Un voltmètre numérique est un appareil utilisé par de nombreux électriciens et fabricants de machines pour mesurer la tension de sortie relative de divers appareils électroniques. La plupart des appareils électroniques sont alimentés par une série de courants de tension qui les parcourent. Ceux-ci peuvent être chargés négativement ou positivement, et doivent généralement exister en équilibre les uns avec les autres pour que le produit soit sans danger pour les humains à toucher et à interagir avec. Les problèmes de tension peuvent entraîner des brûlures et des chocs électriques, ainsi qu’un dysfonctionnement et une fusion du produit. Les fabricants utilisent souvent des voltmètres avant que leurs produits ne soient terminés pour s’assurer qu’ils sont conformes aux lois en vigueur et aux codes de produits, et les gros appareils comme les générateurs ont souvent ces dispositifs intégrés dans leurs panneaux de commande afin que les propriétaires puissent suivre les courants énergétiques pendant le fonctionnement. Les modèles portables sont populaires auprès des électriciens et du personnel de réparation qui doivent comprendre comment un appareil traite l’énergie avant de l’installer ou de travailler dessus. Les versions numériques sont généralement considérées comme supérieures aux anciens modèles analogiques, bien que les deux fonctionnent à peu près de la même manière ; la plus grande différence est généralement la façon dont la sortie est traduite et affichée.
Objectif de base
Les voltmètres sont utilisés pour mesurer le gain ou la perte de tension entre deux points d’un circuit, et ils capturent à la fois les sorties de courant alternatif (AC) et de courant continu (DC). Les modèles numériques, parfois appelés DVM, sont électroniques et sont généralement considérés comme plus modernes et avancés que leurs homologues analogiques plus anciens, mais ils ont les mêmes objectifs et fonctionnalités de base, à savoir afficher une lecture des mesures à différents intervalles. Comprendre la tension est très important pour quiconque effectue des travaux électriques, mais les volts, comme les courants électriques eux-mêmes, ne peuvent pas être vus avec les yeux. L’utilisation d’un outil numérique est un moyen rapide et efficace de s’assurer que tout fonctionne comme il se doit, ainsi que de diagnostiquer les problèmes.
Comment fonctionnent-ils
La plupart des voltmètres sont relativement simples en ce qui concerne la construction de base. Ils sont généralement un peu petits et se composent d’un circuit de base et de deux fils conducteurs destinés à être connectés à tout ce qui est testé. La borne positive du compteur doit être connectée au plus près de l’alimentation et la borne négative doit être connectée après le circuit testé.
Un voltmètre numérique se compose généralement d’un convertisseur analogique-numérique (A/D) avec un affichage numérique. À l’origine, presque tous ces types d’appareils étaient analogiques, ce qui signifie essentiellement qu’ils utilisaient une certaine forme de qualités physiques pour mesurer la lecture, généralement un cadran et une flèche. Les versions numériques produisent généralement un nombre ou un pourcentage sur un écran électronique. Dans la plupart des cas, les deux fonctionnent de la même manière lorsqu’il s’agit de lire la tension.
Comparaison avec les modèles analogiques
L’une des premières choses qu’un appareil numérique fera est de convertir l’analogique en un code numérique proportionnel à l’amplitude du signal. Les tensions allant des picovolts aux mégavolts sont mesurables, bien que l’échelle soit généralement graduée en millivolts, volts ou kilovolts. Des fréquences comprises entre zéro et plusieurs mégahertz peuvent également être mesurées.
Les appareils numériques présentent un certain nombre d’avantages par rapport à leurs homologues analogiques. L’avantage le plus évident est la facilité d’utilisation lors de la lecture de l’affichage numérique. Les amplificateurs et atténuateurs électriques étendent les plages mesurables, et un modèle numérique a une résolution supérieure et un ordre de précision supérieur à plus ou moins 0.5 %. Il indique également une quantité négative lorsque la polarité est inversée. Les compteurs analogiques sont plus fragiles et ont tendance à être plus susceptibles d’être endommagés.
Unités fixes
De nombreux appareils plus gros ont en fait des DVM câblés, généralement à leurs panneaux de commande. De nombreux DVM intègrent des sorties pour la surveillance, le contrôle, la transmission et l’impression des données. Certaines des applications de laboratoire et commerciales les plus courantes comprennent les machines électromécaniques avec un courant circulant dans les fils et les circuits, les générateurs et les équipements médicaux tels que les machines à rayons X. Dans tous ces cas, l’outil aide les techniciens à s’assurer rapidement que la tension de l’équipement se situe dans la plage appropriée et sûre.
Les systèmes avancés sont souvent connectés à des ordinateurs, permettant l’automatisation, l’optimisation des processus et la prévention des dysfonctionnements et des sécurités de défaillance critiques. Les usines chimiques peuvent convertir les mesures en tension et contrôler et surveiller la température, la pression, le niveau ou le débit. Le personnel de réparation et d’autres opérateurs peuvent également utiliser les lectures à des fins de diagnostic, souvent pour identifier les problèmes avant qu’ils ne deviennent trop graves.
Options portatives
Les électriciens et autres experts en électronique transportent parfois des versions portables qui peuvent se connecter à des appareils plus gros pour une lecture plus mobile. Les mécaniciens automobiles utilisent souvent également des voltmètres spécialisés pour vérifier les batteries des voitures. Les appareils portables ou de poche, tels que le multimètre numérique (DMM), par exemple, peuvent combiner plusieurs fonctions en un seul instrument ; beaucoup peuvent mesurer non seulement la tension, mais aussi le courant et la résistance. Ce genre de choses est important à savoir avant de commencer toute réparation ou de démonter un appareil, et peut également être utilisé pour diagnostiquer les problèmes de la même manière qu’un voltmètre fixe pourrait le faire.