Acheter un multimètre
Lorsque l'on bricole en électronique, il est souvent nécessaire de faire l'acquisition d'un multimètre, qui permettra de mesurer tensions, courants, résistances, condensateurs, etc.
La photo ci-dessus est celle d'un METRIX MX220, un des premiers multimètres électroniques. Il nécessite pas moins de 8 piles AA pour fonctionner. Le mien, qui a plus de 40 ans, fonctionne encore !
1. Quel multimètre pour quel usage ?
Le premier critère de choix est le nombre de fonctions nécessaires :
- mesure de tensions, courants
- mesure de résistances, condensateurs, inductances
- mesure de fréquence, rapport cyclique
- mesure de température
- test de diodes, transistors
- etc.
Si la majeure partie des multimètres possèdent les principales fonctions de base, peu de modèles savent mesurer par exemple des inductances, ou une fréquence.
Mais cela vaut-il la peine d'investir dans un multimètre très complet juste pour bénéficier d'une fonction qui ne servira probablement jamais ou très peu ?
Également, certains multimètres possèdent un calibre µA. Cette fonction sera utile uniquement pour mesurer des courants extrêmement faibles, par exemple la consommation d'un microcontrôleur en veille profonde.
Beaucoup de multimètres possèdent une fonction de test de continuité, qui émet un bip si la continuité est correcte. Indispensable !
Ce testeur, très bon marché (10€), est capable de tester une foule de composants (y compris condensateurs, inductances, transistors, MOSFETs), avec une précision remarquable :
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| Testeur GM328 |
J'en parle ici :
https://riton-duino.blogspot.com/2019/12/testeur-de-composants-le-gm328.html
Ne vaut-il pas mieux en faire l'acquisition, et en parallèle posséder un multimètre de base ? je dirais oui, sans hésitation.
2. La précision
Tout d'abord il ne faut pas confondre précision et résolution.
La résolution d'un multimètre 2000 points est de +/-1 point. Sur le calibre 2V, ce point vaut 2V/2000 = 0.001V.
La précision représente l'écart observé entre la valeur réelle et la valeur mesurée. La précision dépend principalement de la qualité des composants employés. Sur le calibre 2V, une précision de 0.5% implique une erreur possible de 2V*0.5/100 = 0.01V. Comme on le voit, c'est une valeur dix fois supérieure à celle de la résolution.
Un multimètre 2000 points suffira dans la majeure partie des cas.
Un
multimètre ayant une résolution de 2000 points a souvent une précision de 0.5%, mais cela
peut aller bien au delà, jusqu'à 3%. Il convient de vérifier ses caractéristiques.
Un modèle plus précis (6000, 10000, 20000 points ou plus) ne sera utile que dans certains cas particuliers :
- calibration d'un convertisseur A/N 12bits ou plus
- tri de résistances de précision
- etc.
La précision d'un multimètre varie dans le temps. Dans l'industrie, tous les instruments de mesure sont vérifiés et éventuellement calibrés tous les ans. Certaines boutiques professionnelles proposent ce service.
3. Multimètre automatique
Lorsque l'on désire faire une mesure on choisit tout d'abord la grandeur à mesurer (tension, courant, etc.) et ensuite le calibre (200mV, 2V, 20V, etc.).
Un modèle automatique vous épargnera l'effort de choisir le calibre. Seule la grandeur à mesurer (V, A, Ω, etc.) doit être choisie. Ensuite le multimètre choisira lui-même le calibre adapté, en affichant l'unité lors de la mesure (V, mV, µV, A, mA, Ω, KΩ, MΩ, etc.)
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| ANENG AN870 (25€) |
Le sélecteur de fonction d'un multimètre manuel est nettement moins confortable pour un débutant :
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| ANENG AN9205A (6€) |
L'ANENG AN8008 est un excellent modèle 10000 points automatique :
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| ANENG AN8008 (15€) |
Certains électroniciens "à l'ancienne" préfèrent les multimètres manuels, car ils ont l'impression de tout maîtriser. Personnellement je préfère les modèles automatiques. Il faut savoir évoluer avec son temps, et faire confiance au matériel. D'ailleurs, aucune marque de matériel professionnel ne propose de multimètres manuels.
4. La marque
Dans les grandes surfaces de bricolage on trouve des multimètres qui semblent bon marché. Mais il faut savoir qu'ils sont fabriqués en Chine, que la marge des grandes surfaces est élevée, et que les revendeurs chinois comme AliExpress vous proposeront des appareils au rapport qualité prix nettement supérieur :
https://aneng.fr.aliexpress.com/store/919484?spm=a2g0o.detail.1000007.1.72873063Tz4aF6
4.1. Les appareils professionnels
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| FLUKE 117 |
Certains seront certainement tentés par un multimètre de marque (FLUKE, KEYSIGHT, METRIX, etc.), mais ce n'est pas forcément justifié. Il faut savoir cependant que certains modèles sont garantis à vie. Ces fabricants proposent également des appareils étanches IP67.
Un multimètre de base de ces marques coûte au minimum 100€. Certes, la qualité de fabrication sera au rendez-vous, mais n'est-ce pas trop dépenser pour un appareil qui passera sa vie à l'abri, bien au chaud sur un bureau ?
Attention : certains multimètres de grandes marques ne proposent même pas la fonction ampèremètre (KEYSIGHT U1231A par exemple).
4.2. Les appareils intermédiaires
Certaines marques européennes, VOLTCRAFT par exemple, proposent des modèles très performants pour un prix plus raisonnable, à partir de 25€ :
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| VOLTCRAFT VC130-1 (manuel) |
Cela ne les empêche pas de proposer des modèles plus haut de gamme. Un VOLTCRAFT VC870 (40000 points) coûte aux alentour de 180€ :
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| VOLTCRAFT VC870 (automatique) |
4.3. Les appareils chinois
N'écoutez surtout pas les gens qui affirment que les multimètres chinois sont de mauvaise qualité.
Je possède depuis plusieurs années un ANENG AN870, 20000 points, payé 25€. Je l'ai acheté pas curiosité, pour évaluer la qualité des multimètres chinois. Depuis il est devenu mon multimètre préféré, et j'en suis très satisfait. Il n'a pas grand chose à envier à mon VoltCraft VC870 40000 points, sept fois plus cher.
Son seul défaut est mécanique, son support arrière ne maintient pas le multimètre incliné de manière correcte.
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| ANENG AN870 (25€) |
4.4. Les appareils à éviter
Je déconseille la marque VELLEMAN, très peu fiable.
5. Quelques conseils
5.1. Bornes d'entrée
Généralement un multimètre possède 3 ou 4 bornes d'entrée, le plus souvent :
- COM
- V, Ω
- A
- mA, µA
Attention : les bornes de mesure d'intensité A et mA sont protégées par des fusibles. Celui de la borne mA est généralement un modèle 500mA ou 250mA. Si l'on veut mesurer un courant, il vaut mieux commencer par une mesure sur la borne A, et ensuite passer sur la borne mA si le courant est supportable par cette entrée.
L'erreur la plus courante, à ne pas commettre, est de mesurer une tension d'alimentation, en ayant laissé le cordon rouge sur la borne mA. C'est fatal.
Si la mesure de courant ne fonctionne plus, ne pas jeter le multimètre, changer simplement le fusible. Pour cela il faut le démonter :
On ne remplace surtout pas un fusible par un morceau de fil ! cela pourrait conduire à la destruction de l'électronique du multimètre en cas de surintensité.
Un
conseil : il est préférable de connaître dès l'achat le calibre du
fusible mA, quitte à démonter l'appareil. Acheter des fusibles de rechange est une sage précaution.
5.2. Mesurer des µA
Lorsque l'on mesure des courants très faibles, la résistance interne du multimètre sur le calibre µA est élevée. Cela peut empêcher par exemple un microcontrôleur de démarrer, car le multimètre va limiter le courant, et faire chuter la tension.
Si l'on envisage de mesurer la consommation d'un microcontrôleur en mode veille profonde, il vaut mieux placer le commutateur sur le calibre mA, attendre que le microcontrôleur soit en veille, et basculer ensuite sur le calibre µA.
Par exemple, avec un ANENG AN870, le shunt du calibre mA est de 1Ω, celui du calibre µA est de 100Ω. Si l'on mesure la consommation d'un ARDUINO PRO MINI 3.3V, au démarrage celle-ci sera de 6mA. Si l'on a retiré la LED POWER et le régulateur 3.3V de la carte la consommation typique sera de 1.5µA en mode veille.
Sur le calibre µA la chute de tension sur l'alimentation 3.3V serait de 6mA x 100Ω = 0.6V. Il reste donc 2.7V, et cette tension peut être insuffisante pour démarrer.
Sur le calibre mA la chute de tension sur l'alimentation 3.3V serait de 6mA x 1Ω = 6mV. Cette chute de tension très faible ne posera aucun problème pour démarrer.
Après le démarrage sur le calibre mA, si la mise en veille du microcontrôleur est activée, on peut basculer sur le calibre µA, la chute de tension sur l'alimentation 3.3V sera de 1.5µA x 100Ω = 0.15mV, ce qui n'empêchera pas le microcontrôleur de fonctionner. Par contre en sortie de mode veille, la consommation remontera à 6mA, et si le multimètre est laissé sur le calibre µA, le microcontrôleur cessera de fonctionner.
5.3. Cordons de mesure maison
Ne pas hésiter à fabriquer ses propres cordons de mesure.
Ces cordons sont équipés de fiches bananes 4mm et de grip-fils miniatures, qui permettent d'aller mesurer une tension sur une patte de composant ou une broche de connecteur. Les fils sont souples (isolant silicone) :
5.4. Ampèremètre USB
Un ampèremètre USB permet de mesurer la tension USB et surtout le courant consommé par une carte ARDUINO. Certains ont une résolution de 10µA, d'autres offrent une liaison BlueTooth.
5.5. Mesurer des températures
Lorsque l'on désire mesurer des températures de composants électroniques, une sonde de type K, dont certains multimètres sont équipés, n'est pas toujours adaptée.
Une mesure sans contact, par infrarouge, est souvent préférable. On trouve des modèles à partir de 20€ :
6. Data logging
Certains multimètres offrent une possibilité de connexion à un PC, ce qui permet de visualiser les mesures sous forme graphique, et de les enregistrer.
Exemple : UNI-T 61E :
https://lygte-info.dk/review/DMMUNI-T%20UT61E%20UK.html
Il ne faut pas s'attendre à pouvoir mesurer des tensions ou des courants fluctuant rapidement à l'aide de ce genre de multimètre, qui produira au maximum un échantillon ou deux par seconde.
7. Liens utiles
Quelques revues :https://lygte-info.dk/info/indexDMMReviews%20UK.html
https://www.markhennessy.co.uk/budget_multimeters/aneng_an8008.htm
Cordialement
Henri
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