Multimètre - mesure de la tension

Multimètre - mesure de la tension

Mesurer une tension comporte des risques, la mesure s'effectuant par définition « sous tension », donc en présence de courant électrique. Ces risques dépendent de la nature et de la valeur de la tension à mesurer, mais plus encore des conditions dans lesquelles nous allons devoir effectuer nos relevés. 

Il convient en outre de savoir régler et calibrer son appareil de mesure selon les valeurs attendues, et en interpréter les résultats.

La tension est la principale condition à la formation de « courant électrique ». 
La tension, ou différence de potentiel se mesure entre deux points d'un circuit, comme si nous mesurions la différence d'altitude entre deux lieux. Chacun de ces points a un potentiel électrique, pouvant être positif , nul (neutre) ou négatif. 
Cette notion de potentiel est très importante, car le voltmètre (fonction de « mesure de tension » d'un multimètre) ne donne pas le niveau de charge électrique de chacun des points, mais seulement la différence entre ces derniers. 
Entre deux potentiels de 230V, le multimètre nous indiquera 0V de tension. Une mesure mal effectuée ou mal interprétée peut donc nous être fatale, si en voyant s'afficher 0V nous nous pensons en sécurité. 

Ici à gauche une mesure de tension entre neutre (0V) et phase (230V) en sortie d'un disjoncteur.

Le multimètre nous retourne bien une valeur proche des 230 volts attendus.

230 - 0 = 230V 

Voici ce que nous trouverions sur un circuit d'éclairage de type simple allumage, avec une lampe en partie basse et l'interrupteur au centre. Les pointillés indiquent d'où sont prises les mesures.

Sur le schéma de gauche l'interrupteur est ouvert, empêchant la phase de regagner la lampe. 
Le neutre parvient à l'interrupteur par l'intermédiaire de la lampe qui est conductrice, mais elle provoque une chute de la tension du fait de sa résistance interne. Nous trouvons alors une tension inférieure à la tension d'alimentation aux bornes de l'interrupteur lorsque celui-ci est ouvert. 
Nous obtenons 0 volt aux bornes de la lampe, la phase ne parvenant pas jusqu'à cette dernière. Nous avons le neutre d'un côté et rien de l'autre, soit deux potentiels nuls. 

Schéma de droite, l'interrupteur est fermé et se comporte maintenant comme un simple fil conducteur. Les deux bornes de l'interrupteur sont au même potentiel électrique, soit 0V de différence de potentiel (tension). Nous obtenons 230V aux bornes de la lampe, avec la phase d'un côté et le neutre de l'autre. 

Tension = Danger

Comme évoqué précédemment, mesurer 0 volt entre deux fils ne signifie pas qu'il n'y a pas "de courant" sur ces derniers, mais seulement que ces fils sont au même potentiel. 

Nous-mêmes sommes en temps normal à un potentiel de 0 volt, celui de la terre. En entrant en contact avec un potentiel différent du nôtre nous serons traversés par un courant, plus ou moins intense selon la nature et la valeur de la tension, mais aussi de notre résistance (vêtements, humidité, caractéristiques du sol, etc.). 

Au risque d'une mauvaise interprétation s'ajoute celui d'une mauvaise manipulation, par un moment d'inattention, en « ripant » (la pointe de touche qui dérape), en trébuchant ou en se faisant bousculer,... Les motifs pouvant conduire à un accident sont nombreux et à ne pas sous-estimer. 

Voici une liste non exhaustive de précaution à prendre, dans la "mesure" du possible : 

• Accrocher, poser ou se faire tenir le multimètre par quelqu'un d'autre le temps de la mesure, de sorte à n'avoir que les pointes de touches dans chacune des mains.
• Lorsque la tension est prise sur des fils nus, il est préférable de les isoler au préalable (hors tension) avec un domino, puis rétablir le courant pour effectuer la mesure. Les dominos éviteront tout contact avec ou entre les conducteurs.
• Travailler dans le calme pour éviter les effets de surprises et gestes maladroits qui peuvent en découler.
• Travailler dans un milieu dégagé et bien éclairé. Au besoin se faire assister par une personne tenant une lampe et le multimètre par la même occasion.

Utilisation du multimètre en voltmètre

Continu / Alternatif et calibrage

Une grande majorité des multimètres nécessitent de faire le choix préalable du type de tension à mesurer, selon qu'elle soit en continu ou en alternatif. 
Le courant alternatif est celui produit par nos centrales électriques, groupes électrogènes, éoliennes,... Toutes ces sources d'énergie électrique ont en commun qu'elles sont produites par des machines tournantes. Nos installations électriques domestiques sont alimentées en 230 volts alternatif, ou en 400 volts pour les installations triphasées.  
La mesure d'une tension alternative, dite sinusoïdale, est symbolisée la lettre V (Volt) suivie d'une sinusoïde ou des lettres AC (Alternative Courant), soit V~ ou VAC. 

Le courant continu est plus généralement produit par procédés chimiques (piles et accumulateurs), via des cellules photoélectriques (panneaux photovoltaïques) ou encore par effet thermoélectrique (principe du thermomètre numérique). 
La mesure d'une tension continue est symbolisée elle aussi par la lettre V, suivie de deux barres parallèles ou des lettres DC (Direct Courant), soit V= ou VDC. 
A savoir qu'une tension alternative peut être "redressée" pour la rendre continue pour des besoins en électronique notamment, soit en interne dans nos appareils (TV, matériels hifi, certains robots ménagers, etc.), soit par l'intermédiaire d'une alimentation séparée (Box ADSL, téléphone, etc.) 
Inversement, bien que ce soit moins fréquent, une tension continue peut-être "ondulée", pour par exemple réinjecter sur le réseau ou dans notre installation de l'électricité produite à partir de panneaux solaires au moyen d'un onduleur.