Évaluation de l'incertitude de mesure par une méthode statistique ("méthode de type A") Voir cours d'instrumentation

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1 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / Instuments de mesues Eeu et incetitude su la mesue d'une gandeu Ce qui suit découle des pesciptions du IPM (ueau Intenational des Poids et Mesues, Fance), epises pa le NIST (National Institute of Standads and Technology, US). Eeu systématique ou de manipulation Quelques considéations théoiques simples faites à popos du mesuage à effectue pemettent d'appécie l'ode de gandeu du ésultat auquel on peut s'attende : cela pemet souvent d'élimine les ésultats de mesue abeants, dûs à des appaeils défectueux ou à des manipulations eonées (potocole expéimental mal conçu, eeu de câblage, etc...). Une mesue coecte, c'est-à-die exempte d'eeu systématique, est dite "juste". Nombe de chiffes significatifs d'une donnée - En généal, un ésultat de mesue donné avec 3 chiffes significatifs suffit pou les mesues odinaies en électicité. Ce niveau de pécision coespond d'une pat à la pécision d'un appaeil de mesue couant ; d'aute pat au niveau du buit électonique (en généal ) qui se supepose à la gandeu mesuée. - Il est conseillé d'effectue les calculs intemédiaies avec un nombe de chiffes significatifs plus élevé (les calculatices font cela sans poblème), pou évite les aondis de calcul. Pa conte il faut ensuite aondi le ésultat final au même nombe de chiffes significatifs que celui adopté los de la mesue initiale. - Un ésultat ne peut pas ête plus pécis que la moins pécise des mesues qui a pemis son calcul. - Une incetitude est donnée avec au plus deux chiffes significatifs et n'est jamais écite avec une pécision plus gande que le ésultat. Évaluation de l'incetitude de mesue pa une méthode statistique ("méthode de type ") Voi cous d'instumentation Évaluation de l'incetitude de mesue su une mesue unique ("méthode de type ") La mesue x d'une gandeu X (ou "mesuande") n'est jamais exacte, mais connue à une eeu ±ε pès. On appelle encadement l'intevalle [x min, x max ] = [x ε, x + ε]. En oute, cette connaissance su l'eeu possible est elle-même incetaine, ce qui implique une incetitude su la pécision estimée de la mesue. Cette incetitude est déduite d'une loi de pobabilité que l'opéateu se donne a pioi, à pati des infomations dont il dispose su la situation expéimentale (pécision des appaeils de mesue, potocole de mesuage, natue aléatoie ou non du mesuande, capabilité de l'opéateu, etc). Le calcul s'effectue en quate étapes : - Étape 1 : estimation des eeus de mesue a) cas d'un appaeil analogique à aiguille : - lectue de x : si l'échelle de gaduation compote N divisions, et si la lectue indique n divisions, alos : x = n calibe N - eeu ε : elle est fonction de la classe de l'appaeil : ISN

2 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / ε = classe calibe 100 0,5 10 Exemple : calibe 10V ; 00 divisions ; classe 0,5 ; mesue : U = 5,5 V ε = = 0,05 V 100 b) cas d'un appaeil numéique à affichage digital : - lectue de x : pou un appaeil à k digits (k = 5 pa ex.), le digit de poids fot n'est souvent que patiellement utilisé (pa ex. il ne peut pende que les valeus 0 ou 1). On dit que l'appaeil affiche k 1 digits et demi (pou k = 5 pa ex. : 4 digits 1/). - eeu ε : elle est fonction de la pécision p de l'appaeil (expimée en %) dépendant du calibe employé, et d'un nombe n fixé de digits : ε = p.x n Exemple : p = 0,5% ; n = 4 ; mesue : U = V ε = 5,485 x 0,005 +0,0004 0,07 V c) autes cas : estimation de l'eeu pa encadement. Pou tout aute type de mesue (pa ex. : mesuage au pied à coulisse, mesuage à l'aide d'un oscillogaphe, etc), on estime les limites x min et x max de la valeu mesuée, dont on déduit : x = x max + x min x min x x max ε = x max x min ε X = x ± ε Exemples : - mesues de la tension, de la péiode, de la phase d'un sinusoïdal su l'écan d'un oscilloscope. Dans ce cas, les eeus sont d'oigine paamétique (espectivement : pécision de l'amplification veticale, de la base de temps, de la synchonisation) ou gaphiques (notamment : épaisseu de la tace, ajustement coect de sa position su l'écan pa appot au éticule). Manifestement, les secondes sont pépondéantes pa appot aux pemièes, ce qui impose d'estime l'eeu pa encadement. - mesue de la féquence de ésonance d'un système électique du second ode à l'aide d'un voltmète et d'un féquencemète. Il est clai que cette mesue est plus ou moins pécise selon que la coube de ésonance est plus aiguë ou au contaie plus "molle" : il peut ête délicat, dans ce denie cas, de défini coectement les extémités de l'intevalle d'encadement de la mesue. Solution : change de méthode de mesue! - on applique aussi ce type de aisonnement aux composants maqués. Pa exemple, une ésistance = 1000 Ω de catégoie de pécision 1% est telle que 990 Ω 1010 Ω, avec ε = 10 Ω. - Étape : calcul de l'incetitude-type (ou "écat-type") On suppose que la loi de pobabilité est unifome (ou "ectangulaie"), c'est-à-die que la pobabilité pou que l'intevalle [x min, x max ] contienne la "vaie" valeu de la gandeu X est égale à 1 (pas de valeu possible en dehos de cet intevalle), et que, écipoquement, toutes les valeus ente x min et x max sont éputées a pioi équipobables. Dans ce cas, on monte que l'incetitudetype vaut : σ = ε 3 loi ectangulaie : x min x max la "vaie" valeu de x a 100% de chances de se touve dans cet intevalle, avec une même pobabilité su tout l'intevalle ISN

3 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 3 - Étape 3 : cas d'une gandeu composée Cette étape ne concene que les gandeus dépendant de plusieus vaiables (pa ex., une ésistance R = U / I mesuée pa la méthode volt-ampèemétique). Une méthode simple et suffisamment fiable consiste à calcule les bones de l'intevalle d'encadement de la gandeu inconnue à pati des bones des intevalles d'encadement des gandeus qui la composent. Pou l'exemple cité, connaissant les intevalles [u min, u max ] et [i min, i max ], il vient : [ min, max ] = u min, u max i max = max + min ε = max min R = ± ε i min Une méthode plus igoueuse consiste à utilise un calcul que nous ne détailleons pas ici, qui aboutit notamment aux fomules suivantes : somme algébique : poduit ou appot : g = a 1 x 1 ± a x ±... σ g = a 1 σ 1 + a σ +... g = x 1 x x 3 σ g g = σ 1 x + σ 1 x + σ 3 x 3 - Étape 4 : calcul de l'encadement pou un taux de confiance donné En dehos des impécisions dûes à l'appaeillage ou à la lectue des indications, de nombeux facteus peuvent affecte une mesue : buit électonique, paasites de type CEM, influence de la tempéatue, etc. Ces facteus sont aléatoies. On suppose cette fois que la loi de pobabilité de la distibution des eeus qu'ils entaînent est gaussienne. On peut seulement die que la "vaie" valeu de x a statistiquement plus de chance de se touve ves le milieu de l'intevalle [ x min, x max ] que su ses bods. Mais cette valeu peut aussi se touve en dehos de cet intevalle avec une pobabilité non nulle! On monte que l'incetitude x vaut : On note : x = σ avec une pobabilité p = 68% x = σ avec une pobabilité p = 95% x =,57σ avec une pobabilité p = 99% où p est le taux de confiance. X = (x ± x) p% loi gaussienne : (σ : écat-type) σ σ Cela signifie, avec p = 68% pa ex. : il y a envion chances su 3 (/3 0,68) pou que la gandeu X ait une valeu compise dans l'intevalle [x σ, x + σ]. la "vaie" valeu de x a 95% de chances de se touve dans l'intevalle [-σ,+σ] Cette denièe étape n'est pas obligatoie : dans une situation de mesuage simple et bien maitisée, comme pa ex. la mesue de la féquence d'un péiodique stable à l'aide d'un féquencemète numéique, il n'y a pas de aison a pioi de mette en doute l'indication founie pa l'appaeil de mesue, à la pécision de celui-ci pès. Dans ce cas, il est ecommandé de s'aête à l'étape 1 (ou à l'étape 3 si la gandeu est composée). ISN

4 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 4 Mesue des tensions : voltmète Rappels des notations (cf 11) altenatif sinusoïdal avec péiodique de sinusoïdal pu composante continue fome quelconque u(t) U U min, U max Signal péiodique mplitude valeus minimale, maximale U PEK valeu cête U PEK = U max U pp ou u^ mplitude cête à cête (Peak-to-peak) U pp = U max U min <u> ou u ou U DC valeu moyenne ou composante continue < u > = 1 T u(t) dt U eff ou U RMS ou U C+DC valeu efficace vaie (RMS) U eff = < u > u ac (t) Composante altenative u ac (t) = u(t) <u> U C valeu efficace de la composante altenative U C = < u ac > Théoème : U eff =UDC +UC T 0 Mesue en couant continu - Sens de banchement : Rappel : potentiel d'extémité : V ddp U = V V V : potentiel d'oigine Le sens de banchement de l'appaeil maque l'oientation de la flèche epésentative de la ddp (COM potentiel d'oigine, potentiel d'extémité). éseau U + : ouge COM (commun) : noie bones d entée du voltmète Indications du voltmète : U = +1V ; U > 0 U = V ; U < 0 Choix du calibe : toujous commence les mesues pa le calibe le plus élevé. - Mesue de <u> = U DC Tout multimète, quel qu'il soit, mesue en position DC la composante continue d'un en calculant sa valeu moyenne : u <u> ISN

5 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 5 Mesue en couant altenatif - Mesue de U eff avec un multimète "RMS vai" (Tue RMS) Instument : - multimète analogique feomagnétique (symbole : ) - multimète numéique RMS vai, couplage "C+DC" (entée C, commutateu en position C+DC) : exécute l'algoithme de calcul de la valeu efficace : u u <u> u CV + - cicuit intégé de mesue de valeu efficace vaie (convetisseu RMS/CC) : même calcul. Exemple : D636 de nalog Devices Vin Vs Vout 00Ω valeu absolue & diviseu mioi de couant 10kΩ 10kΩ Ω +Vs 470kΩ +Vs -Vs 500kΩ - Mesue de U eff avec un multimète "RMS" altenatif uniquement Instument : - multimète numéique RMS vai, couplage "C" (entée C, commutateu en position C) : un tel multimète élimine tout d'abod la composante continue du pa filtage passe-haut et ne mesue que la valeu efficace de sa composante altenative, selon l'algoithme pécédent : u u <u> u C'est à l'opéateu, apès avoi mesué <u> en couplage DC, de calcule U eff à l'aide de la elation U eff = U DC + U C - Mesue de U eff avec un multimète non RMS Instument : - multimète analogique magnétoélectique. Symbole: - multimète analogique - multimète numéique non RMS Un tel appaeil ne sait mesue (en couplage C) que la valeu efficace d'un puement sinusoïdal. Pou cela, il éalise les opéations suivantes : u u <u> O, dans le cas d'un puement sinusoïdal, on sait que : ISN

6 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 6 U eff = U max et < u > = U max (val. moyenne du edessé) U eff 1,11 < u > π la valeu moyenne du edessé est multipliée pa 1,11 pou affiche la valeu efficace de la composante altenative sinusoïdale. pou les autes signaux péiodiques, non sinusoïdaux, il faut multiplie la valeu lue pa un facteu coectif qui tient compte de la fome du. On donne ci-dessous la valeu de ce teme coectif pou dives signaux et pou diveses mesues. Il est évident que cette méthode est limitée aux signaux simples, et qu'elle n'est pas applicable dans le cas généal. Fome d'onde d'entée sinus RMS C+DC Facteu multiplicatif pou la convesion des mesues Comp. DC cête à cête Fome d'onde d'entée appot cycl. a = 0,5 RMS C+DC Comp. DC cête à cête ed alt 1,000 0,000,88 appot cyclique a 1,74 0,900 1,800 0,450 0,450 0,450 a(1 a) (1 a) a(1 a) ed 1 alt,375,138 3,359 caé 1,83 0,817,566 1,040 0,000 3,600 0,900 0,000 1,800 ISN

7 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 7 Mesue des couants : ampèemète, pince ampèemétique Mesue en DC Le sens de banchement de l'appaeil maque l'oientation du conducteu (le conducteu est oienté de la bone ves la bone COM). I + : ouge éseau bones d entée de l ampèemète COM (commun) : noie Indications de l'ampèemète : I = +1 ; I > 0 sens de ciculation de I (de ves ) oientation du conducteu I = ; I < 0 sens de ciculation de I (de ves ) oientation du conducteu Choix du calibe : toujous commence les mesues pa le calibe le plus élevé. Mesue en C : idem voltmète Pince ampèemétique Utilisation : mesue d'un couant sans coupue du cicuit. Mesue de fotes intensités. Pincipes de fonctionnement : - en altenatif uniquement : tansfomateu d'intensité de appot m = N = I 1 = U. Ici, le N 1 I U 1 conducteu cental dans lequel cicule le couant à mesue constitue le pimaie, donc N 1 = 1 m > 1. Un tel tansfomateu, où I < I 1 et U > U 1, est appelé "tansfomateu d'intensité". Un ampèemète C feme le cicuit secondaie (donc U = 0). Le secondaie d'un tansfomateu d'intensité doit toujous ête cout-cicuité. Sinon, si I 0, la tension secondaie peut ête tès élevée à vide, d'où isque d'échauffement du cicuit, de claquage, voie d'électocution (cf C1 p 19)... - en altenatif et en continu : cellule à effet Hall (cf C31). Il s'agit d'une sonde semiconductice sensible au champ magnétique céé pa le couant I qui pacout le conducteu cental. Losque cette sonde est pacouue pa un couant i pependiculaie à, on monte qu'une ddp V popotionnelle à et donc à I appaaît su les faces latéales de la cellule. secondaie cicuit magnétique I sonde V i ISN

8 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 8 Mesue des puissances : wattmète Pincipe de mesue : cicuit couant ("gos fil") I U cicuit tension ("fil fin") pplication : I U Choix des calibes : toujous commence les mesues pa les calibes les plus élevés. Mesues de puissance en égime tiphasé avec neute 1 sans neute 1 P = P 1 + P + P 3 (P = 3P 1 si égime équilibé) 3 N P = P + P Q = 3 P P Le signe de Q dépend de la natue de la chage (Q > 0 si chage inductive, Q < 0 si chage capacitive) Pince multifonction (METRIX MX 40) La éféence de tension (entée COM) est la phase su laquelle se fait la mesue du couant : COM Compteu d'énegie Le compteu d'énegie mesue l'énegie consommée pa l'utilisateu du éseau EDF : = P a.t. Cette énegie est popotionnelle à la puissance active consommée (kuicosϕ) et est en généal expimée en -h. Dans tous les cas, EDF factue l'énegie consommée active, mais : - taif "vet" (usage industiel moyenne tension) : EDF factue aussi l'énegie éactive (à l'aide d'un compteu d'énegie éactive) si le facteu de puissance cosϕ est inféieu à 0,98 ( tgϕ = 0,4). - taifs "bleu" (usage domestique) et "jaune" (usage industiel petite puissance basse tension) : pas de compteu d'énegie éactive, mais un limiteu d'intensité (disjoncteu) taé à la puissance appaente souscite pa l'abonné losque le couant dépasse la valeu maxi, le disjoncteu coupe le cicuit, et l'utilisateu doit inteveni pou efeme celui-ci apès avoi effectué l'allègement de la chage. En cas de dépassements top féquents, l'utilisateu est donc obligé de souscie un abonnement de puissance plus gande. ISN

9 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 9 Mesue des impédances : ohmmète, pont d'impédance, RLCmète Ohmmète : pincipe : R V Mesue de tempéatue pa sonde ésistive Soit la ésistance des fils de mesue (on suppose que cette ésistance est la même su chaque fil) Mesue fils au pont de heatstone l'équilibe : (R s + )R = R 0.R R s = R 0 R s sonde l R 0 E R U R eeu de mesue dûe à la ésistance des fils. On limite < 1à Ω l < 100 m Mesue 3 fils au pont de heatstone l'équilibe : (R s + )R = (R 0 + )R R s = R 0 R s (ésistance du 3ème fil sans influence su le ésultat) R 0 E R U R eeu de mesue compensée seulement au voisinage de l'équilibe. On limite < 10Ω l < 500 m Mesue 4 fils pa souce de couant R s (ésistance des fils sans influence su la mesue) V Ponts de heatstone en altenatif ou "pont d'impédances" Calcul généal identique au pont en continu : il suffit de emplace les ésistances pa des impédances. Les ésultats numéiques sont obtenus en calculant sépaément patie éelle et patie imaginaie de Z = R s + jx s à pati de l'équation d'équilibe : Z 1.Z 4 = Z.Z 3 (cf 1 p 4). ISN

10 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 10 Mesue de dipôle capacitif en epésentation séie : pont de Sauty séie Z = R s + 1 jc s ω : R s = p q C s = q p c p Z? V e q c Mode opéatoie (mesue manuelle) : 1 ) Choisi une valeu simple du appot p/q (puissance de 10) ) Mette à zéo. Recheche la valeu de c qui minimise l'indication du voltmète. 3 ) Régle pou obteni le "minimum minimoum" indiqué pa le voltmète. 4 ) Éventuellement, etouche légèement la valeu de c. N : à cause du buit électonique, le minimum définitif que l'on atteint est aement nul. Mesue de dipôle inductif en epésentation séie : pont de Maxwell p e Z? R Z = R s + jl s ω : s = pq L s = pqc c V q Mode opéatoie : 1 ) Choisi une valeu simple du poduit pq (puissance de 10) ) Rende infinie. Recheche la valeu de c qui minimise l'indication du voltmète. 3 ) Régle pou obteni le "minimum minimoum" indiqué pa le voltmète. 4 ) Éventuellement, etouche légèement la valeu de c. RLCmète. C'est un pont d'impédances automatique éunissant les méthodes de mesue des dipôles R, L et C. ISN

11 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 11 Mesues chonométiques Féquencemète Utilisé en haute féquence. La base de temps génèe un temps T fixé (pa exemple une seconde). On compte le nombe de péiodes du pendant T. La pécision de la mesue dépend de la pécision de T. T = 1 s mise en fome & base de temps base de temps f = N Hz compteu H RZ mémoie / affichage Péiodemète Utilisé en basse féquence. Une base de temps (un oscillateu à quatz) génèe un temps T fixé (pa exemple une milliseconde). On mesue pa comptage des intevalles T le temps écoulé pendant une péiode du (pa exemple ente deux fonts montants). T = N ms base de temps & mise en fome mise en fome base de temps T = 1 ms H compteu RZ mémoie / affichage Mesue de appot cyclique Mesue éalisée pa comptage (péiodemète) ou pa filtage passe-bas (extaction de la valeu moyenne du ) Diect : Invese : t ON η = t ON T t OFF η = t OFF T T T Phasemète Pincipe d'un phasemète à OU Exclusif : 180 mise en fome mise en fome 180 mesue de appot cyclique convesion % / ISN

12 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 1 Obsevation et mesue des signaux : oscilloscope, système d'acquisition Réglages : quel que soit l'oscilloscope, on touve pesque toujous les églages suivants : visualisation 1 M / menu / pint 100% 90% 3 autoset 4 5 luminosité contaste 7 6 focus 10% 8 0% amplification veticale base de temps déclenchement 9 position 16 9 position 17 position 1 niveau V/div VR CL LT DEC + XY V/div VR CL s/div VR CL 3 4 UTO MNU monocoup RZ C 1 0 DC pf 1 MΩ C 0 DC pf 1 MΩ 0 X 1 X X 5 X10 X50 NORML ZOOM 5 LT EXT 6 EXT ON OFF t V cuseus ON OFF mémoie numéique 33 enegistement lectue masse fiche coaxiale NC éventuellement, sonde atténuatice appot 10:1 câble coaxial l douille Ø4mm masse fiche Ø4mm l ISN

13 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 13 Visualisation : 1. Mache / êt.. Menu "utilisateu" pou églages pesonnalisés, initialisation liaison séie ves PC, impession Initialisation automatique de l'affichage des taces (détecte les signaux pésents en et et ègle automatiquement l'amplification, la base de temps, la synchonisation,...). utoset en anglais. 4. Luminosité des taces. vant de commence, toujous véifie le églage de luminosité : l'écan este désespéément vide si la luminosité est faible, voie nulle! 5. Contaste (écans LCD uniquement). 6. Netteté des taces. 7. Écan avec éticule gadué (en généal, une division = un cm). 8. Lignes pointillées tacées su l'écan, pemettant de mesue le temps de montée d'une impulsion ente 10 et 90% de sa valeu finale, apès avoi positionné la tace ente les lignes 0% (minimum) et 100% (maximum). Nécessite en généal d'agi su 11. mplification veticale : 9. Réglages de la position veticale des taces. 10. Choix de l'amplification veticale (en V/division) : échelle des odonnées. 11. Position VR (vaiable) amplification veticale églable ente deux positions de 10. vant de commence, toujous véifie que le commutateu est en position CL (calibé) 1. DC : entée nomale ; C : composante altenative uniquement ; 0 (ou GND : gound) : masse Un oscilloscope s'utilise en généal en couplage DC. L'entée C ne set que dans cetains cas paticulies (exemple : examen de l'ondulation ésiduelle d'un continu, mesue de déphasage,...) 13. Entée coaxiale (douille NC). Su un appaeil de table, la masse de l'entée est eliée à la tee de l'alimentation électique de l'oscilloscope. 14. Impédance d'entée. 15. Invesion de signe du voie. 16. Tace uniquement, ou uniquement, ou et altenativement, ou et avec découpage (anglais CHOP : choppe), ou +, ou en fonction de ( en odonnée, en abscisse : figue de Lissajous...). Remaque : on peut aussi affiche en choisissant + apès avoi actionné 15. Pou affiche deux taces simultanément, on choisit généalement le mode DEC, sauf en haute féquence où le mode LT devient nécessaie pou évite de voi appaaîte le découpage des taces. Mais, pou des aisons de confot visuel, le mode LT est à poscie en basse féquence. ase de temps : 17. Réglage de la position hoizontale des taces. 18. Choix de la base de temps (en s, ms ou µs/division) : échelle des abscisses. 19. Position VR (vaiable) base de temps églable ente deux positions de 18. vant de commence, toujous véifie que le commutateu est en position CL (calibé) 0. Zoom (ou gossissement) ; pafois assué pa une ème base de temps, plus apide. vant de commence, toujous véifie que le commutateu est en position x1 (pas de zoom) ISN

14 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 14 Synchonisation : 1. Niveau (anglais level) de déclenchement (anglais tigge) : détemine le début de la tace (su le bod gauche de l'écan), losque le atteint ce niveau de tension. font montant niveau début du balayage de l'écan niveau début du balayage de l'écan font descendant En mode manuel (commutateu 3 en position MNU), la stabilisation de la tace n'est possible que si V min < niveau < V max (V min et V max étant les valeus cête du ).. Détemine si le début de la tace est coissant (font montant) ou décoissant (font descendant) 3. Synchonisation automatique, manuelle (pa 1), ou unique (un seul balayage de l'écan) 4. Remise à zéo apès un balayage unique (3 en position monocoup, anglais single sweep) 5. Synchonisation d'apès voie, ou, ou altenativement et, ou extene (pa 6) En mode de synchonisation altenativement pa et, tout se passe comme si l'on avait deux oscilloscopes sépaés (un pa voie). L'avantage de ce mode de synchonisation est de pouvoi affiche deux signaux asynchones (signaux indépendants sans elation de phase ente eux). L'inconvénient de ce mode est, pécisément, de ne pas especte, en généal, la difféence de phase qui existe ente deux signaux synchones avant de commence, toujous véifie que le commutateu n'est pas en position LT. 6. Entée de synchonisation extene pa un toisième, ni ni. Ex : éseau 50Hz. Cuseus : 5. Mache / aêt de l'affichage des cuseus su l'écan. 6. Choix ente cuseus veticaux (mesues d'intevalles de temps) et cuseus hoizontaux (mesues de tensions) 7. Choix ente déplacement d'un seul cuseu ou des deux à la fois. 8. Déplacement des cuseus. Mémoie numéique : 9. Mache / aêt de la mémoie numéique (si l'oscilloscope est numéique...). 30. Enegistement (anglais SVE) 31. ffichage du (ou des) denie(s) enegistement(s) (anglais RECLL) Check List Liste des églages et véification à effectue avant de commence : 1) Connecte un su la voie, apès avoi véifié que sa tension cête n'excède pas la tension maximale admissible su cette voie. ) Luminosité (4) en position maxi, potentiomètes position veticale (9) en milieu de couse 3) mplifications veticales et base de temps calibées (11 et 19 su CL), 4) Entées en couplage DC (1), et commutateu (16) su DEC 5) Zoom non actionné (0 en position NORML) 6) Synchonisation en mode automatique (3 su UTO), su la voie (5) 7) Mémoie numéique desactivée (31 su OFF) 8) Éventuellement : faie un autoset (3) 9) Véifie les églages poposés pa l'autoset. Modifie si nécessaie. ISN

15 G. Pinson - Physique ppliquée Mesues - 16 / 15 nalyseu de specte Un analyseu de specte pemet de visualise un péiodique (en généal complexe) en fonction de la féquence. Il en existe plusieus types : - nalyseu analogique : batteie de filtes passe-bandes (cf 6), ou écepteu hétéodyne (équivalent à un écepteu adio, qui, pa constuction, "analyse" le pésent su son antenne). Existe notamment pou les tès hautes féquences. - nalyseu numéique : acquisition numéique du, puis calcul du specte pa tansfomée de Fouie (FFT : cf 4). Matéiellement, existe sous tois fomes : appaeil spécialisé, bloc FFT adjoint à un oscilloscope, ou système d'acquisition su PC (cf 17). nalyseu de specte de éseau (ou "analyseu d'énegie") : c'est un analyseu F spécialisé dans la mesue des hamoniques de couant (ou éventuellement de tension) pésents su un éseau de distibution 50 Hz. Pou un donné, on définit : - valeu efficace vaie totale (RMS) : I eff = I n eff n=1 - taux d'hamonique amené au fondamental ( nome IEEE) : (I neff : val. eff. de l'hamonique de ang n) n= THD = I 1eff - facteu de distosion ou taux d'hamonique amené à la valeu efficace totale du (nome CEI) D = n= I n eff I n eff I eff = n= n=1 I n eff I n eff N : D toujous < 100%. Exemple : i(t) = 100( sin x 0,5sin 3x + 0,4sin5x 0,34sin 7x + 0,11sin9x) avec x = π50t amplitude / 100 kπ specte en % Hz Fondamental n = 1 ; 50 Hz n = 3 ; 150 Hz n = 5 ; 50 Hz n = 7 ; 350 Hz n = 9 ; 450 Hz ISN Ieff () 88, I cête () 37,0 THD 74,4% D 59,7% H1 () 70,7 100,0% H3 () 35,4 50,0% H5 () 9,7 4,0% H7 () 4,0 34,0% H9 () 7,8 11,0%

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