Introduction
Multimètres True-RMS définition : dans les environnements industriels, les perturbations causées par les charges non linéaires sont courantes. En raison de ces interférences, il est vivement conseillé d’utiliser des instruments équipés de la fonctionnalité de mesure True RMS (TRMS) pour tous les tests et mesures sur site, que ce soit pour des opérations de maintenance, de dépannage ou pour des tests en laboratoire.
Définition de la valeur RMS d’un signal.
La valeur RMS (Root Mean Square ou valeur moyenne quadratique) est une mesure mathématique qui s’applique à tout type de signal, qu’il soit sinusoïdal ou complexe. Elle représente la valeur effective d’une grandeur variable, telle que la tension ou le courant électrique. La définition mathématique complète de la valeur RMS pour un signal quelconque est la suivante :
$$V_{RMS} = \sqrt{\frac{1}{T} \int_{0}^{T} V(t)^2 dt}$$
Dans cette formule :
- \( V_{RMS} \) est la valeur RMS du signal.
- \( V(t) \) est la valeur instantanée du signal à l’instant \( t \).
- \( T \) est la période du signal (pour un signal non périodique, \( T \) pourrait être considérée comme une période de temps suffisamment longue pour couvrir l’ensemble du signal).
- L’intégrale \( \int_{0}^{T} V(t)^2 dt \) calcule la somme des carrés des valeurs instantanées du signal sur toute la période \( T \).
- La racine carrée de cette moyenne des carrés donne la valeur RMS.
Cette définition est valable pour n’importe quel type de signal, y compris les signaux sinusoïdaux, les signaux non sinusoïdaux, et même ceux avec une composante continue. Pour un signal sinusoïdal pur, cette formule se simplifie en raison de la nature régulière de l’onde, mais pour des signaux plus complexes, comme les ondes carrées, triangulaires ou des formes d’onde irrégulières, le calcul intégral est nécessaire pour déterminer avec précision la valeur RMS.
La valeur RMS (Root Mean Square) est une mesure clé en électricité, représentant la valeur effective d’une grandeur variable telle que la tension ou le courant. Cette valeur est comparable à celle d’une source continue (DC) équivalente en termes de puissance dissipée dans une résistance.
Autrement dit, une tension AC avec une valeur RMS donnée aura le même effet de chauffage dans une résistance qu’une tension DC de même valeur. Cette analogie est essentielle pour évaluer correctement la puissance dans les systèmes électriques.
Multimètres basiques et multimètres TRMS
Lorsqu’on parle de mesurer la tension ou le courant avec un multimètre, il est crucial de comprendre la différence entre les multimètres basiques (non-TRMS) et les multimètres TRMS (True Root Mean Square). Cette distinction est particulièrement importante dans les environnements où les formes d’onde électriques peuvent être complexes ou irrégulières.
Multimètres basiques (Non-TRMS) :
Les multimètres basiques (non-TRMS) sont optimisés pour mesurer avec précision les ondes sinusoïdales pures. Ces appareils estiment la valeur RMS (valeur moyenne quadratique) en mesurant directement la valeur de crête du signal alternatif (AC) et en la multipliant par un facteur standard, généralement 0,707, qui est la racine carrée de 1/2. Cette méthode repose sur la relation mathématique spécifique aux ondes sinusoïdales pures, où la valeur RMS est égale à environ 70,7% de la valeur de crête.
Pour une onde sinusoïdale pure, cette estimation est assez précise car la forme d’onde est régulière et symétrique. Cependant, pour les signaux non sinusoïdaux ou plus complexes, tels que les ondes carrées, triangulaires, ou les signaux avec des distorsions, cette méthode ne fournit pas de mesures précises. En effet, la relation entre la valeur de crête et la valeur RMS n’est pas la même pour ces types d’ondes, ce qui entraîne des erreurs significatives dans les mesures RMS effectuées par des multimètres non-TRMS.
En résumé, bien que les multimètres non-TRMS soient adaptés pour mesurer des signaux sinusoïdaux purs, ils sont moins fiables pour les signaux non sinusoïdaux ou complexes, où un multimètre TRMS serait nécessaire pour obtenir des mesures précises.
Multimètres TRMS :
Les multimètres TRMS ou encore True-RMS sont capables de mesurer la valeur RMS de n’importe quelle forme d’onde, y compris les formes d’onde non sinusoïdales ou complexes. Ils sont donc plus polyvalents et précis pour une large gamme d’applications.
Ces appareils calculent la valeur RMS en prenant la racine carrée de la moyenne des carrés des valeurs instantanées de tension ou de courant sur une période complète. Ce processus numérique interne échantillonne le signal, calcule le carré de chaque échantillon, en fait la moyenne, puis extrait la racine carrée.
Ainsi, les multimètres TRMS fournissent une mesure précise indépendamment de la forme de l’onde, qu’elle soit sinusoïdale, non sinusoïdale, ou même si elle comprend une composante continue.
En conclusion, alors que les multimètres basiques sont adéquats pour les mesures sur des signaux sinusoïdaux standards, les multimètres TRMS sont essentiels pour obtenir des mesures précises dans des scénarios où les formes d’onde électriques sont plus complexes. Cette précision accrue est cruciale dans de nombreux domaines de l’électronique et de l’électricité, en particulier avec l’augmentation de l’utilisation de dispositifs électroniques qui peuvent produire des formes d’onde irrégulières.