Pour mesurer la valeur efficace d’une grandeur électrique périodique, on utilise un
multimètre en position « alternatif », « CA » ou « AC »
Les multimètres utilisables peuvent être classés en deux grandes familles :
Ceux qui donnent un résultat juste pour les grandeurs de forme quelconque :
Multimètres « RMS » pour les grandeurs alternatives. Ils proposent les réglages « CA » et « CC ».
Multimètres « TRMS » pour les grandeurs dont la valeur moyenne peut être non nulle. Ils proposent les
réglages « CA », « CA+CC » et « CC ».
Ceux qui donnent un résultat juste uniquement pour les grandeurs sinusoïdales, ils sont appelés « classiques » par la suite. Ils proposent
les réglages « CA » et « CC ».
Le schéma de gauche représente un GBF dont les bornes de sortie sont reliées à deux voies d’un oscilloscope et
trois voltmètres :
V1 est un voltmètre « classique »
V2 est un voltmètre « RMS »
V3 est un voltmètre « TRMS »
Analyse des indications des voltmètres pour les réglages suivants :
Tension sinusoïdale
Tension avec une ondulation sinusoïdale et une valeur moyenne non nulle
Tension rectangulaire avec une valeur moyenne nulle
Tension rectangulaire avec une valeur moyenne non nulle
Tension triangulaire avec une valeur moyenne nulle
Tension triangulaire avec une valeur moyenne non nulle
Tension sinusoïdale
La valeur efficace est obtenue par la relation `U_"eff" = U_"max"/sqrt 2` soit `U_"eff" = 10/sqrt 2 = 7,07" V"`
Les indications des trois multimètres :
En position « DC » sont identiques et égales à la composante continue qui est nulle.
En position « AC » sont identiques et égales à la valeur efficace.
Pour le voltmètre V3, les indications en positions « AC » et « AC+DC » sont identiques et égales à la valeur efficace
car la composante continue est nulle.
Tension avec une ondulation sinusoïdale et une valeur moyenne non nulle
La valeur efficace de l'ondulation est obtenue par la relation `U_"effond" = U_"maxond"/sqrt 2` soit `U_"effond" = 10/sqrt 2 = 7,07"
V"`
La valeur efficace peut être obtenue par la relation `U_"eff" = sqrt {U_"moy"^2 + U_"effond"^2}` avec `U_"moy" = 5,0" V"` la valeur
moyenne. Ce qui donne `U_"eff" = sqrt {5^2 + 7,07^2} = 8,7" V"`
Les indications des trois multimètres :
En position « DC » sont identiques et égales à la composante continue qui est égale à 5,0 V.
En position « AC » sont identiques et égales à la valeur efficace de l'ondulation soit 7,1 V.
Pour le voltmètre V3, les indications en positions « AC » et « AC+DC » sont différentes ; l'indication en position
« AC+DC » est la valeur efficace (« vraie »).
Tension rectangulaire avec une valeur moyenne nulle
La valeur efficace est obtenue en élevant la tension au carré puis en calculant sa valeur moyenne avant de prendre la racine carrée du
résultat ce qui donne `U_"eff" = 10,0" V"`
Les indications des trois multimètres en position « DC » sont identiques et égales à la composante continue qui est nulle.
L’indication du voltmètre V1 en position « AC » ne correspond pas à la valeur efficace de la tension : ce type de multimètre ne doit pas
être utilisé avec ce type de signal.
Les indications des voltmètres V2 et V3 en position « AC » correspondent à la valeur efficace de la tension.
Pour le voltmètre V3, les indications en positions « AC » et « AC+DC » sont identiques et égales à la valeur efficace
car la composante continue est nulle.
Tension rectangulaire avec une valeur moyenne non nulle
La valeur efficace est obtenue en élevant la tension au carré puis en calculant sa valeur moyenne avant de prendre la racine carrée du
résultat ce qui donne `U_"eff" = 10,0" V"`
Les indications des trois multimètres en position « DC » sont identiques et égales à la composante continue qui est égale à 6,0 V.
L’indication du voltmètre V1 en position « AC » ne correspond pas à la valeur efficace de la tension : ce type de multimètre ne doit pas
être utilisé avec ce type de signal.
Les indications des voltmètres V2 et V3 en position « AC » sont identiques mais ne correspondent à la valeur efficace de la tension.
La valeur efficace de l'ondulation peut être calculée par `U_"effond" = sqrt{U_"eff"^2 - U_"moy"^2}` soit
`U_"effond" = sqrt{10^2 - 6^2} = 8,0" V"`
Pour le voltmètre V3, l'indication en position « AC+DC » est égale à la valeur efficace.
Tension triangulaire avec une valeur moyenne nulle
Les indications des trois multimètres en position « DC » sont identiques et égales à la composante continue qui est nulle.
L’indication du voltmètre V1 en position « AC » ne correspond pas à la valeur efficace de la tension : ce type de multimètre ne doit pas
être utilisé avec ce type de signal.
Les indications des voltmètres V2 et V3 en position « AC » sont identiques et correspondent à la valeur efficace de la tension.
Pour le voltmètre V3, les indications en positions « AC » et « AC+DC » sont identiques et égales à la valeur efficace
car la composante continue est nulle.
Tension triangulaire avec une valeur moyenne non nulle
Les indications des trois multimètres en position « DC » sont identiques et égales à la composante continue qui est égale à 5,0 V.
L’indication du voltmètre V1 en position « AC » ne correspond pas à la valeur efficace de la tension : ce type de multimètre ne doit pas
être utilisé avec ce type de signal.
Les indications des voltmètres V2 et V3 en position « AC » sont identiques mais ne correspondent à la valeur efficace de la tension
mais à la valeur efficace de son ondulation.
Pour le voltmètre V3, l'indication en position « AC+DC » est égale à la valeur efficace.
Tension ou courant
Réglé en voltmètre ou ampèremètre
Ou « alternatif » et « continu »
Ou « AC » et « DC »
« T » pour true
Ou « alternatif », « alternatif et continu » et « continu »
Ou « AC », « AC+DC » et « DC »
Ou « alternatif » et « continu »
Ou « AC » et « DC »
La voie 1 est couplée en « DC ».
La voie 2 est couplée en « AC » pour visualiser l'ondulation.
Il est possible de changer :
La position de la borne « com » en cliquant sur l'inscription « com »
Le réglage en cliquant sur l'indication « AC » (ou « DC » ou « AC+DC »)