LP - CCT - S4 - GEL402 - Chapitre 2

GEL402 - Mesures Electriques
SEANCE N° 3
Chapitre 2 : GENERALITES SUR LES APPAREILS DE MESURE
2.1. LES APPAREILS DE MESURE ANALOGIQUES:
Un appareil de mesure comprend généralement un ou plusieurs inducteurs fixes (aimant

permanent ou électroaimant) agissant sur un équipage à cadre mobile autour d’un axe fixe.
2.1.1. Classifications des appareils à déviation :
La classification usuelle des appareils à déviation utilise la nature du phénomène physique qui
régit le fonctionnement de l’appareil. On distingue plusieurs types d’appareils, dont les
principaux types sont :
* Appareil magnéto électrique ( ):

L’inducteur fixe est un aimant fixe en forme de U, la déviation de l’aiguille est proportionnelle
au courant moyen qui traverse une bobine placé à l’intérieur du champ magnétique crée par
l’aimant fixe.
* Appareils ferromagnétiques ( ):
Le principe de fonctionnement d’un appareil ferromagnétique est basé sur l’action d’un champ
créé par un circuit parcouru par un courant sur une ou plusieurs pièces de fer doux et dont
certaines sont mobiles. On distingue deux types d’appareils : à attraction ou à répulsion.
Pour le type d’appareil à attraction, le principe utilisé est l’action magnétique produite par une
bobine fixe traversée par un courant sur une palette en fer doux (organe mobile) montée sur
deux pivots. Cet équipage mobile est muni d’une aiguille et d’un dispositif d’amortissement.
Pour le type d’appareil à répulsion, le champ magnétique créé par la bobine fixe agit sur deux
palettes placées dans ce champ qui subissent une aimantation de même sens. La répulsion des
deux palettes fait dévier l’aiguille.
Un appareil ferromagnétique est très simple à construire, robuste, utilisable en courant continu
et en alternatif. La graduation de son échelle est non linéaire.
* Appareils électrodynamiques ( ):
Un appareil électrodynamique est formé principalement par un circuit fixe (généralement deux
demi-bobines) créant un champ magnétique à l’intérieur duquel se déplace un cadre mobile de
faible inertie monté sur deux pivots et entrainant une aiguille.
Les appareils électrodynamiques sont non polarisés. Ils sont utilisables en courant continu
et en courant alternatif. Ils sont généralement utilisables pour la fabrication des wattmètres.
* Appareils électrostatiques ( ):
Ce type d’appareils est caractérisé par une force exercée par l’armature fixe d’un
condensateur sur son armature mobile. Ce type d’appareils est toujours utilisé en voltmètre.
Lorsqu’on applique une tension entre les deux plaques de cet appareil, l’une se charge
positivement et l’autre négativement, ce qui produit une force d’attraction qui tend à faire
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tourner la plaque mobile qui est solidaire d’une aiguille. Ils sont utilisables en courant continu
et en courant alternatif et possèdent une échelle non linéaire.
* Appareils thermiques ( ):
Le principe de fonctionnement de ce type d’appareils est basé sur la dilatation d’un fil
conducteur qui s’échauffe lors du passage d’un courant électrique d’intensité I. Cet effet est la
conséquence directe de la puissance dissipée par effet joule dans le fil à dilatation. Le fil à
dilatation utilisée est généralement en bronze ou un alliage platine et argent.
Les appareils thermiques sont non polarisés, utilisable en courant continu et en courant
alternatif.
2.1.2. Symboles portés sur les cadrans des appareils de mesure analogiques :
Sur le cadrant d’un appareil de mesure analogique, le constructeur indique souvent, le type
d’appareil, la nature du courant, la tension d’épreuve diélectrique, la position de lecture, la
classe de précision, la sensibilité etc…
Dans le tableau 6, on résume les principaux symboles trouvés pour la plus part des appareils.
Tableau 6 : Principaux symboles portés sur le cadrant d’un appareil de mesure analogique

2.1.3. Sécurité des appareils de mesure :
Les appareils de mesure doivent être conformes aux normes de sécurité qui leur sont
applicables et doivent porter le marquage CE qui atteste la conformité à la directive CEM et à
la directive basse tension. Le marquage de l’appareil doit comporter :
• la valeur assignée de la tension phase - neutre,
• la catégorie d’installation,
• le degré de pollution.
CEM : signifie compatibilité électromagnétique.
Exemple :
2.2. LES APPAREILS DE MESURE NUMERIQUES
2.2.1. Schéma synoptique d’un appareil de mesure numérique :
Le schéma synoptique général d’un appareil de mesure numérique est donné par le schéma
fonctionnel suivant :
Figure 2 : Schéma synoptique d’un appareil numérique
2.2.2. Vocabulaire propre aux techniques numériques :
Les appareils de mesure numériques sont de plus en plus utilisés du fait de leur fiabilité,
leur précision, leur robustesse et leur facilité de lecture. Ils sont aussi de moins en moins onéreux
et deviennent même compétitifs avec les appareils analogiques de bas de gamme. Les principales
définitions utilisées par les constructeurs des appareils numériques sont :

• Information : Ce terme désigne la donnée physique à l’entrée de l’appareil
• Signal : C’est la grandeur électrique (courant ou tension) image de l’information.

• Capteur : C’est le dispositif qui saisit l’information et la transforme en un signal
exploitable par l’appareil de mesure. (exemple : le microphone est un capteur
qui transforme le son en un signal électrique)
• Nombre de points : (N) Il correspond au nombre de valeurs différentes que peut
afficher l’appareil dans une gamme de mesure (exemple : pour un appareil à 4
afficheurs, le nombre de points de mesure est N = 104 ).
• Pas de quantification : (q) la plus petite valeur différente de 0 dans la gamme de
mesure (exemple : pour un appareil de mesure à 4 afficheurs, utilisé dans la
gamme de 10 V, le pas de quantification est q = 10/N = 1 mV ).
• Digit : Désigne le dispositif qui affiche tous les chiffres de 0 à 9 de même poids
dans un nombre.
2.2.3. Vocabulaire propre aux techniques numériques :
2.3. COMPARAISON ENTRE LES APPAREILS NUMERIQUES ET ANALOGIQUES
Les appareils numériques sont de plus en plus utilisés. Il ne faut pas s’imaginer que les appareils
analogiques vont disparaître complètement. Dans la pratique, le technicien aura à sa disposition
durant plusieurs années les deux types d’appareils. En général leur coût est moins élevé que
celui de leurs homologues numériques. Enfin un certain nombre d’utilisateurs préfèrent
l’affichage par aiguille que par valeur numérique.

2.4. ACTIVITES
1- Faire les exercices 1 et 2 du TD
2- Quels sont les appareils à déviation les plus utilisés ?
3- Revoir les cours d’électromagnétisme sur le champ magnétique
4- Faire des recherches sur le mouvement d’Arsonval et le galvanomètre

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Un appareil de mesure comprend généralement un ou plusieurs inducteurs fixes (aimant

2.1.1. Classifications des appareils à déviation :

* Appareil magnéto électrique ( ):

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2.2. LES APPAREILS DE MESURE NUMERIQUES

2.2.1. Schéma synoptique d’un appareil de mesure numérique :

Figure 2 : Schéma synoptique d’un appareil numérique

2.2.2. Vocabulaire propre aux techniques numériques :

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• Signal : C’est la grandeur électrique (courant ou tension) image de l’information.

2.2.3. Vocabulaire propre aux techniques numériques :

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