Multimètres numériques à double impédance

Quel est l'intérêt ?

Les multimètres numériques Fluke séries 114, 116 et 117, disposent de plusieurs fonctionnalités conçues pour rendre les mesures électriques plus simples, plus sûres et plus fiables. Cette note d'application explique ce que sont la double impédance et la détection de tension et pourquoi il est utile que ces fonctionnalités soient intégrées dans votre multimètre.

Bases de l'impédance

La plupart des multimètres numériques vendus actuellement pour tester des systèmes industriels, électriques et électroniques possèdent des circuits d'entrée à haute impédance, supérieure à 1 mégohm. Plus simplement, cela signifie que lorsque le multimètre numérique est placé sur un circuit pour réaliser une mesure, il n'aura qu'un faible impact sur la performance du circuit. C'est ce qui est souhaitable pour la plupart des mesures de tension et c'est particulièrement important pour les équipements électroniques sensibles ou les circuits de commande.

Les outils de dépannage plus anciens, comme les multimètres analogiques et les testeurs à solénoïde, possèdent généralement un circuit d'entrée à faible impédance, autour de 10 kilohms ou moins.

Bien que ces outils ne se laissent pas berner par les tensions fantômes, ils ne doivent être utilisés que pour tester les circuits d'alimentation ou d'autres circuits où la faible impédance n'affectera pas de manière négative ou n'altéra pas la performance de circuit.

Le meilleur des deux mondes

Avec des multimètres à double impédance, les techniciens peuvent dépanner en toute sécurité des équipements électroniques sensibles ou des circuits de commande ainsi que des circuits pouvant contenir des tensions fantômes et peuvent déterminer de façon plus fiable si une tension est présente sur le circuit.

Sur les multimètres numériques Fluke 114, 116 et 117, les positions de réglages VAC et VDC disposent d'une impédance élevée. Utilisez ces positions de réglage pour la plupart de vos dépannages, surtout avec des charges électroniques sensibles.

La fonction d'impédance faible de Fluke est appelée Auto-V/LoZ. Auto-V signifie « automatique ou volts ». Cette fonctionnalité détermine automatiquement si le signal mesuré est une tension AC ou DC, sélectionne le réglage et la gamme appropriés et affiche l'information adéquate. LoZ signifie « Low Impedance » (« faible impédance »). Cette fonctionnalité présente une entrée d'impédance faible sur le circuit testé. Cela réduit la possibilité de mesures fausses dues à des tensions fantômes, et améliore la précision des tests visant à établir la présence ou l'absence de tension. Utilisez la position de réglage Auto-V/LoZ sur le multimètre numérique lorsque des mesures sont suspectes (des tensions fantômes peuvent être présentes) ou pour vérifier la présence de tension.

Qu'est-ce que les tensions fantômes et où se produisent-elles ?

Les tensions fantômes se produisent lorsque des circuits sous tension et hors tension sont placés à proximité l'un de l'autre, par exemple dans la même conduite ou le même passage de câble. Cette proximité crée un condensateur et permet un couplage capacitif entre les câblages sous tension et les câblages adjacents non utilisés.

En plaçant les cordons de votre multimètre entre le circuit ouvert et le conducteur neutre, vous créez un circuit électrique par l'entrée du multimètre. La capacitance entre le conducteur de phase sous tension et le conducteur flottant crée un diviseur de tension en conjonction avec l'impédance d'entrée du multimètre. Le multimètre mesure et affiche alors la valeur de tension résultante.

Les multimètres numériques disponibles actuellement disposent pour la plupart d'une impédance d'entrée suffisamment élevée pour afficher la tension couplée capacitivement, ce qui donne l'impression erronée d'un conducteur sous tension. Le multimètre mesure en fait la tension couplée au conducteur déconnecté. Néanmoins, ces tensions peuvent parfois atteindre 80-85 % de ce que la tension réelle devrait être. Si les tensions fantômes ne sont pas reconnues en tant que telles, vous perdez du temps, de l'argent et de l'énergie supplémentaires pour dépanner les problèmes du circuit.

On rencontre le plus fréquemment des tensions fantômes dans les fusibles grillés de panneaux de distribution, dans les passages de câbles inutilisés ou des câblages électriques situés dans des conduites existantes, des courants à la terre ou neutres sur un circuit de dérivation de 120 V ou dans des paniers à cartes, où des circuits de commande de 120 V sont utilisés pour contrôler une chaîne de montage ou des fonctions de convoyage. Certaines quantités de tension fantôme peuvent être couplées de la phase au côté ouvert sur le fusible grillé. Lors de la construction et du câblage d'installations ou de bâtiments, il n'est pas rare pour les électriciens de poser des câbles supplémentaires dans le conduit pour un usage ultérieur. Ces câbles restent généralement non connectés jusqu'à ce qu'un électricien en ait besoin, mais ils sont sujets au couplage capacitif. Dans le cas des circuits de commande, ces circuits sont généralement situés près de lignes de commande inutilisées, créant ainsi le risque que des tensions fantômes soient mesurées.

Tester la présence ou l'absence de tension

Traditionnellement, la plupart des électriciens et des professionnels de la maintenance utilisent des testeurs à solénoïde de divers types pour déterminer si un circuit est sous tension ou non. Grâce à leur circuit à faible impédance, les testeurs à solénoïde ne se méprennent pas sur les tensions fantômes.

Ces testeurs ont été bien utiles à leur époque, mais aujourd'hui, ils ne respectent que rarement les normes de sécurités CEI 61010 et les exigences actuelles de la réglementation en Amérique du Nord. Ils ne doivent pas être utilisés pour dépanner des panneaux de distribution triphasés à haute énergie ou pour vérifier si un circuit est sous tension.

Avec un multimètre à double impédance, sélectionnez la fonction Auto-V/LoZ. Ce réglage a une impédance d'entrée faible, de l'ordre des trois kilohms. Lorsque les cordons sont placés sur un circuit ouvert qui contient une tension fantôme, la faible impédance d'entrée provoquera la dissipation des tensions fantômes et le multimètre affichera une mesure proche de zéro, indiquant qu'aucune tension n'est présente.

Toutefois, lorsque les cordons sont placés sur un circuit sous tension, la présence de tension « réelle » est détectée et la tension réellement présente est alors affichée.

Détection de tension sans contact

Le multimètre numérique Fluke 117 comprend également le détecteur de tension sans contact intégré VoltAlert™. Situé sur le dessus du multimètre, au-dessus de l'écran LCD, le circuit de détection détecte la présence de tension AC, produit alors un signal sonore et active une LED rouge, placée en haut au centre de l'écran LCD.

Le détecteur propose deuxréglages de sensibilités pour la détection de tension AC. Le paramètre « Lo » est utilisé sur les prises murales encastrées, les barrettes de connexion, les prises industrielles encastrées et divers cordons d'alimentation. Le paramètre « Hi » assure la détection de la tension alternative sur d'autres types de prises ou de connecteurs électriques encastrés où la tension alternative réelle est encastrée dans le connecteur proprement dit. Le détecteur VoltAlert™ fonctionne sur les fils nus avec des tensions à partir de 24 V sur le réglage « Hi ».

Cette fonctionnalité permet aux techniciens de déterminer rapidement si un panneau, une armoire ou une machine sont correctement mis à la terre. Si une tension AC est détectée, le technicien doit utiliser la fonction Auto-V/LoZ pour savoir si la tension détectée est une tension fantôme ou réelle, avant de commencer à travailler.

Résumé

Étant donné la diversité et la complexité des mesures et des tests nécessaires dans les installations actuelles, un multimètre avec entrée à double impédance offre aux dépanneurs et aux techniciens plus de flexibilité, afin de répondre aux divers besoins de mesures, de la vérification basique de la tension, au dépannage de circuits électroniques sensibles. En outre, le détecteur de tension permet d'améliorer l'efficacité et ajoute un contrôle de sécurité supplémentaire, avant de commencer à travailler sur des armoires ou des zones qui peuvent être sous tension.