Ampèremètre
Symbole_amperemetre.png
Un ampèremètre est un appareil qui mesure l'intensité d'un courant électrique dans un circuit. L'intensité est mesurée en Ampères.
| Sommaire |
Types d'ampèremètres
Ampèremètres analogiques
Ils sont de plus en plus remplacés par des ampèremètres numériques. Pourtant, en pratique, l'observation de leur aiguille peut fournir des informations sur les variations du courant mesuré que l'affichage numérique ne donne que difficilement.
Il en existe plusieurs types :
- L'ampèremètre analogique le plus répandu est magnéto-électrique, il utilise un galvanomètre à cadre mobile.Il mesure la valeur moyenne du courant qui le traverse. Pour les mesures en courant alternatif, un pont redresseur à diode est utilisé pour redresser le courant mais ce procédé ne permet de mesurer avec précision que des courant sinusoïdaux.
- L'ampèremètre ferro-magnétique utilise deux palettes de fer doux à l'intérieur d'une bobine. L'une des palettes est fixe, l'autre est montée sur pivot. Quand le courant passe dans la bobine, les deux palettes s'aimantent et se repoussent, quel que soit le sens du courant. Cet ampèremètre n'est donc pas polarisé. (Il n'indique pas de valeurs négatives). Sa précision et sa linéarité sont moins bonnes que celles de l'ampèremètre magnéto-électrique mais il permet de mesurer la valeur efficace de courant alternatif de forme quelconque (mais de fréquence faible < 1 kHz).
- L'ampèremètre thermique est composé d'un fil dans lequel le courant circule. Ce fil s'échauffe et s'allonge, ce qui provoque la rotation de l'aiguille. L'ampèremètre thermique n'est pas polarisé, il peut être utilisé directement en courant alternatif jusqu'à des fréquences de plusieurs mégahertz.
Ampèremètre numérique
On doit le considérer comme un voltmètre numérique mesurant la tension produite par le courant à mesurer traversant une résistance (appelée shunt) dont la valeur dépend du calibre utilisé. Par application de la Loi d'Ohm, la tension mesurée est convertie en une valeur correspondant au courant qui traverse la résistance.
Ampèremètres spéciaux
- La pince ampèremétrique AC est une sorte de transformateur électrique dont le primaire est constitué par le conducteur à tester et le secondaire par une self-inductance bobinée sur un circuit magnétique formé par les deux machoires de la pince. Elle sert à mesurer des courants alternatifs élevés sans s'insérer dans le circuit.
- La pince ampèremétrique à capteur à effet Hall permet de mesurer des courants de forme quelconque et d'intensité élevée sans s'insérer dans le circuit.
- Les ampèremètres à fibre optique : ils sont utilisés dans le domaine de la THT (Très Haute Tension) et lorsque la bande passante des capteurs à effet Hall est insuffisante (étude des régimes transitoires violents, ceux pour lesquels le di/dt est supérieur à 108 A/s). Cette technique de mesure utilise l'effet Faraday : le plan de polarisation de la lumière dans le verre tourne sous l'effet d'un champ magnétique axial. Cet effet ne dépend pas de la direction de propagation de la lumière mais dépend de celle de l'intensité.
Utilisation d'un ampèremètre
Montage
Un ampèremètre se branche en série dans le circuit. Cela veut dire qu'il faut placer l'ampèremètre entre deux points du circuit ayant la même intensité (contrairement au voltmètre).
Sens de branchement et polarité
Il faut savoir que les ampèremètres magnétique et numériques (ceux utilisé en cours) sont dissymétriques. Il faut donc les brancher dans le bon sens : le courant doit entrer dans l'ampèremètre par la borne marquée A (ou mA) et ressortir par la borne « commune » marquée COM. On met le plus souvent un fil rouge à la borne A et un fil noir à la borne « COM » (si on fait le contraire, on a une intensité négative).
Calibre
On appelle calibre la plus forte intensité que peut mesurer l'ampèremètre (aiguille en bout de course pour les appareils analogiques ou plus grand nombre de l'affichage numérique).
Tous les appareils modernes sont multicalibres : on change de calibre en tournant un commutateur ou en déplaçant une fiche. Etant donné qu'il ne faut jamais utiliser de calibre plus petit que l'intensité du courant, lorsque nous ne connaissons pas l'intensité, on met la plus grande (souvent 10A) puis on diminue. Si on le fait pas, on risque de « griller » le fusible de l'ampèremètre.
Lorsque l'intensité est plus grande que le calibre choisi, on lit un « 1. » sur l'ampèremètre numèrique ou l'aiguille de l'ampèremètre magnétique est complètement à droite. Pour changer de calibre, on utilise des shunts. Ce sont des résistances électriques additionnelles branchées en dérivation. Plus le calibre est grand, plus la résistance du shunt est faible pour dériver une plus grande partie du courant.
Lecture
La lecture d'un appareil numérique n'a pas besoin d'être détaillée.
Pour l'ampèremètre analogique, l'aiguille se déplace sur une graduation commune à plusieurs calibres. L'indication lue ne représente qu'un nombre de divisions. Il faut donc déduire l'intensité à partir de ce nombre en tenant compte de la valeur du calibre (en faisant une multiplication).
Voir aussi
- académie de Poitiers (avec des photos)
- académie de Bordeaux (source de l'article, avec d'autres photos)