6. Les appareils de mesure.

1. Préambules. 5
1.1. FINALITES 5
1.2. COMPETENCES 5
1.3. EVALUATIONS 5
1.4. POIDS DES EVALUATIONS 6
1.5. REMEDIATIONS 6
2. Les compétences visées. 6
3. Nomenclature. 7
4. Bibliographie. 8
5. Les symboles 9
6. Les appareils de mesure. 10
6.1. Classement des appareils de mesure. 10
6.2. Etude des appareils analogiques. 10
6.2.1. Leur présentation 10
6.2.2. Généralité 11
6.2.3. Le cadran 12
6.2.4. Le galvanomètre 13
6.2.4.1. Description 13
6.2.4.2. Principe de fonctionnement 14
6.2.4.3. Conclusion 15
6.2.5. Les caractéristiques 16
6.2.5.1. Le type de galvanomètre. 16
6.2.5.2. Le mode de pose 16
6.2.5.3. Le degré d'isolation 17
6.2.5.4. La nature de la mesure et la classe de l'appareil 17
6.2.6. Les appareils conventionnels 17
6.2.6.1. L'ampèremètre analogique 18
6.2.6.2. Le voltmètre analogique 19
6.2.6.3. L'ohmmètre analogique 20
6.2.6.4. Le multimètre analogique 21
6.2.6.5. Le wattmètre analogique 22
6.2.7. La technique de mesure 23
6.2.7.1. Cas d'une échelle simple 23
6.2.7.2. Cas d'une échelle multiple 25
6.2.7.3. La SAF 1-0-1-1 28
6.2.7.3.1 Relever des valeurs maximums sur chaque échelle de
lecture. 28
6.2.7.3.2 Lecture d'une tension continue. 29
6.2.7.3.3 Lecture d'une tension alternative. 29
6.2.7.3.4 Lecture d'une résistance. 29
6.2.7.3.5 Lecture d'un courant continu. 30
6.2.7.3.6 Réglage de l'appareil pour une lecture précise. 30
6.2.7.4. La SIF 2-0-1-1 31
6.2.7.4.1 Lecture des valeurs données par l'aiguille I. 32
6.2.7.4.2 Lecture des valeurs données par l'aiguille II. 33
6.2.7.4.3 Lecture des valeurs données par l'aiguille III. 33
6.2.7.4.4 Réglage de l'appareil pour une lecture précise. 34
6.2.7.4.5 Déterminer au départ de la valeur souhaitée l'emplacement
de l'aiguille sur l'échelle graduée. 34
6.3. Les appareils numériques 36
6.3.1. constitution 36
6.3.2. Les différents types d'appareil de mesure numérique 37
6.3.2.1. L'ampèremètre numérique 37
6.3.2.2. Le voltmètre numérique 37
6.3.2.3. Le wattmètre numérique 37
6.3.2.4. Le multimètre numérique 38
7. Les techniques de mesure 41
7.1. Généralité 41
7.2. Le montage amont 41
7.3. Le montage aval 42
7.4. Conclusion 42
8. Les calculs d'erreur sur les mesures 43
8.1. Les types d'erreurs 43
8.2. Définitions 43
8.3. Notation des erreurs 44
8.3.1. Erreur absolue 44
8.3.2. Erreur relative 44
8.3.3. Exemples 44
8.4. Règles de calcul 45
8.4.1. La somme 45
8.4.1.1. Exemple : 45
8.4.2. La différence 46
8.4.2.1. Exemple : 46
8.4.3. Le produit 46
8.4.3.1. Exemple : 47
8.4.4. Le produit d'un carré 47
8.4.4.1. Exemple : 48
8.4.5. Le quotient 48
8.4.5.1. Exemple : 48
8.4.6. Un mixte produit-quotient 49
8.4.6.1. Exemple : 49
8.4.7. La racine carré 50
8.5. Applications aux appareils analogiques 50
8.5.1. En conclusion 51
8.6. Application aux appareils numériques 51
8.6.1. En conclusion 52
8.7. Tableaux des caractéristiques des appareils de mesure du collège 52
8.8. SAF 9-2-2-1 57
8.8.1. Les appareils analogiques. 57
8.8.2. Les appareils numériques. 57
8.9. SIF 10-2-2-1 58
9. L'oscilloscope 59
9.1. Constitution. 59
9.2. Branchement et réglages 60
9.3. La lecture 63
9.3.1. Lecture de l'amplitude 63
9.3.2. Lecture de la période 64
9.3.3. SAF 4-0-1-2 65
9.3.3.1. Relever pour chaque calibre, l'amplitude des signaux
représentés. 65
9.3.3.2. Relever pour chaque calibre, l'amplitude du signal
représenté. 66
9.3.3.3. Relever pour chaque calibre, la période du signal
représenté. 67
9.3.4. SIF 5-0-1-2 68
9.3.4.1. Relever pour chaque calibre, l'amplitude des signaux
représentés. 68
9.3.4.2. Relever pour chaque calibre, l'amplitude du signal
représenté. 69
9.3.4.3. Relever pour chaque calibre, la période du signal
représenté. 70
9.4. Conclusion 71
10. Les alimentations de laboratoire 72
10.1. Les alimentations continues 72
10.1.1. Les alimentations continues à tensions fixes 72
10.1.2. Les alimentations stabilisées 72
10.2. Les alimentations alternatives 73
10.2.1. les alimentations alternatives sinusoïdales 73
10.2.2. les générateurs de signaux 74
11. Les manipulations de laboratoire 75
12. Matériel mis à disposition 75
12.1. Les tables de laboratoire 75
12.2. Le boîtier d'expérimentation 75 Préambules.
1 FINALITES La finalité de la formation dispensée au sein du Collège Saint-Guibert
de Gembloux est de préparer les étudiants sous deux axes.
. Le premier est de les former à l'aspect pratique du métier afin
de leur permettre de trouver leur place dans le monde actif de
demain.
. La seconde est de les former à l'aspect plus théorique du métier
afin,
o d'une part de leur donner le bagage suffisant pour
entreprendre des études supérieures,
o d'autre part pour leur donner le bagage indispensable pour
qu'ils puissent s'adapter aux évolutions futures de la
technique du métier.
Englobant ces deux aspects, nous visons également le développement de
leurs capacités de raisonnement, de logique, d'auto apprentissage et
d'adaptation aux situations évolutives. Le métier de technicien
électricien couvre une technique de plus en plus large, en perpétuelle
évolution et nécessitant des remises à niveau permanentes. Nous
souhaitons former nos étudiants afin de leur donner tous les outils
nécessaires à leur épanouissement dans leur futur métier. 2 COMPETENCES Le programme officiel de la F.e.s.e.c. définit, pour le cours de
laboratoire de la formation du technicien électricien-automaticien, pas
moins de 26 compétences à maîtriser en fin de cycle. Nous ne les
citerons pas ici, vous pouvez les consulter dans les cahiers de
laboratoire associé au cours de laboratoire.
Etre compétent dans le domaine technique ne se résume, sûrement pas, à
la simple connaissance d'une matière. L'étude par c?ur est sans intérêt
et il faut de loin privilégier la maîtrise de la matière. En d'autres
termes, il faut être capable de maîtriser la matière afin de pouvoir
l'exploiter, l'utiliser à bon escient dans des situations concrètes
inhérentes au métier. Il est évident qu'un ensemble de compétences va
s'associer pour permettre la résolution d'une situation particulière.
Le cours de laboratoire vous mettra dans ces situations.
Si chaque matière spécifique (dessin, laboratoire, électricité et
travaux pratiques) ont leurs compétences propres, il est toutefois
inconcevable de saucissonner ces matières. Tous les cours s'entremêlent
entres-eux. Vous devrez donc lors des séances de laboratoire faire des
recherches dans d'autre cours pour préparer ou pour tirer les
conclusions de vos rapports. 3 EVALUATIONS Les évaluations auront lieues de manière hebdomadaire.
Les évaluations seront de deux types.
. Sous forme de S.A.C. (Situation d'Apprentissage Certificative),
elles reprennent des évaluations ciblées sur la matière du ou des
cours précédent(s).
. Sous forme de S.I.C. (Situation d'Intégration Certificative),
elles reprennent des évaluations plus importantes sur un ensemble
de matières du cours. Pour le cours d'électricité, ces situations
se dérouleront durant les sessions d'examen (Toussaint, Noël,
Printemps et juin). Pour les autres cours, elles se dérouleront
tout au long de l'année en fonction de l'avancement des travaux.
Pour le cours de laboratoire, les étudiants réaliseront chaque semaine
une expérimentation sur une matière vue en parallèle dans le cours
d'électricité. A chaque laboratoire est associé un rapport que
l'étudiant devra établir en respectant un document type. Le rapport
sera toujours rendu le deuxième jour ouvrable après l'expérimentation.
Les expérimentations se feront toujours seules. Les étudiants
réaliseront les manipulations en respectant la planification définie
par le professeur. La formation se fera par une succession de
situations d'apprentissage suivie par une ou plusieurs situation(s)
d'intégration. 4 POIDS DES EVALUATIONS Toutes les situations d'apprentissage certificatives (SAC) seront
cotées sur 100 points. L'ensemble de ces cotes comptera en final pour
30% dans les résultats trimestriels.
Toutes les situations d'intégration certificatives (SIC) réalisées
durant un semestre seront cotées sur 100 points. L'ensemble de ces
cotes comptera en final pour 70% dans les résultats trimestriels. 5 REMEDIATIONS L'élève sera particulièrement attentif aux commentaires consignés sur
ses copies afin d'améliorer ses performances. Il aura toujours la
possibilité de venir demander un complément d'information à Mr THYS en
dehors des heures de cours (récréation, heure de fourche, après 16h).
Il est important que les étudiants puissent, rapidement, faire cette
démarche de venir chercher l'information afin de leur permettre de
développer par la suite leur capacité d'auto apprentissage. Les
étudiants doivent bien avoir en tête qu'il n'y a aucunes questions
idiotes, et qu'ils doivent, sans crainte, s'informer pour avoir la
certitude que ce qu'ils pensent être la solution soit bien correcte.
Pour le cours de laborato