Comment utiliser un multimètre numérique ? (Guide du débutant)

Si vous êtes relativement novice en électronique et que vous souhaitez dépanner vous-même des appareils électroniques, il est essentiel d’avoir une bonne connaissance des multimètres.

Au début, nous étions limités aux appareils analogiques, qui étaient assez difficiles à utiliser. Mais maintenant, vous pouvez trouver une variété de multimètres numériques qui vous permettent de sélectionner une large gamme de mesures (manuellement ou automatiquement). En outre, il peut afficher les valeurs mesurées numériquement sur un écran, ce qui facilite l’utilisation de l’instrument, même pour les débutants.

Tous les multimètres numériques peuvent mesurer les tensions AC/DC, les courants et la résistance . De plus, certains vous permettent même de tester la continuité, le hFE, la capacité, la température, l’onde carrée et la fréquence ! Dans cet article, je vais vous guider à travers tout ce que vous devez savoir sur un multimètre numérique et comment mesurer les différentes valeurs.

Table des matières

Conseils de sécurité avant d’utiliser un multimètre numérique

Si vous avez déjà acheté un multimètre numérique, je vous recommande fortement de consulter le manuel d’utilisation avant de l’utiliser. Il est essentiel de connaître les bases et les avertissements.

Attention : Le non-respect des consignes de sécurité peut endommager l’appareil ou même provoquer une électrocution ou un incendie.

Tout d’abord, notez la catégorie de l’instrument. La CEI (Commission électrotechnique internationale) a défini quatre catégories en fonction du type de charge que vous allez mesurer. Vous pouvez trouver ces détails dans votre mode d’emploi ou dans l’instrument lui-même.

Catégorie	Application
CAT je	Appareils électriques à haute tension mais basse consommation
CATII	Appareils électroménagers ou outils portatifs directement reliés au système de distribution électrique
CAT III	Équipement câblé, moteurs polyphasés, systèmes d’éclairage de grands bâtiments et disjoncteurs (au niveau de la distribution)
CAT IV	Alimentations électriques primaires et compteurs basse tension et haute énergie

Catégories de multimètres numériques

En plus de la catégorie, je suggère également de vérifier les instructions électriques, environnementales, mécaniques et de sécurité.

À faire et à ne pas faire avec un multimètre

Vous trouverez ci-dessous quelques conseils de sécurité supplémentaires que vous pouvez adopter lors de l’utilisation d’un multimètre numérique :

Évitez que de l’eau, des liquides et des corps étrangers pénètrent dans le boîtier et les sondes.
Évitez d’utiliser l’instrument si la batterie est faible, les cordons de test sont endommagés, le couvercle de la batterie est ouvert ou si vous constatez tout type de dysfonctionnement.
Gardez le multimètre à l’écart des gaz inflammables et des atmosphères explosives.
N’envisagez jamais de l’utiliser sur des appareils électroniques qui dépassent les tensions et courants maximum spécifiés.
C’est une bonne idée d’utiliser un équipement de protection comme des gants et des lunettes de sécurité lors de l’utilisation de l’instrument.
Assurez-vous de porter des vêtements non conducteurs d’électricité lors de l’exécution de tout type de test.
Lors de l’établissement des connexions, pensez toujours à connecter le fil noir (fil de terre) en premier . Assurez-vous également de déconnecter celui-ci à la fin.
Si vous êtes débutant, c’est une bonne idée d’apprendre d’abord les tests sur des composants électroniquement morts.
Retirez toujours les cordons de test et éteignez le multimètre lorsque vous allez ouvrir le châssis du multimètre.
N’envisagez jamais de remplacer les pièces, sauf si vous êtes un professionnel ou si vous êtes pris en charge par un professionnel.

Différentes parties d’un multimètre numérique

Maintenant que vous connaissez les mesures de sécurité et les précautions, il est temps d’apprendre les bases. Sans comprendre toutes les parties du multimètre numérique et ses fonctions, vous ne pourrez pas le faire fonctionner correctement.

En regardant l’image ci-dessus, vous devriez déjà avoir une idée générale de l’instrument. Eh bien, la plupart des multimètres numériques ont un affichage numérique, un commutateur rotatif et des prises d’entrée. Cependant, certains produits haut de gamme sont également dotés de boutons supplémentaires pour des fonctionnalités supplémentaires. Explorons chacune des parties en détail.

Affichage numérique

C’est le composant le plus basique de l’instrument. La plupart des multimètres intègrent des écrans LCD éclairés, certains sont même rétroéclairés pour une meilleure visualisation.

Contrairement aux compteurs analogiques traditionnels, ils affichent des chiffres, ce qui permet aux utilisateurs de lire facilement les valeurs mesurées. Il peut afficher quatre valeurs/digits et même un signe négatif lorsque la polarité est inversée (mauvais positionnement des fils rouge et noir).

Commutateur rotatif

C’est simplement le sélecteur ou le cadran placé au centre qui vous permet de choisir parmi la gamme de tensions, courants et résistances AC/DC . Tout ce que vous avez à faire est de tourner l’interrupteur dans différentes directions.

Si vous avez un appareil comme illustré ci-dessus (un multimètre à plage manuelle), vous devez régler les valeurs de mesure manuellement. Cependant, si vous avez un compteur à plage automatique, vous n’avez pas besoin de vous soucier des plages car ils peuvent les configurer automatiquement.

Lors des mesures, il est essentiel de connaître les symboles appropriés. La tension et le courant alternatifs ont une notation « ∿ » qui se différencie de la tension et du courant continus, qui est « ⎓ ».

Notez également que certains compteurs bon marché ne proposent pas la mesure du courant alternatif, comme celui ci-dessus sur la photo.

Fils de test/sondes

Chaque multimètre numérique est livré avec deux cordons de test (rouge et noir), également appelés sondes. Ce sont simplement les fils qui permettent de connecter un circuit électrique au compteur.

Une extrémité du fil est une sonde pointue destinée à toucher l’appareil source. Bien que la sonde pointue soit la plus populaire, il existe d’autres variantes, notamment les pinces crocodiles, les pinces à crochet ou même les sondes à pincettes !

L’autre extrémité du fil est généralement une prise banane, qui doit être branchée sur les ports d’entrée du multimètre numérique, dont je parlerai plus loin.

Certains modèles plus anciens offraient des connecteurs BNC, mais de nos jours, la plupart des fabricants utilisent les prises bananes blindées dans les compteurs conformément aux directives de sécurité de la CEI.

Ports d’entrée

Tous les multimètres numériques ont au moins trois ports d’entrée – positif, négatif et un ampère élevé (généralement pour mesurer la plage de courant de 200 mA à 10 A). Cependant, les instruments plus récents ont également un quatrième port pour le test de température, de volt, de résistance et de diode.

Le port d’entrée négatif ou également appelé port d’entrée commun est généralement étiqueté COM . C’est là que la sonde noire est connectée et est reliée à la masse d’un circuit électrique. Peu importe ce que vous essayez de mesurer, cela doit toujours être branché.

D’autre part, le positif ou également connu sous le nom de port de courant, est l’endroit où vous branchez la sonde rouge. Ceci est utilisé pour mesurer le courant jusqu’à 200 mA et est principalement représenté par l’étiquette mAVΩ , VΩmA ou V/Ω/Hz .

Ports d’entrée sur différents multimètres numériques

De même, le troisième port (étiqueté simplement A, 10A⎓MAX ou 20A) est utilisé lorsque vous essayez de mesurer des courants plus importants (supérieurs à 200mA). Ici, vous devez connecter la sonde rouge.

Remarque : vérifiez toujours la tension, le courant, la résistance maximum pris en charge, ainsi que la limitation de temps (lors de la mesure d’ampères élevés) à côté des ports d’entrée avant d’utiliser votre multimètre numérique.

Testeur de transistors

La plupart des multimètres numériques ont un testeur de transistor intégré. Il existe deux champs distincts pour tester les deux types de transistors (NPN ou PNP). Ce faisant, vous devez configurer l’émetteur-base-collecteur de manière appropriée, en vous assurant qu’ils se trouvent aux bons terminaux.

De plus, lors du test de transistors, il est essentiel de pointer le commutateur rotatif sur le champ hFE. Si vous n’obtenez pas la lecture, vous voudrez peut-être inverser leur position pour obtenir des résultats précis.

Boutons d’entrée

Si vous avez un modèle DMM plus récent, il est probablement équipé de plusieurs boutons. Dans certains modèles, vous obtenez un bouton Plage pour définir manuellement la plage ou simplement la régler sur Auto.

De même, il existe d’autres boutons avec des fonctions dédiées, telles que Data Hold, Min/Max Mode, Back Light, On/Off, Frequency Counter, Relative Measurement, Shift et bien d’autres.

Étant donné que le nombre de boutons diffère en fonction du type de DMM, je ne vais pas les détailler. Au lieu de cela, vous pouvez consulter le manuel de l’opérateur pour savoir comment ils fonctionnent et quand vous devez les utiliser.

Comment fonctionne un multimètre numérique ?

Bien qu’il puisse y avoir une large gamme de multimètres numériques, le principe de fonctionnement reste le même. Une fois que vous connaissez le fonctionnement de l’appareil, il n’est pas du tout fastidieux de l’utiliser.

Schéma fonctionnel du multimètre numérique

Selon le schéma fonctionnel ci-dessus, pour trouver la tension alternative du circuit, il est nécessaire de régler d’abord le commutateur rotatif sur une plage appropriée. Ensuite, l’atténuateur calibré convertit les volts supérieurs en volts inférieurs. Ensuite, le circuit redresseur (également connu sous le nom de convertisseur AC/DC de précision) convertit la tension alternative en tension continue. Enfin, les valeurs analogiques générées sont transformées en numérique par le convertisseur analogique-numérique qui est ensuite affiché sur l’écran LCD.

De même, si vous essayez de mesurer une tension continue, il est nécessaire de régler d’abord le commutateur rotatif. Ensuite, les volts supérieurs sont calibrés en volts inférieurs, comme indiqué précédemment. Comme il s’agit d’une tension continue, elle ne nécessite pas de connexion au circuit redresseur et le convertisseur AC/DC convertit le signal analogique DC en numérique, qui est maintenant affiché à l’écran.

Alors que la mesure des tensions nécessitait un atténuateur calibré, la mesure des courants nécessite des shunts , qui couvrent essentiellement le courant élevé pour l’abaisser. Maintenant, si vous essayez de mesurer un courant alternatif, il passe d’abord par le circuit redresseur (pour convertir le courant alternatif en courant continu) avant la conversion en un signal numérique. D’autre part, lors de la mesure du courant continu, cela se fait directement. Une fois la conversion finale terminée, la valeur finale s’affiche sur l’écran numérique.

Pour trouver la résistance, nous devons d’abord pointer le commutateur rotatif sur la plage de résistance appropriée. Contrairement aux autres mesures, nous avons besoin ici d’une source de courant constant qui fournit la quantité d’ampères nécessaire.

Maintenant, le multimètre numérique trouve la chute de tension dans le circuit et, à l’aide de la loi d’Ohm ( Resistance = Voltage / Current ), la résistance est calculée. Enfin, l’amplificateur tampon fournira la transformation d’impédance électrique (c’est-à-dire fournira la meilleure condition de charge) et les signaux analogiques seront convertis en numérique avant la sortie finale sur l’écran.

Comment utiliser un multimètre numérique ?

Comme mentionné précédemment, un multimètre numérique vous aide à mesurer la tension, le courant et la résistance. De plus, il vous permet de tester la continuité , le hFE d’un transistor, la fréquence, etc. Concernant la même chose, je discuterai du guide étape par étape sur la mesure de chacun d’eux.

Tension de mesure

Tout d’abord, branchez la sonde noire/le cordon de test dans le port COM du DMM.
Ensuite, branchez la sonde rouge dans le port mAVΩ, VΩmA ou V/Ω/Hz (courant) .
Ensuite, allumez le multimètre (si le vôtre a un bouton dédié).
Maintenant, tournez le cadran/commutateur rotatif vers le champ de tension AC/DC en fonction du type de tension que l’appareil stocke. Ensuite, utilisez les sondes pour calculer la tension AC/DC.

Par exemple, pour vérifier la tension d’alimentation CA de votre maison, voici ce que vous pouvez faire :

Tout d’abord, recherchez la tension d’alimentation de votre pays. Habituellement, c’est autour de 120-250V.
Réglez le cadran sur Tension CA (V avec le symbole ~) et la valeur doit être supérieure à la tension d’alimentation . Disons que la tension d’alimentation est de 230V. Cela signifie que vous devrez le régler sur au moins 250 ou plus. Dans notre appareil, la valeur supérieure à 230V est 750V. Donc, j’ai réglé le cadran sur 750V. Notez que si vous réglez le cadran sur une tension inférieure, vous risquez de briquer l’appareil !
Maintenant, tenez les cordons de test par le bas en vous assurant de ne pas toucher la pointe des cordons et que les deux pointes ne se touchent pas. Comme toujours, faites également très attention lorsque vous vous approchez de la prise murale.
Ensuite, branchez l’un des fils sur la gauche et l’autre sur la droite . Vous pouvez même les rétablir pour tester par vous-même.
Ensuite, vous pouvez même essayer de tester la tension du trou de terre . Branchez la sonde noire dans le trou unique en haut/en bas. Ensuite, branchez le rouge dans l’un des trous gauche/droit et notez la lecture. Si vous n’obtenez aucune lecture ou une valeur inférieure à la tension d’alimentation standard, notez que votre maison n’est pas correctement mise à la terre.

Bien qu’il s’agisse de mesurer la tension alternative, voici un exemple simple de la façon de vérifier la tension continue d’une batterie AA DC de 1,5 V :

Tout d’abord, vous devez déplacer le cadran sur la tension continue (DC) et régler la valeur sur 2V ou plus. Dans le nôtre, je vais le régler sur 20V.
Ensuite, mettez la pointe de la sonde noire en contact avec le côté négatif de la batterie .
Ensuite, mettez la pointe de la sonde rouge en contact avec le côté positif de la batterie .
Maintenant, notez la lecture de la tension sur l’écran numérique. Si vous obtenez la tension réelle, cela signifie qu’elle est complètement chargée.
Si vous obtenez une valeur négative, cela signifie que vous avez touché les pointes du mauvais côté de la batterie. Vous n’avez pas à vous inquiéter car cela ne va pas détruire votre compteur. Au lieu de cela, il vous fournit simplement la lecture de la borne négative du circuit.
Cependant, si vous effectuez cette opération sur une batterie électroniquement morte, vous obtiendrez probablement une lecture inférieure à 1. Voici ce que nous avons obtenu lorsque j’ai testé sur une batterie 9V DC :

Une fois que vous avez noté les lectures de tension, vous pouvez régler le cadran sur Off .
Enfin, débranchez d’abord la sonde rouge puis la noire .

Mesurer la résistance

À des fins de test, je vais vérifier la résistance d’une résistance de 220Ω. Si vous ne connaissez pas sa valeur, vous pouvez comparer le code couleur avec le tableau en ligne.

Commencez par brancher la sonde noire sur le port COM et la rouge sur le port VΩmA.
Maintenant, tournez le cadran sur le champ Ω et réglez-le sur la valeur appropriée (réglez-le toujours sur celui supérieur à la résistance). Comme vous pouvez le voir, pour la résistance de 220Ω, je l’ai réglée sur 2000.
Ensuite, appuyez et maintenez la sonde noire contre une extrémité de la résistance .
Ensuite, touchez la sonde rouge à l’autre extrémité .
Notez la résistance de l’écran numérique.
Enfin, débranchez la sonde noire suivie de la rouge.

Continuité des tests

Dans cette section, je vais tester la continuité sur un morceau de fil-câble de démarrage. Vous pouvez utiliser tout autre équipement pour vous assurer qu’il n’est pas endommagé et qu’il est en bon état de fonctionnement.

Tout d’abord, connectez les sondes noire et rouge à leurs ports respectifs, comme indiqué ci-dessus.
Ensuite, réglez le cadran sur le champ de continuité (un avec un symbole de diode et un symbole d’onde sonore).
Maintenant, touchez le fil de test noir à une extrémité du fil et le fil rouge à l’autre . Le multimètre numérique devrait produire un « bip » et la valeur devrait changer de « 1 » s’il y a continuité.
En utilisant une technique similaire, voici comment tester la continuité d’un câble de démarrage. Si vous obtenez une valeur 0 ou minimale, cela signifie qu’il y a une continuité parfaite. Cependant, si vous obtenez une lecture plus élevée ou simplement 1 ou OL , cela signifie que le circuit est ouvert et qu’il n’y a pas de continuité, ce qui signifie que le courant ne circule pas).
Une fois que vous avez terminé, réglez le cadran sur Off et débranchez les deux sondes.

Courant de mesure

À des fins de test, j’ai d’abord créé un circuit simple comprenant une batterie 2,68 V CC, une LED verte (tension requise de 1,9-4 V) et un câble de démarrage. et une carte matricielle pour mesurer le courant continu (DC).

Puisqu’il ne s’agit que d’un guide pour débutants sur l’utilisation d’un multimètre, je n’ai pas inclus les étapes nécessaires pour mesurer le courant alternatif (AC). Cela peut être un processus risqué et peut s’avérer fatal. Si vous êtes déjà un expert, vous pouvez utiliser une procédure similaire avec des précautions extrêmes ou utiliser une pince ampèremétrique.

Branchez la sonde noire dans le port COM .
Ensuite, branchez la sonde rouge dans le port 10A . Cependant, si vous savez que le circuit créé est inférieur à 200 mA, vous pouvez également utiliser le port VΩmA.
Ensuite, placez le cadran sur le champ Courant CC .
Coupez le circuit en déconnectant simplement la borne positive du circuit.
Ensuite, connectez le multimètre numérique en série au circuit . Cela signifie que je touche la sonde rouge au côté positif de la batterie et la sonde noire au côté négatif de la LED.
Maintenant, la LED devrait s’allumer et vous devriez voir la lecture sur l’affichage numérique.
Une fois la mesure terminée, vous pouvez maintenant tout déconnecter et également régler la molette sur Off.

Test HFE pour transistors

Paramètre hybride Gain de courant direct, émetteur commun (hFE) détermine le gain de courant ou le facteur d’amplification d’un transistor. Chaque transistor a sa propre valeur hFE, et elle va de 10 à 500. Pour tester le vôtre, suivez ces étapes rapides :

Réglez le cadran sur le champ hFE .
En fonction du type de transistor (NPN ou PNP), insérez le collecteur (C), la base (B) et l’émetteur (E) dans les trous appropriés du champ respectif.
S’il n’y a pas de lecture, essayez de réajuster le transistor jusqu’à ce que vous voyiez la valeur hFE sur l’écran numérique.
Une fois que vous avez noté les valeurs, vous ne pouvez pas régler le commutateur rotatif sur Off et déconnecter les sondes.

Calcul de la sortie, de la fréquence et de la température de l’onde carrée

En plus de la tension, du courant, de la résistance, de la continuité et du hFE, il est également possible de calculer la sortie d’onde carrée à l’aide de n’importe quel multimètre numérique. Pour tester cela, vous pouvez utiliser un oscilloscope ou en construire un à l’aide d’Arduino. Ensuite, utilisez son logiciel pour mesurer la fréquence.

Contrairement aux DMM bas de gamme, certains instruments haut de gamme vous permettent de mesurer la fréquence directement car ils ont un champ Hz séparé.

De même, certains permettent également de mesurer la température. Vous pouvez consulter votre manuel pour en savoir plus à leur sujet.