle d'une logique toute simple, car c'est un outil à usage multiple, voltmètre, ohmmètre, ampèremètre, etc.
Ici nous parlerons du multimètre numérique ou électronique, car le multimètre analogique n'est pratiquement plus employé dans nos métiers. C'est un boîtier ergonomique en ABS, avec un indice de protection IP54 ou IP55, muni de protection antichocs. Tous les multimètres doivent répondre à la norme IEC 601010 qui ce défini en quatre catégories, pour un usage au quotidien la IV catégorie est préconisée.
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Le multimètre permet de réaliser différentes mesures électriques (tension, résistance, intensité) et de tester le fonctionnement d'un appareil. Il est l'allié numéro un des bricoleurs passionnés d'électricité et d'électronique, le multimètre permet de réaliser toutes les mesures nécessaires sur un circuit électrique, de repérer les couacs et même de réparer les appareils électroménagers.
En jouant le rôle d'un voltmètre, d'un ampèremètre et d'un ohmmètre, l'outil est un véritable couteau suisse mais peut faire peur aux novices du bricolage. Les modèles analogiques à aiguille sont moins précis même si le miroir de parallaxe compense et permet d'éviter les erreurs de lecture. Pour un amateur, un multimètre numérique à moins de 10 euros est bien suffisant mais il est mal protégé puisqu'ils ne possèdent pas de disjoncteurs ou de fusibles ultra rapides en cas de fausses manœuvres lors d'une mesure d'ampérage réalisée à mauvais escient.
Le multimètre est tout simplement un boitier qui permet mesurer ces différentes données avec un seul et même appareil. Le plus souvent il sert en tant que Voltmètre, Ampèremètre et Ohmmètre et est la plupart du temps utilisé pour s'assurer du bon fonctionnement d'un matériel électrique ou pour réparer un appareil électrique. D'autres mesures peuvent être réalisées avec un multimètre par exemple sur les transistors mais cela est plutôt réservé aux connaisseurs aguerris.
Le volt (V) sert à mesurer la tension électrique. L'ampère (A) est l'unité de mesure de l'intensité qui traverse un conducteur électrique. Pour prendre une comparaison simple, avec un tuyau d'eau : le voltage serait la pression de l'eau et l'ampérage la taille du tuyau. Pour cela, les lignes à haute tension essaient d'avoir des grosseurs de "tuyaux" (câbles) les plus petites possibles et augmentent la pression, donc le voltage.
S'assurer d'être sur le bon calibre et les câbles branchés sur les bonnes bornes. Le fil noir doit toujours être branché sur la borne COM (-) quel que soit la mesure réalisée. Avant toute chose il faut savoir si vos volts sont alternatifs ou continus. Le courant alternatif est un courant électrique qui circule dans les deux sens d'un circuit, c'est celui qu'on retrouve sur secteur. Le courant continu lui respecte un sens de circulation et va du pôle positif (+) au pôle négatif (-), il provient généralement d'une pile ou d'une batterie. Les volts pulsés sont à cheval entre les deux avec une touche du côté alternatif et l'autre du côté continu. En continu, le fil rouge doit se trouver sur la borne plus (+) et le noir sur la borne COM (-), la correspondance doit être la même avec les borne de la pile.
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Pour choisir le calibre, utiliser la valeur supérieure la plus proche du calibre de la pile à mesurer. Si l'on est dans le bon sens la lecture est positive. Si l'on a branché à l'envers, la valeur a un signe négatif (-) mais il ne faut pas la confondre avec le "-1" du dépassement de capacité.
Avec des ohms on mesure des résistances mais aussi des continuités ou des fuites. Cette unité sert à voir si un fil est coupé ou si son isolant est très endommagé. En réalité, pour mesurer un isolant on utilise un mégohmmètre qui mesure la résistance sous "500 V" "courant continu". On estime la valeur d'isolement minimum à 1000 fois la tension d'utilisation. Par exemple, 230 V donne 230 000 ohms.
Pour mesurer une résistance, placez le curseur en position ohms et adaptez le calibre à celui de la résistance mesurée. Pour mesurer une fuite électrique, placez le curseur sur ohms en sélectionnant le plus grand calibre. Placez une borne de l'appareil sur une borne d'alimentation de la résistance et l'autre sur le blindage (la fiche de terre) de l'objet.
Pour qu’un élément ou un circuit électrique fonctionne, il doit permettre la parfaite circulation du courant. Pour s’assurer qu’il remplit sa fonction, il est possible de mesurer et tester la continuité électrique. La continuité électrique est la capacité du courant à circuler dans l’ensemble d’un circuit. On la mesure donc lorsque l’on souhaite s’assurer qu’un circuit fonctionne de manière optimale et permet l’alimentation du dispositif branché.
C’est également grâce à la continuité électrique qu’il est possible d’identifier les circuits d’un tableau électrique vétuste. Ainsi, mesurer la continuité électrique permet d’identifier les circuits, mais aussi de déceler les systèmes défaillants.
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Si le passage du courant n’est pas assuré par un circuit, cela signifie qu’il y a un dysfonctionnement. Cela peut être causé par un interrupteur défaillant, des fils endommagés, un mauvais branchement ou encore un disjoncteur divisionnaire endommagé. L’autre intérêt que représente la mesure et le test de la continuité électrique : s’assurer du fonctionnement de la mise à la terre. Un fil de terre doit afficher une continuité parfaite pour permettre l’évacuation du courant de défaut.
Pour faciliter la réalisation des tests de continuité électrique, les multimètres diffusent un léger son lorsque le résultat est positif. Pour mesurer et tester la continuité électrique, il faut utiliser un multimètre. Il s’appelle ainsi, car il permet de mesurer l’intensité d’un courant (ampères), sa tension (volt) mais aussi la résistance d’un circuit (ohms). Il peut être à aiguille même si l’on trouve majoritairement des appareils digitaux.
Ils peuvent aussi proposer d’autres fonctionnalités de mesure. Pour vérifier la continuité électrique avec un multimètre, il faut mesurer la résistance du circuit. C’est en effet la résistance qui nous renseigne sur la conductivité d’un matériau. Lorsque la résistance est faible alors l’électricité passe parfaitement.
Pour son intervention, il prendra soin de couper l’alimentation du logement via l’Appareil Général de Coupure Primaire (AGCP). Le test de continuité se fait sur des équipements qui ne sont pas sous tension. Le mode de fonctionnement d’un multimètre peut être légèrement différent d’un appareil à un autre. Si votre électricien utilise un appareil qui ne dispose pas d’un mode consacré au test de continuité électrique, il lui faudra sélectionner la fonction résistance. Il choisira alors le calibre le plus bas. Les deux sondes seront ensuite positionnées comme expliqué précédemment.
Pour vérifier la continuité électrique, une des bornes enverra un léger courant électrique et mesurera ce qui arrive à l’autre extrémité. Si l’écran du multimètre affiche une valeur proche de 0, cela signifie que la continuité du courant est effective et que l’élément testé fonctionne. Mesurer et tester la continuité électrique permet de faire le point sur le fonctionnement de nombreux appareils. Pour vérifier le fonctionnement d’un circuit ou d’un interrupteur et les performances d’une mise à la terre : la continuité électrique nous donne de nombreuses informations. C’est également un moyen simple de se repérer dans un tableau électrique vétuste.
Les ampères permettent de mesurer l'intensité qui traverse un circuit. Il est déconseillé à tous les amateurs d'utiliser ces calibres car la moindre erreur peut détruire l'appareil et être corporellement très grave et autre point important : on ne mesure pas le nombre d'ampères d'un compteur. Pour utiliser un multimètre comme ampèremètre il faut correctement placer le curseur et régler le calibre sur 20 ampères.
Pour les amoureux de physique ou les curieux, une intensité correspond à la chose mesurée entre une résistance (ou un circuit) et une tension. Pour l'obtenir il faut suivre ces formules : I=P/U I=U/R (=> P= U²/R). Les calculs ne concernent que le courant continu, pour du courant alternatif, il faut ajouter la valeur du cosinus phi.
Pour comprendre, lors de la mesure d'une intensité, l'appareil de mesure (contrairement à quand on mesure une tension) a une résistance interne égale ou très proche de zéro. S'il n'y a pas de continuité, cela signifie qu'il y a une coupure quelque part dans le circuit. Pour commencer, assurez-vous que le courant ne circule plus dans le circuit ou le composant que vous voulez tester.
Tous les multimètres n'ont pas la fonction "continuité". Si le vôtre n'en dispose pas, ce n'est pas grave ! Si les pointes sont connectées (soit par un circuit continu, soit en se touchant directement), le courant test circule à travers. L'écran affiche une valeur de zéro Ω (ou proche de zéro) et le multimètre bipe. C'est continu! Si le courant test n'est pas détecté, cela signifie qu'il n'y a pas de continuité. La continuité n'est pas directionnelle, peu importe quelle pointe se place où. Mais il existe des exceptions, par exemple s'il y a une diode dans votre circuit. Pour vérifier ce phénomène, inversez les pointes et re-vérifiez la continuité.
Si les pointes sont connectées (soit par circuit continu, soit en se touchant directement l'une l'autre) le courant test circule à travers. L'écran affiche une valeur de zéro (ou proche de zéro, dans notre cas 0,8). Si le courant n'est pas détecté, cela signifie qu'il n'y a pas de continuité. Allumez votre multimètre et réglez-le en mode tension DC (indiqué par un V avec une ligne droite ou le symbole ⎓). Presque tous les appareils électroniques grand public fonctionnent avec un courant continu. Votre multimètre peut être à sélection de calibre manuelle ou automatique. Un multimètre automatique (tel que le multimètre d'iFixit) sélectionnera tout seul le meilleur calibre pour effectuer votre mesure.
Chaque indication sur le cadran indique la tension maximale que le calibre peut mesurer. Placez la pointe rouge sur la borne positive, et la pointe noire sur la borne négative. Si le calibre sélectionné est trop haut, la mesure sera moins précise. Ici, le multimètre affiche 9 volts. Si le calibre sélectionné est trop bas, le multimètre affiche simplement 1 ou OL, indiquant qu'il surcharge ou qu'il est hors limite de détection ("OL" = "over limit" = "hors limite", NdT).
Pour commencer, assurez vous qu'aucun courant ne passe à travers le circuit ou le composant que vous voulez tester. Rappelez-vous que vous allez tester la résistance de l'ensemble du circuit. Si votre multimètre est manuel, vous devrez sélectionner vous-même le calibre correspondant à la valeur de résistance que vous espérez mesurer. Si votre multimètre affiche une valeur proche de 0, le calibre est trop gros pour une bonne mesure. Si votre calibre est trop petit, le multimètre indique simplement 1 ou OL, signifiant qu'il est surchargé ou hors limite.
Une autre possibilité est que le circuit ou composant que vous testez n'a pas de continuité, c'est-à-dire que sa résistance est infinie (ou en tout cas qu'elle dépasse les limites de détection du multimètre).
Pour effectuer une mesure avec un multimètre, il faut régler l’appareil sur la bonne unité de mesure (Ohm, Volt, Continuité, etc), la bonne échelle de mesure, et mettre les capteurs du multimètre en contact avec les bornes de l’élément à mesurer.
Se placer sur les bornes COM (noire) et continuité (rouge) puis, placer le curseur sur Ohm (symbole Oméga). Cette fonction peut par exemple servir à mesurer la valeur ohmique de résistance (four, lave-linge, etc.) ou de thermostats (chauffe-eau, four, etc.). Il peut également remplacer un capacimètre pour tester un condensateur (sèche-linge, etc.).
Se placer sur les bornes COM (noire) et continuité (rouge) puis, placer le curseur sur V. Cette fonction peut servir à mesurer les tensions continues des piles ou des batteries, ou la tension alternative d’une prise électrique.
Se placer sur les bornes COM (noire) et continuité (rouge) puis, placer le curseur sur A. En fonction des modèles de multimètres il sera indiqué de se mettre sur les bornes COM (noire) et 10A (bleue) lors de mesures plus grandes d’intensité. Cette fonction mesure l’intensité d’un courant électrique, exprimée en Ampères (A) ou milliampères (mA) en fonction du calibre choisi.
Se placer sur les bornes COM (noire) et continuité (rouge) puis, placer le curseur sur C. Le capacimètre permet de tester la capacité de stockage de l’énergie dans un condensateur. Cette valeur est exprimée en µF.
La loi d’Ohm permet d’établir la relation entre la tension (U), le courant (I) et la résistance (R). Elle permet de connaître différentes grandeurs :
Grâce à la la loi d’Ohm, il est possible de vérifier que la tension aux bornes d’une résistance est proportionnelle à l’intensité du courant électrique : Si l’intensité est multipliée par deux, alors la tension l’est aussi. Si l’intensité est multipliée par quatre alors la tension l’est aussi ; et ainsi de suite.
Toujours régler le multimètre sur l’échelle de valeur juste supérieure à la valeur attendue. Par exemple pour mesurer une prise de courant classique, la valeur attendue est 230 Volt, il faut donc placer le multimètre sur 250 Volt.
La continuité indique la présence d’un trajet complet de circulation du courant. La mesure de la continuité permet de déterminer si un circuit est ouvert ou fermé. Ce test s’effectue avec un circuit mis hors tension.
Un test de continuité permet d’évaluer :
À l’aide d’un multimètre en position continuité, placer les extrémités du multimètre sur chacun des fils de l’élément à mesurer. Si le multimètre émet un signal sonore, alors il y a continuité. En mode continuité, mettez les capteurs du multimètre aux extrémités du câble. Si le courant passe correctement dans le câble vous entendrez un signal sonore. Si vous n’entendez rien le courant ne passe pas correctement. Vous devrez effectuer la même chose que pour le câble. En mode continuité, mettez les capteurs du multimètre aux extrémités du fil électrique. Si le courant passe correctement dans le fil vous entendrez un signal sonore. Si vous n’entendez rien le courant ne passe pas correctement.
La mesure de la valeur ohmique permet de mesurer la résistance électrique d’un composant. En d’autres termes, cela permet de déterminer la capacité qu’a cet élément à laisser passer le courant. Cela peut servir notamment pour mesurer la valeur d’une résistance débranchée ou d’un condensateur.
La mesure de la résistance d’un composant électrique permet de vérifier s’il n’existe pas un défaut d’isolement dans le circuit électrique de votre appareil. En effet, si le résultat obtenu avec l’ohmmètre est une résistance de valeur infinie, alors on peut considérer qu’il y a isolement, et donc continuité ; sinon, il est probable que ce soit un défaut d’isolement.
Grâce à un ohmmètre, il est également possible de vérifier le bon état d’une bobine. Une bobine est un composant électrique conducteur, elle se compose d’un fil conducteur isolé, enroulé autour d’un noyau. La mesure de la résistance (valeur ohmique) d’une bobine se lit de la façon suivante :
Si la valeur affichée est égale à zéro ou 1 (infini), alors votre résistance doit être remplacée. Sinon, il est nécessaire de poursuivre avec la mesure de la masse de la résistance : Si la valeur affichée n’est pas égale à 1 (infini), alors votre résistance doit être remplacée.
La mesure d’un condensateur se fait, en principe, à l’aide d’un capacimètre. L’unité de mesure du capacimètre est le Farad. Le multimètre présenté ici ne possède pas cette fonctionnalité ; il est tout de même possible de mesurer le condensateur et vérifier son état de fonctionnement grâce à la fonction Ohm. La valeur affichée doit augmenter pour jusqu’à arriver à 1 (infini) ; si c’est le cas, cela signifie que le condensateur se charge bien. À présent, effectuer la même mesure en inversant les capteurs du multimètre. La valeur affichée devrait démarrer avec une valeur négative pour augmenter à nouveau et arriver à 1 (infini). Cela signifie que le condensateur se décharge bien. Ce test permet de confirmer que votre condensateur est en bon état.
La tension alternative permet de mesurer la tension électrique sur une prise branchée sur le secteur ou sur le secteur lui-même. Si la valeur affichée est située entre 220 et 240 V, alors le réseau électrique fonctionne.
La tension continue permet de mesurer la tension continue d’une pile ou d’une batterie. Lors de la mesure pour obtenir une tension positive, les capteurs du multimètre devront toujours se placer de la façon suivante :
Si la valeur affichée est égale à zéro ou est inférieur à la tension voulue sur une pile ou batterie, alors la pile/batterie est HS. En effet, prenons l’exemple d’une batterie 12 Volt de voiture. Si en la mesurant vous trouvez 10,2 Volt, la tension sera insuffisante et votre voiture de démarrera pas. Il en va de même pour les piles.
Si vous inversez les bornes + et - en effectuant votre mesure vous aurez une valeur négative. Dans ce cas, inversez simplement les capteurs du multimètre.
Le choix d’un multimètre dépend de plusieurs critères techniques et pratiques. Un bon comparatif multimètre permet d’identifier les caractéristiques prioritaires selon l’usage. La plage de mesure définit les bornes entre lesquelles l’instrument peut effectuer une mesure fiable. Plus la précision est élevée, plus l’écart entre la valeur réelle et la mesure affichée sera faible. Pour un emploi domestique, une précision moyenne suffit. Un affichage numérique clair est essentiel pour éviter les erreurs de lecture. Les multimètres numériques offrent généralement un écran LCD rétroéclairé, permettant d’intervenir dans des environnements sombres ou exigus. Le calibrage automatique est pratique pour les utilisateurs débutants. La sécurité est un aspect fondamental.
L’essentiel est de bien cerner votre besoin, afin de faire un choix éclairé et d’opter pour un instrument de mesure à la fois performant, robuste et adapté à votre niveau d’utilisation. Pour un usage domestique ou ponctuel, un multimètre de poche est souvent suffisant. Un modèle numérique compact offre les fonctionnalités essentielles : mesure de tension, courant, résistance et test de continuité. Le multimètre professionnel est conçu pour les environnements exigeants et les utilisateurs expérimentés. Ce type de multimètre est pensé pour des tâches de maintenance électrique, de dépannage ou d’analyse sur des circuits industriels.
Pour utiliser un multimètre, il faut d’abord comprendre la structure de l’appareil. Pour rappel, la plupart des utilisateurs optent aujourd’hui pour un multimètre numérique, dont l’affichage numérique facilite la lecture des valeurs. La mesure de tension est l’une des plus fréquentes. Elle permet de vérifier l’état d’un circuit ou d’une source d’alimentation. Ce test est simple et rapide. La mesure de courant (ou intensité de courant) nécessite une attention particulière.
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