Comment étalonner une pince multimètre ? Un guide étape par étape

Les techniciens et autres experts travaillant avec les systèmes électriques utilisent des pinces multimètres dans divers contextes, allant des tests de produits sur le site de fabrication au dépannage des systèmes électriques résidentiels. Les professionnels comptent sur ces outils pour mesurer le courant électrique et font confiance à leurs appareils pour effectuer des évaluations précises afin qu´ils puissent effectuer leur travail en toute sécurité.

Avec le temps, les pinces multimètres perdent en précision et ne mesurent plus dans les limites des spécifications du fabricant. En étalonnant périodiquement les pinces multimètres, vous pouvez les rétablir à leurs spécifications d´origine, ce qui vous permet de faire confiance aux mesures qu´elles prennent jusqu´à leur prochain étalonnage.

Dans cet article, nous allons expliquer étape par étape le processus d´étalonnage d´une pince multimètre, l´équipement nécessaire pour l´étalonnage, ainsi que quelques facteurs importants à prendre en compte avant d´étalonner.

Qu´est-ce qu´une pince multimètre ?

Une pince multimètre est un dispositif utilisé pour mesurer le courant, la tension et la continuité dans les applications électriques. Sa caractéristique la plus distinctive est une mâchoire articulée qui prend des mesures en s´enroulant autour de câbles électriques, de fils et de conducteurs.

Pour mesurer le courant électrique, les pinces détectent le champ magnétique produit par les flux électriques. Cette approche sans contact permet aux utilisateurs de prendre des mesures sans couper un circuit ni interagir directement avec un équipement sous tension.

La plupart des pinces multimètres modernes sont des dispositifs numériques multifonctions, combinant les capacités d´un multimètre numérique (DMM) ordinaire avec un capteur de courant. Les pinces multimètres de haute qualité incluent les caractéristiques suivantes : 

• Mâchoire de détection de courant
• Barrière tactile pour protéger contre les chocs électriques
• Bouton de maintien pour figer la mesure à l´écran
• Sélecteur ou commutateur rotatif
• Ecran
• Touche de rétroéclairage
• Le bouton min/max affiche les entrées minimales, maximales et moyennes en modes courant, tension et fréquence.
• Bouton Courant d´appel
• Bouton zéro (supprime le décalage du courant continu (DC) des mesures de courant continu et sert de bouton de sélection pour parcourir les fonctions autour du cadran)
• Levier de desserrage de la mâchoire
• Marques d´alignement pour garantir la précision des mesures
• Prise d´entrée standard
• Prise d´entrée Volt/Ohm (positive et négative)
• Entrée de sonde de courant flexible

Pourquoi avez-vous besoin d´étalonner une pince multimètre ?

Comme tous les outils de mesure, les pinces multimètres finissent par perdre de leur précision. Les pièces se salissent et s´usent et les composants électriques internes bougent après des mois ou des années d´utilisation. Cela signifie qu´à terme, votre multimètre ne prendra plus de mesures aussi précises que lorsque vous l´avez acheté, un phénomène appelé dérive.

Ces erreurs peuvent être coûteuses pour les entreprises qui travaillent avec l´électronique et l´électricité. Même de petites erreurs de mesure peuvent entraîner d´importantes erreurs de production, entraînant des stocks perdus ou endommagés. Sans parler du fait que les travaux électriques deviennent plus dangereux lorsque les électriciens ne peuvent pas obtenir des relevés précis de tension et de courant sur les composants qu´ils essaient de réparer.

L´étalonnage est une étape essentielle pour garantir la sécurité et la précision lors des mesures électriques. Les pinces multimètres nécessitent généralement un étalonnage annuel pour que l´appareil reste conforme aux spécifications originales du fabricant. Cependant, parfois, les utilisateurs doivent étalonner plus souvent si la pince multimètre est récemment tombée ou si une personne prévoit de l´utiliser bientôt pour prendre des mesures critiques pour un projet à venir.

Equipement nécessaire pour l´étalonnage des pinces

Avant de commencer le processus d´étalonnage de votre pince multimètre, assurez-vous de disposer du matériel suivant :

• Un calibrateur multi-produits, comme les Fluke séries 5560A, 5550A, 5540A et 5530A
• La bobine de courant appropriée pour l´appareil testé, comme les Fluke 5500A/COIL et 55XXA/COIL 10
• Si nécessaire, un amplificateur de courant ou une bobine de courant avec un amplificateur intégré comme les bobines Fluke 52120A/COIL3KA ou 52120A/COIL6KA

Comme la plupart des pinces multimètres aujourd´hui sont des outils multifonctions, il vous faudra un calibrateur multifonction pour tester et ajuster toutes leurs fonctions. Il est important de savoir de quel type de résistance vous aurez besoin, par exemple 1, 2, 10 ou 50 tours.

La plupart des calibrateurs multifonctions peuvent supporter un courant allant jusqu´à 1 000 ampères. Cependant, si votre application nécessite plus de 1 000 ampères, vous aurez besoin d´un amplificateur dans votre système d´étalonnage.

Sept points à prendre en compte pour l´étalonnage de la pince multimètre

Pour garantir que le processus d´étalonnage de votre pince multimètre est précis et complet, plusieurs facteurs sont à prendre en compte avant de commencer. Voici sept points majeurs à prendre en compte avant de commencer l´étalonnage :

1. Les pinces multimètres varient en forme et en taille. La variabilité des largeurs de mâchoires et l´ergonomie peuvent poser des défis pour l´étalonnage. Il est important de choisir les bons instruments d´étalonnage adaptés à votre pince multimètre spécifique.
   
    
2. La plupart des pinces multimètres modernes disposent de capacités multifonctions. Les pinces multimètres d´aujourd´hui disposent de nombreuses fonctions identiques à celle d´un DMM. En plus de mesurer le courant, elles peuvent mesurer la tension, la résistance et la continuité. En raison de cette variabilité potentielle des capacités, il est important de savoir quelles fonctions votre pince multimètre peut effectuer afin de pouvoir étalonner correctement chaque fonction de mesure.
   
    
3. Tous les calibrateurs ne sont pas les mêmes. Votre calibrateur doit avoir une tension de conformité suffisante pour alimenter une bobine. L´inductance combinée de la bobine de courant et de la pince peut poser problème, c´est pourquoi il faut vous assurer d´utiliser la bonne bobine de courant pour votre application. En effet, toutes les sources ne sont pas conçues pour être utilisées avec des bobines de courant. Fluke utilise la compensation inductive (L-COMP) pour augmenter la tension de conformité afin de piloter des charges inductives. 
   
   Notez aussi que tous les calibrateurs comportent un certain degré d´erreur. Ils doivent aussi avoir une précision suffisante pour votre application, ce que vous pouvez facilement trouver dans le manuel de spécifications.
   
    
4. Notez les enroulements (les spires) et la portée de votre bobine de courant. La bobine que vous utilisez pour l´étalonnage doit avoir suffisamment de spires pour tester toute la plage afin qu´un utilisateur final puisse mesurer avec la pince multimètre. Les enroulements déterminent la quantité de courant. Vous pouvez les calculer avec cette équation : 
   
   Enroulements de bobine (spires) x Entrée de la source (ampères) = Courant apparent (ampères)
   
   Par exemple, une bobine de 50 spires avec 20 ampères génère 1 000 ampères de courant que vous pouvez utiliser pour tester le multimètre. 
   
    
5. N´oubliez pas les accessoires. Certaines pinces multimètres nécessitent une sonde de courant flexible afin d´élargir la plage de mesure du courant ou de mesurer certains types de conducteurs. Le Fluke i2500-10 iFlex® en est un exemple. Vous devez calibrer ces accessoires avec la pince multimètre.
   
    
6. N´oubliez pas que les tests à fort courant présentent des risques pour la sécurité et des limites de temps. Lorsque le courant circule dans une bobine, il génère de la chaleur et devient plus chaud à des courants élevés. Les bobines de Fluke comportent un couvercle qui peut aider à dissiper la chaleur pendant le processus d´étalonnage. De plus, bien que les bobines Fluke calibrent en continu à faibles courants, à des courants élevés, elles ont des limites de temps allumé/éteint. Ainsi, notez toujours le temps maximal de fonctionnement de votre bobine pour les niveaux de courant que vous testez et planifiez votre étalonnage en conséquence.
   
    
7. Le positionnement est important. La façon dont vous alignez votre pince multimètre avec la bobine peut faire la différence entre un dispositif dans les limites de tolérance et un dispositif hors tolérance. Il faut positionner l´axe de la pince multimètre de façon à ce qu´il soit parallèle à l´axe de la bobine. Dans le même temps, vous devez vous assurer que le plan de la mâchoire de serrage est perpendiculaire aux conducteurs de la bobine. Les bobines Fluke plus récentes incluent des lignes de guidage graphiques sur la pince multimètre pour aider à garantir un alignement correct et donc une mesure correcte. Ces guides garantissent également que vos étalonnages sont répétables. 
   
   Lors de l´étalonnage, assurez-vous également que votre système d´étalonnage est installé à un endroit exempt de champs d´interférence provenant d´autres équipements et de tout fil porteur de courant à proximité.

Le processus d´étalonnage : un guide étape par étape

Une fois que vous avez rassemblé le bon équipement, l´étalonnage de votre pince multimètre nécessite trois étapes principales :

Etape 1 : évaluer la pince multimètre et ses accessoires

Que vous calibriez vous-même votre pince multimètre ou un appareil pour un client, il est important de noter la date du dernier étalonnage de l´appareil et son âge. Cela vous indique à quoi vous attendre en travaillant avec l´instrument. Par exemple, une pince multimètre vieille de 10 ans nécessitera plus d´entretien et d´attention qu´un appareil plus récent, et un appareil qui n´a pas été calibré depuis trois ans nécessitera probablement plus de temps qu´un appareil calibré il y a seulement un an. 

Inspectez toujours minutieusement la pince multimètre avant d´étalonner. Les utilisateurs finaux peuvent utiliser des pinces multimètres dans tous types d´environnements, ce qui peut nécessiter un certain nettoyage et même une réparation avant l´étalonnage. Si vous détectez des dommages, ne commencez pas l´étalonnage avant d´avoir testé la pince multimètre pour vérifier que vous pouvez travailler dessus en sécurité.

Ensuite, vérifiez les piles. Changer les piles avant l´étalonnage permet d´assurer des mesures précises, bien que cette étape soit plus importante pour les pinces multimètres analogiques que pour les numériques. Vous pouvez aussi prendre deux mesures : une avec les piles d´origine (lecture initiale) et une avec des piles neuves (lecture finale).

De plus, vérifiez bien que tous les accessoires de la pince multimètre sont prêts, car vous devrez les calibrer avec l´outil.

Etape 2 : préparer l´équipement et la documentation d´étalonnage requis

Il est important de comprendre les spécifications du fabricant et l´équipement requis pour chaque pince que vous calibrez. Répondez aux questions suivantes lors de la préparation :

• Des spécifications sont-elles disponibles pour l´instrument ?
• Ai-je le bon équipement pour calibrer cet instrument ?
• Si la pince multimètre est hors tolérance, comment puis-je l´ajuster ? 

La plupart des fabricants listent les spécifications et les processus d´ajustement en ligne, mais cela varie selon les entreprises. Si ces informations ne sont pas disponibles, des organisations régionales comme la European Association of National Metrology Institutes (EURAMET) disposent de directives d´étalonnage pour différents types d´instruments.

Si vous prévoyez d´ajuster la pince multimètre après l´étalonnage, gardez à l´esprit que vous ne devriez pas commencer l´étalonnage si vous n´avez pas de procédure d´ajustement prête. Sinon, vous n´arriverez qu´à la moitié du processus. Cependant, l´ajustement n´est pas forcément nécessaire dans tous les cas. Assurez-vous simplement d´avoir toute la documentation nécessaire et de connaître votre objectif final pour le processus d´étalonnage avant de commencer.

Etape 3 : effectuer les étalonnages nécessaires

L´objectif d´étalonner votre pince multimètre est de faire correspondre l´outil aux spécifications originales du fabricant. La plupart des laboratoires effectuent d´abord ce qu´on appelle un étalonnage en l´état, suivi d´un étalonnage d´ajustement et d´un étalonnage d´état final. Cependant, les différences entre l´étalonnage d´ajustement et l´étalonnage d´état final varient en fonction des exigences internes de qualité de chaque laboratoire et de l´industrie. Par exemple, l´industrie biomédicale a généralement des exigences différentes de la fabrication pour l´étalonnage d´ajustement et l´étalonnage d´état final.

Les exigences internes, les spécifications et le processus de rapport des résultats de votre laboratoire dicteront le processus d´étalonnage. Assurez-vous d´obtenir toute la documentation interne nécessaire pour effectuer l´étalonnage avec précision selon les normes du laboratoire.

Assurez-vous d´un étalonnage simple et précis de vos pinces multimètres

A présent, il est clair que l´étalonnage est un processus nécessaire pour maintenir la précision des équipements de test comme les pinces multimètres.

Fluke Calibration propose une sélection flexible de calibrateurs pour étalonner les pinces multimètres et bien plus encore. Vous souhaitez en savoir plus ? Veuillez consulter les calibrateurs multi-produits de Fluke et ces ressources connexes :