Cours de radioamateur








télécharger 234.89 Kb.
titreCours de radioamateur
page2/19
date de publication07.10.2017
taille234.89 Kb.
typeCours
l.21-bal.com > loi > Cours
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

8.1.2. Le voltmètre



Le voltmètre est un appareil qui sert à mesurer les tensions. En général un voltmètre est constitué d'un galvanomètre à cadre mobile (microampèremètre) et d'une résistance connectée en série, appelée résistance additionnelle (Radd). Le galvanomètre possède une résistance interne RG et dévie pleinement (fond d'échelle) lorsqu'il est traversé par un courant IG. Très souvent, les galvanomètres dévient à fond d'échelle pour un courant de 50 µA et leur résistance interne est de l'ordre de 3 à 4 k.




Figure 8.1.4.



Le voltmètre ainsi réalisé possède un calibre c.-à-d. une valeur de tension maximum lorsque l'aiguille dévie à fond (encore appelé FSD pour Full Scale Deviation).
On parle ainsi d'un voltmètre qui a un calibre de 15 V ce qui veut dire qu'à fond d'échelle il pourra mesure une tension de 15 V. Si on applique une tension supérieure, on risque de détruire l'appareil de mesure. On peut avoir plusieurs calibres à l'aide d'un combinateur où à l'aide de plusieurs bornes et commuter plusieurs résistances additionnelles.
Etant donné qu'il faut mesurer la tension aux bornes de quelque chose (aux bornes d'une batterie, d'une alimentation, aux bornes d'une résistance dans un circuit,... le voltmètre se branche en parallèle sur ces bornes.
Application: Soit un galvanomètre de 20 µA dont la résistance interne est de 4 k, quelle est la résistance additionnelle pour réaliser un voltmètre qui indique 100 V fond d'échelle ?
La valeur de la résistance totale sera de R = 100 / 20 10-6 = 5 M, de cette valeur il faut retirer les 4 k de la résistance interne du galvanomètre, la résistance additionnelle est donc de 5000 k - 4 k = 4996 k. Si, dans ce cas précis, on mettait une résistance de 5 M, on ne ferait qu'une erreur de 0,1% et une telle erreur est tout à fait négligeable (moins de 1/10eme de graduation si on suppose que le cadran est divisé en 100 !).
Un voltmètre possède donc une certaine résistance interne, et quoi que celle-ci puisse être grande, elle donne lieu à un petit courant (celui qui fait dévier le cadre mobile...) et donc à une erreur de mesure. Dans la majorité des cas on s'arrange pour que cette résistance interne soit grande et l'erreur de mesure sera donc très faible.
Pour un voltmètre donné le rapport résistance interne/calibre est une constante. Cette constante s'exprime en k/V. L'inverse de cette valeur n'est rien d'autre que la valeur du courant qui produit une déviation fond d'échelle. De facto, un appareil à 20 k/V et un appareil dont le galvanomètre dévie à pleine échelle pour un courant de 50 µA en effet 1/(20 103 ) = 50 10-6 c.-à-d. 50 µA ! Il est aussi très facile de calculer la résistance interne d'un tel voltmètre, un appareil à 20 k/V présentera sur son échelle 30 V, une résistance de 20 k x 30 soit 600 k.


  • les appareils les plus couramment utilisés dans les laboratoires, par les dépanneurs, et par les radioamateurs sont à 20 k/V,

  • les appareils pour électriciens courant fort sont entre 1 et 5 k/V, ce sont des appareils plus robustes que l'on peut sans craintes emporter sur un chantier, jeter dans sa trousse à outils, …

  • toutefois dans les laboratoires on peut avoir besoin d'appareils plus sensible, on trouve donc aussi des appareils à 50 k/V et à 100 k/V, mais étant donné leur fragilité, il est déconseillé de les mettre dans la trousse à outils d'un dépanneur et a fortiori de les utiliser pour des applications "courant fort".


Pour obtenir plusieurs gammes de mesures, on commutera donc les résistances additionnelles. La commutation peut se faire par combinateur (fig. a), ou par déplacement de la connexion (fiche banane) (fig. b).
frame5
Application : Pour la figure b ci-dessus, calculez les différentes valeurs de résistances ?
R1 = (2 / 50 10-6) - 3000 = 37 k

(R1 + R2) = (5 / 50 10-6) - 3000 = 97 k  R2 = 60 k

(R1 + R2 + R3) = (10 / 50 10-6) - 3000 = 197 k  R3 = 100 k

(R1 + R2 + R3 + R4) = (20 / 50 10-6) - 3000 = 397 k  R4 = 200 k

(R1 + R2 + R3 + R4 + R5) = (50 / 50 10-6) - 3000 = 997 k  R5 = 600 k

(R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6) = (100 / 50 10-6) - 3000 = 1,997 k  R6 = 1 M 

(R1 + R2 + R3 + R4 + R5+ R6 + R7) = (200 / 50 10-6) - 3000 = 3,997 M  R7 = 2 M
Toutes ces résistances seront "de précision", donc si possible avec une tolérance de 0,1%, sinon avec une tolérance de 1 %. De toutes les résistances, c'est R7 qui va devoir dissiper le plus de puissance soit 200² / 2x 106 = 0,02 W
Pour la mesure de très haute tension (>1 kV) la valeur ohmique que la résistance devient très grand. Par exemple pour un appareil utilisant un microampèremètre de 50 µA, pour mesurer 5000 V, la résistance additionnelle est de 100 M, ce qui est proche d'une résistance de fuite à la surface d'un isolant. On utilise alors un probe haute tension. Ce probe doit garantir une isolation suffisante pour la protection de l'opérateur, c'est pourquoi on lui donne une forme spéciale qui évoque les isolateurs H.T. sur les pylônes. Le probe est constitué d'un diviseur potentiométrique, d'une part il est raccordé à la masse (par un fil généralement terminé par une pince crocodile) et d'autre part il est raccordé à un multimètre.
frame6
























ATTENTION DANGER ATTENTION DANGER ATTENTION DANGER
PRECAUTIONS A PRENDRE POUR LA MESURE DES HAUTES TENSIONS
Les hautes tensions que le radioamateur rencontre se trouvent principalement dans les amplificateurs linéaires à tubes. On y trouve des tensions de plusieurs milliers de Volts sous des courants pouvant atteindre l'Ampère. Comme nous le verrons dans le chapitre sur les dangers électriques DE TELLES TENSIONS, AVEC DE TELS DEBITS, SONT FATALES !
Donc si vous voulez contrôler ou mesurer ces tensions, réfléchissez bien si la mesure est utile, s'il n'y a pas moyen de faire autrement.
Et si vraiment il faut le faire, travaillez de la façon suivante :

  • soyez sûr que le châssis de l'appareil (par exemple l'amplificateur linéaire) est bien relié à la terre, non seulement par le cordon secteur, mais aussi et surtout par la vis "GROUND" sur votre appareil

  • branchez le voltmètre sans alimenter le circuit,

  • mettez une main dans le dos et enclenchez le secteur,

  • mettez l'autre main dans le dos et lisez la tension,

  • coupez le secteur et attendez que les condensateurs se déchargent,

  • EN AUCUN CAS vous n'essayerez de touchez aux fils, de retournez l'appareil pour voir ce qui se passe de l'autre côté, ou de pousser sur un composant pour voir ce qui se passe … ne le faites même pas avec un tournevis isolé !!


Sachez que si par mégarde vous touchez des pièces sous une telle tension, C'EST LA MORT !

Et vous ne serez plus là pour raconter au radioclub comment cela s'est passé !
Dans les téléviseurs il y a aussi des hautes tensions, pouvant même atteindre 25 kilovolts, mais le courant débité est limité par la résistance interne du circuit. Dans ce cas le choc électrique est important, l'arc que l'on peut "tirer" est impressionnant, mais du fait que le courant est limité, les séquelles sont beaucoup moins importantes que dans le cas ci-dessus.

















1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

similaire:

Cours de radioamateur iconCours de radioamateur

Cours de radioamateur iconCours de radioamateur

Cours de radioamateur iconCours niveau 2 Lieu : salle de cours de la piscine de riom (1er étage) Horaire

Cours de radioamateur iconCours de Droit Administratif Cours du Mardi 16h00-19h45

Cours de radioamateur iconCours de mme tenenbaum
«bis». IL n’y aura pas de résumé ou topo du cours présenté par le(a) chargé(e) de td au début de chaque séance. Le cours doit donc...

Cours de radioamateur iconCours de fiscalite genrale objectifs Général du Cours

Cours de radioamateur iconCours. État des lieux
«plateformes numériques» qui permet d’appréhender la globalité des évolutions en cours

Cours de radioamateur icon= cours boursier nombre de titres
«Le cours a perdu 40%» : cela signifie que quelqu’un qui possédait quelque chose qui valait 100, était contente de le vendre à 60...

Cours de radioamateur iconLe cours abordera les points suivants
«combustion avancée» fait suite à ce cours «combustion»; son objectif est d’approfondir certains sujets pour apporter des connaissances...

Cours de radioamateur iconCours-de-votation html >Les traités en cours de votation au 1








Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
l.21-bal.com