voltmètre à aiguille

[PA5CAL]

le problème est que si la tension reçue par le voltmètre est continue et si ce dernier est en mode AC c'est à dire passage du courant à travers son pont redresseur il donne une valeur supérieure. je pense que le secret est dans le comportement du redresseur en continue non?

Le secret, c'est que le voltmètre ne donne la bonne valeur que pour une tension sinusoïdale centrée sur 0V. C'est ce que j'ai tenté d'expliquer plus haut.

La moyenne arithmétique d'une sinusoïde redressée est également à environ 0,637 fois l'amplitude (2a/π), alors que la moyenne quadratique est égale à environ 0,707 fois l'amplitude (a/√2).

Le voltmètre mesure une moyenne arithmétique, mais doit afficher la moyenne quadratique. Il est donc conçu pour présenter une tension environ 1,11 fois plus grande que la valeur qu'il mesure réellement (je simplifie, car en réalité il prend également en compte la chute aux bornes de la diode de redressement).
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[pourpre76]

du générateur GBF

En fait, après le pont redresseur (du générateur GBF ), et pour simplifier, il n'y a pas un signal, mais deux!! le signal a une composante continue et une autre alternative!!

Quand le Voltmètre est en calibre continue, il va mesurer la composante continue (3V)!! La deuxième composante, comme sa valeur moyenne est nulle, le voltmètre n'en tient pas compte!!!!

Quand le voltmètre est en calibre alternatif, et qui mesure la valeur efficace d'un signal, il va mesurer non seulement la composante continue, mais en plus, il va extraire une valeur efficace (plus ou moins importante mais non négligeable) de la deuxième composante)!!

Voilà je réédite le texte.

Mais tu peux nous faire l'expérience suivante:

Tu prends une pile (tension continue peu importe sa valeur) 1.5V 3V 4.5V ou 6V ou plus!! une pile ou une batterie!!

Et tu mesures en calibre continu puis en calibre alternatif du voltmètre, et tu nous mets les 2 valeurs!! avec le maximum de précision!!

là on saura si c'est le voltmètre qui est en cause ou le générateur GBF !!!

[vieuxboulon]

Bonjour,
Connaissant le CA 402 pour en avoir réparé je me permet d'intervenir
C'est un appareil très simple
A) qui permet de mesurer des tensions continues en mode continu
principe envoyer un courant continu au galvanomètre magnéto électrique à travers un jeu de résistance adaptée selon la tension impédance 20000 ohm/volt
B) peut également mesurer des tensions alternatives de 40Hz à 1000 Hz max en position alternative
Dans ce cas le signal est redressé à l'aide de deux diodes schotky puis envoyé à un réseau de résistance afin d'attaquer le galvanomètre en continu impédance 6600 ohms/volts
Ce qui' faut en conclure:
1)Il mesures des tensions continues en continu
2) des tensions alternatives ( attention il donnera des valeurs moyennes et non efficaces vraies ) en position alternatives.
Toutes autres mesures n'a aucun sens, et les éventuelles déviation ne correspondent à rien de significatif
j’espère avoir éclairer vos lanternes

[elhadi1]

Le secret, c'est que le voltmètre ne donne la bonne valeur que pour une tension sinusoïdale centrée sur 0V. C'est ce que j'ai tenté d'expliquer plus haut.
je suis d'accord

La moyenne arithmétique d'une sinusoïde redressée est également à environ 0,637 fois l'amplitude (2a/π), alors que la moyenne quadratique est égale à environ 0,707 fois l'amplitude (a/√2).
oui

Le voltmètre mesure une moyenne arithmétique, mais doit afficher la moyenne quadratique. Il est donc conçu pour présenter une tension environ 1,11 fois plus grande que la valeur qu'il mesure réellement (je simplifie, car en réalité il prend également en compte la chute aux bornes de la diode de redressement).

j'ai rencontré ce coefficient 1.11 , je pense qu'on est dans la bonne voie
merci

[elhadi1]

du générateur GBF



Voilà je réédite le texte.

Mais tu peux nous faire l'expérience suivante:

Tu prends une pile (tension continue peu importe sa valeur) 1.5V 3V 4.5V ou 6V ou plus!! une pile ou une batterie!!

Et tu mesures en calibre continu puis en calibre alternatif du voltmètre, et tu nous mets les 2 valeurs!! avec le maximum de précision!!

là on saura si c'est le voltmètre qui est en cause ou le générateur GBF !!!

le pont redresseur du GBF a transformé le signal alternatif du secteur en tension continue et c'est vérifié à l'aide de l'oscillo

[elhadi1]

Bonjour,
Connaissant le CA 402 pour en avoir réparé je me permet d'intervenir
C'est un appareil très simple
A) qui permet de mesurer des tensions continues en mode continu
principe envoyer un courant continu au galvanomètre magnéto électrique à travers un jeu de résistance adaptée selon la tension impédance 20000 ohm/volt
d'accord
B) peut également mesurer des tensions alternatives de 40Hz à 1000 Hz max en position alternative
Dans ce cas le signal est redressé à l'aide de deux diodes schotky puis envoyé à un réseau de résistance afin d'attaquer le galvanomètre en continu impédance 6600 ohms/volts
oui
Ce qui' faut en conclure:
1)Il mesures des tensions continues en continu
2) des tensions alternatives ( attention il donnera des valeurs moyennes et non efficaces vraies ) en position alternatives.
Toutes autres mesures n'a aucun sens, et les éventuelles déviation ne correspondent à rien de significatif
j’espère avoir éclairer vos lanternes

dans mais essais le voltmètre en mode AC donne la valeur efficace (valeur quadratique moyenne)
en plus est ce que le voltmètre en mode DC ne sert pas pour mesurer la valeur moyenne arithmétique d'une tension composée (composante continue +composante alternative )
merci

[vieuxboulon]

Bonjour,
Hier, comme j'ai écris quelques inexactitudes ( je l'avais indiqué de mémoire) je met en pièce jointe la fiche du CA 402:CA402.jpg
Comme tu le voies c'est un appareil vraiment rudimentaire, surtout en alternatif, peu précis sur un domaine très restreint et de plus d'impédance d'entrée très faible et vouloir mesurer un signal alternatif avec une composante continue( relativement complexe à effectuer) est une gageure pour ce genre d'appareil, pour ma part je ne suis même pas certain qu'il soit capable de mesurer la composante continue sur ce genre de signal?
j'ai également trouvé un cours sur internet un petit résumé qui va dan ce sens comportement mesures.jpg.
Pour ma part, si tu possèdes un oscillo, c'est avec cet appareil que j'effectuerai ce genre de mesures, la au moins tu voies ce que tu mesures...
grande impédance d'entrée précision comparable grand domaine de fréquence par rapport au CA 402
tue te mets en position DC bien sûr et, pour la partie alternative si ton signal sinusoïdal n'a pas trop de distorsion pour la partie alternative, le scope qui mesure du crête à crête du divise par: (2racine de 2 ) tu as la valeur efficace...

[elhadi1]

Bonjour,
Hier, comme j'ai écris quelques inexactitudes ( je l'avais indiqué de mémoire) je met en pièce jointe la fiche du CA 402:Pièce jointe 277766
Comme tu le voies c'est un appareil vraiment rudimentaire, surtout en alternatif, peu précis sur un domaine très restreint et de plus d'impédance d'entrée très faible et vouloir mesurer un signal alternatif avec une composante continue( relativement complexe à effectuer) est une gageure pour ce genre d'appareil, pour ma part je ne suis même pas certain qu'il soit capable de mesurer la composante continue sur ce genre de signal?
j'ai également trouvé un cours sur internet un petit résumé qui va dan ce sens Pièce jointe 277767.
Pour ma part, si tu possèdes un oscillo, c'est avec cet appareil que j'effectuerai ce genre de mesures, la au moins tu voies ce que tu mesures...
grande impédance d'entrée précision comparable grand domaine de fréquence par rapport au CA 402
tue te mets en position DC bien sûr et, pour la partie alternative si ton signal sinusoïdal n'a pas trop de distorsion pour la partie alternative, le scope qui mesure du crête à crête du divise par: (2racine de 2 ) tu as la valeur efficace...

merci pour la réponse
je viens de savoir qu'il éxiste des voltmètres dits RMS ou TRMS et d'autres dits non RMS
j'ai lu le tableau et tout parait normal sauf dans le cas d'une tension sinusoidale avec offset et pour un voltmétre comme le mien en mode AC, je ne suis pas sûre? car d'aprés mes essais pour une tension continue en mode AC le voltmètre ne donne pas la valeur éxacte mais une autre supérieure?
même dans le cas du signal non sinusoidale pour le non RMS, je ne comprend pas comment sans offset en mode DC le voltmètre donne une mesure sans signification physique tandis que dans le cas avec offset l'appareil donne la composante continue?
je dois faire d'autres essais pour voir.
pour l'avantage de l'oscilloscope je suis d'accord mais c'est le TP qui exige l'utilisation du voltmètre ( mesures voltampérmetriques).
merci une autre fois

[elhadi1]

salut
aprés discussions, on est arrivé peut être à la bonne réponse pour ma première question:
en mode AC du voltmètre
, la tension continue ou altèrnative doit passer par un redresseur puis un intégrateur puis un correcteur.
si la tension est altèrnative, aprés redressement elle devient positive ensuite elle passe par un circuit intégrateur pour avoir une valeur moyenne 2/pi fois la tension d'entrée c'est à dire 0,637. pour avoir une valeur efficace, il faut multiplier 0,637 par 1,11 en utilisant un circuit correcteur dont le coefficient de correction égal à 1,11. on obtient alors à l'arrivée de la bobine une tension efficace égale à 0,707 fois la tension d'entrée (à mesurer).
si la tension à mesurer est continue, la tension reste inchangée en passant par le redresseur. en passant par l'intégrateur, elle reste aussi inchangée mais en passant par le correcteur elle va être multipliée par 1,11 ce qui explique l'augmentation de la tension continue en mode AC du voltmètre.
ex: U=3V sera lue 3,33V
merci à tous

[elhadi1]

j'ai réalisé quelque mesure de tension continue en mode AC: AC
pour U=1V continue en mode AC: U=2V
pour U=2V continue en mode AC : U= 4,83V
pour U=3V continue en mode AC : U= 7V
pour U=4V continue en mode AC : U= 9,16V
pour un voltmètre C.A 402 coefficient de correction n'est pas égal à 1,11 mais plus que 2.

[DAUDET78]

pour un voltmètre C.A 402 coefficient de correction n'est pas égal à 1,11 mais plus que 2.

Même chose sur le mien !
VDC=7,4 VAC=16.4
Tu vas nous emmener jusqu'au réveillon 2015 avec ça ?

[elhadi1]

Même chose sur le mien !
VDC=7,4 VAC=16.4
Tu vas nous emmener jusqu'au réveillon 2015 avec ça ?

vous avez raison merci pour votre aide

[PA5CAL]

j'ai réalisé quelque mesure de tension continue en mode AC: AC
pour U=1V continue en mode AC: U=2V
pour U=2V continue en mode AC : U= 4,83V
pour U=3V continue en mode AC : U= 7V
pour U=4V continue en mode AC : U= 9,16V
pour un voltmètre C.A 402 coefficient de correction n'est pas égal à 1,11 mais plus que 2.

C'est probablement parce que l'appareil ne fait qu'un redressement mono-alternance (avec une seule diode).

Dans ce cas, le coefficient correctif passe à 2,22 (si on laisse de côté la chute de tension aux bornes de la diode de redressement).

[vieuxboulon]

Bonjour,
Je vais tenter à mon tour de donner une explication
D'abord il ne faut pas oublier que le galvanomètre dévie selon le Courant qui le traverse pour le Ca 402 normalement, il faut 50µA pour le faire dévier de 150 divisions (fin d'échelle)
Donc en position DC 20K ohms/volt on peut considérer l'ensemble comme une résistance de 30K don pour lire 1v on se place sur le calibre 1,5V et on a un courant d'environ 33µA
Maintenant si l'on passe en AC on a l'ensemble équivalent impédance 6,32 K ohms/volt pont de résistance les deux diodes (BT41) tête bêche, galvanomètre sur le même calibre l'ensemble fait (6,32*1,5)=9,48K
donc si on applique 1volt sur le même calibre le courant serait (1-0,2)/9,48 soit 84µA donc l'aiguille va dans la boite à gant
Il faut donc changer de calibre 3 v et on recommence le calcul : (1-0,2)/(3*6,32) soit 42µA lecture 2,52V
Tout cela pour dire que c'est complètement absurde et très approximatif
j'ai mis la chute de tension à 0,2V mais elle peut-être différente selon la tension appliquée.
Tout cela pour dire que c'est délirant

[elhadi1]

c'est vrai, normalement en mono alternance le coefficient est égal 2,22 mais pour le CA 402 voila ce que j'ai trouvé:
pour des tensions alternatives en mode AC j'ai vérifiée la validité des tensions efficaces mesurées ce qui vérifie normalement la valeur du coefficient correctif 2,22 mais!
pour des tensions continue en mode AC j'ai présenté les valeurs mesurés ci-dessous et elle montrent que le coefficient correctif n'est pas le même malgré que les valeurs obtenue ne sont pas trés loins de 2,22.
j'ai essayé de faire les mêmes essais avec un voltmétre H1000 et j'ai vérifiée la validité des valeurs efficaces et aussi les valeurs du continu obtenu en mode AC avec un coefficient correctif identique pour les mesures effecuées ( 1,11).
je ne sais pas, est ce qu'il y a un problème dans le CA 402?

[vieuxboulon]

bonsoir,
le calcul que j'avais fait est vaguement valable qu’en cas ou tu met une tension strictement continue... maintenant dès que tu mets de l'alternatif et que tu mesures en mode AC, les diodes, étant tête bêche je te le rappelle laisse passer les deux alternances quand on dépasse la tension de seuil environ 0,2V et donc rajoute une tension se transformant en courant dans le galva; pour moi, c'est alors totalement absurde de vouloir mettre un coefficient correcteur.
Il ne faut pas mettre en cause le CA 402 mais de vouloir à tout prix mesurer du continu en mode AC!
Au fait c'est quoi le H1000?

[elhadi1]

je ne remet pas le CA 402 en cause mais par rapport au voltmètre AOIP H1000 il est moins précis? disponible mais sans manuel d'utilisation. c'est un voltmètre à aiguille ancien. j'ai essayé de le trouver sur internet mais pour accéder il faut payer. si j'arrive à prendre une photo je vous la transmettrai.
pour le coefficient correctif c'est un fichier pdf que j'ai trouvé sur internet et que n'arrive pas à retrouver l'adresse.
tandis que pourquoi j'insiste sur la question parce que c'est la science il est facile de commencer mais c'est difficile de términer?
au début c'était une question simple:
on a deux types de tensions à mesurer: continue ou alternative
on a un voltmètre muni de deux modes: DC ou AC
j'ai 4 cas:
continue en mode DC
alternatif en mode AC
alternatif en mode DC
continue en mode AC

l'indication de l'aiguille a un sens physique dans les 3 premiers cas. est ce que l'indication de l'aiguille dans le 4 eme cas a aussi un sens physique?
je pense qu' en comparant les deux voltmètres CA 402 et le H1000 je peut conclure:
puisqu'on peut contrôler la tension continue en mode AC avec le H1000, ce dernier peut être utilisé pour mesurer une tension composée (alternative+continue).

[PA5CAL]

Sur le catalogue Chauvin-Arnoux, on trouve les caractéristiques du C.A 402 en alternatif :
- une précision de ±2,5% (par rapport à la pleine échelle)
- une impédance de 6,32 kΩ/V
- 6 calibres de 3V, 10V, 30V, 100V, 300V et 1000V
- deux séries de graduations allant jusqu'à 30 et jusqu'à 100 pour les calibres de 10V à 1000V
- une série de graduations spéciale en rouge pour le calibre 3V (pour laquelle la chute de tension dans la diode n'est certainement plus négligeable),

Bien entendu, les caractéristiques électriques ne sont valables que lorsque l'appareil n'est pas endommagé.

[PA5CAL]

Sinon, il n'est pas pertinent de tenir compte de mesures réalisées dans des conditions pour lesquelles l'appareil n'est pas prévu. Et cela est valable pour les deux multimètres cités.

Pour se placer dans les conditions prévues, il est souvent nécessaire de prévoir un montage de mesure. En l'occurrence, avec un simple voltmètre DC/AC :
- pour mesurer la composante continue on met en œuvre un filtre passe-bas, et on utilise un calibre de tension continu,
- pour mesurer la composante alternative on met en œuvre un filtre passe-haut, et on utilise un calibre de tension alternative.
Les valeurs mesurées doivent ensuite être corrigées des imperfections des appareils et composants.

[PA5CAL]

Je m'aperçois que j'aurais dû mettre une légende à mon illustration. L'élément en forme de cercle représente le voltmètre, sur un calibre alternatif à gauche, et sur un calibre continu à droite. Il ne s'agirait pas de le confondre avec une source de tension.

Les deux montages sont généralement combinés, afin de mesurer simultanément les deux tensions avec deux voltmètres.

[elhadi1]

avant de voir comment ces deux montage permet de mesurer la composante continue ou alternative, je pense qu'il y a une erreur?
est ce qu'il ne faut pas inverser les modes du voltmètre, vue que la capacité se comporte comme un filtre passe haut et l'autre composant supposé une bobine comme un filtre passe bas?

[PA5CAL]

Non, il n'y a pas d'inversion. La capa est en série avec le voltmètre alternatif (cercle de gauche), et en parallèle avec le voltmètre continu (cercle de droite). Ainsi, le premier ne reçoit que la tension sinusoïdale sans la composante continue, et le second que la tension moyenne continue sans la composante alternative.

[elhadi1]

Non, il n'y a pas d'inversion. La capa est en série avec le voltmètre alternatif (cercle de gauche), et en parallèle avec le voltmètre continu (cercle de droite). Ainsi, le premier ne reçoit que la tension sinusoïdale sans la composante continue, et le second que la tension moyenne continue sans la composante alternative.

merci pour la réponse et votre gentillesse
j'ai essayé de voir et j'ai vérifié :
en mode AC en branchant une capa en série on mesure uniquement la composante alternative.
en mode DC je n'est pas utilisé une capa en parallèle et malgré cela j'ai mesuré la composante continue.

[DAUDET78]

en mode AC en branchant une capa en série on mesure uniquement la composante alternative.

C'était ma réponse #10

Tu mets un 0,1µF en série avec ta sonde

[elhadi1]

C'était ma réponse #10

au début j'ai cru que vous parliez du filtrage du pont du GBF. maintenant c'est clair
merci beaucoup

[PA5CAL]

en mode DC je n'est pas utilisé une capa en parallèle et malgré cela j'ai mesuré la composante continue.

Comme le voltmètre donne la tension moyenne, c'est le comportement attendu tant que le redresseur n'entre pas en action.

Si l'amplitude de la composante alternative est trop grande, les crêtes négatives sont comptée avec un signe positif dans la moyenne, et le résultat diffère du tout au tout.

[elhadi1]

le schéma de montage de gauche est à corriger? le voltmètre en mode AC n'est pas en serie avec la capa?
pour l'amplitude trés importante, je pense que l'intégrale d'une tension sinusoidale sur une période est toujours nulle.

[PA5CAL]

??? Le voltmètre AC (figuré par le cercle) est bien en série avec la capa. Donc le montage est bon.

Avec les deux voltmètres sur le montage :

[elhadi1]

d'après ce que j'ai compris, le ou les schéma font partie de l'intérieur du voltmètre et la réponse est dans les filtres.mais je pense que les filtres proposés ne répondent pas à la question car il ne sont pas idéals?
pourquoi pas le mode AC et DC de l'oscillo, il est plus simple?

[elhadi1]

chaque voltmètre a ses caractéristiques.