Tutoriel : Utilisation du RLC mètre DT 9935


Ce modèle est badgé CEM, mais il est aussi vendu sous d’autres marques avec une autre référence, voire avec un boitier différent, mais c’est la même bête à l’intérieur.

pctdetail.722-436_1

D’autres comme le DE 5000 d’ IET sont d’un fonctionnement identique, mais beaucoup plus précis ( mais ils coutent le double )

http://www.amazon.com/IET-DE-5000-Handheld-LCR-Meter/dp/B005EMT8PC

Un RLC mètre permet de mesurer des résistances, des selfs et des condensateurs.

AVERTISSEMENT !!! TOUJOURS DECHARGER LES CONDENSATEURS AVANT DE LES MESURER

Contrairement à l’ ESR mètre PEAK, qui le détecte et décharge le condensateur avant de faire la mesure.

Sinon on risque d’endommager le RLC mètre.

Contrairement à un multimètre, le RLCmètre fait des mesures en alternatif, puisqu’il s’agit d’impédances.

( mais il a une fonction mesure de résistances en courant continu : DCR )

Ce modèle est intéressant, car il possède des gammes de mesure très étendues et une excellente résolution :

RESISTANCE.(F=1kHz)

Range:.20.000/200.00Ω/2.0000/20.000/200.00kΩ/2.0000/20.000/200.0MΩ

Resolution: 0.01/0.1/1Ω/0.01/0.1/1kΩ/0.1MΩ

Accuracy: ±(1.5% +5 dgt.)

INDUCTANCE.(F=1kHz)

Range:.2000.0µH/20.000/200.0/2000.0mH/20.000/200.00/2000.0H

Resolution:.0.1/1µH/0.01/0.1/1mH/0.01/1H

Accuracy:.±(1.5% +15 dgt.)

CAPACITANCE (F=1kHz)

Range: 2000.0pF/20.000/200.00/2000.0nF/20.00/200.00/2000µF

Resolution:.0.01/0.1/1pF/0.01/0.1/1nF/0.1µF

Accuracy: ±(1.0% +10 dgt.)

Alors que mon multimètre a une résolution de 0,1 Ohm, ici elle est de 1 mOhm.

Contrairement à d’autres appareils, la fréquence de mesure est réglable :

Test.Frequencies : 100/120/1k/10k/100kHz

Mais ce n’est pas tout :

Mesures sur les condensateurs :

Un vrai condensateur est loin d’être parfait, voici son schéma équivalent :

chema equivalent condensateur

C : représente le condensateur parfait.

ESR : sa résistance série ( une valeur généralement faible )

Rleakage : sa résistance de fuite ( une valeur généralement très élevée )

Ls : l’inductance série ( généralement faible )

Notre RLCmètre va nous permettre de mesurer tout ça !

Au fait pourquoi le mesurer ?

Parce que les condensateurs vieillissent, plus ou moins vite, selon leur température de fonctionnement et que tous ces paramètres peuvent changer et dégrader ou perturber le fonctionnement de votre ampli ou appareil électronique quelconque..

N’oubliez pas que nous sommes dans le Vintage avec des condos qui ont pour certains passé la soixantaine ( dans ce cas il ne faut même pas les mettre sous tension : remplacement direct par des neufs ).

Qu’est ce qui varie ? Quels sont les conséquences ou les risques ?

– La capacité, qui peut être nulle quand le diélectrique d’un condensateur électrochimique a complètement séché, ou coulé. Le filtrage de l’alimentation sera moins efficace, le taux d’ondulation va beaucoup augmenter, jusqu’à être audible ( ronflement à 100 Hz ).

Mais dans certains cas elle peut aussi augmenter ( vu un exemple où la capa chimique est passée de 47 µF à 76 µF, presque le double : placée dans un filtre de tonalité commutable, elle provoquait des plocs dans les enceintes à chaque manœuvre du commutateur )

– La résistance // : Sur un condensateur parfait elle devrait être infinie, mais lorsque l’isolant se dégrade la résistance // diminue et augmente les fuites ( fuites qui vont court-circuiter le montage, donc modifier le comportement de l’ampli, mais aussi provoquer un échauffement supplémentaire qui dégradera encore plus vide le condo ). La résistance // peut diminuer jusqu’au court circuit, c’est particulièrement grave sur un condo ( chimique en particulier ) placé dans le circuit du signal pour isoler la composante continue entre deux étages, le condensateur ne joue plus son rôle d’isolant et va envoyer un courant continu supplémentaire et griller le ou les transistors des étages suivants. Ou bien sur un ampli avec un gros condo en sortie HP, on va griller l’étage de puissance et/ou envoyer du courant continu dans les enceintes et les bobines de HP vont griller aussi. S’il s’agit d’un condo de filtrage de l’alimentation le court circuit dans le condensateur, va fusiller le pont redresseur. Il faudra le changer, mais avant il faudra vérifier la résistance // du condensateur de filtrage.

– La résistance série : ( l’ ESR ) :

Sur un condo de filtrage d’alimentation elle va réduire le courant de charge et freiner le courant absorbé par l’ampli, réduisant ainsi sa dynamique, mais aussi provoquer un échauffement supplémentaire qui dégradera encore plus vide le condo. Elle va aussi provoquer une chute de tension d’alimentation continue et limiter la puissance de l’ampli.

Sur le trajet du signal : condensateur de liaison : un condensateur et une résistance forment un filtre passe bas dont la valeur de la fréquence de coupure du filtre Fc= 1/(2 x pi x R x C ). Généralement l’ ESR est négligeable devant R, mais si l’ ESR augmente trop il faut l’ajouter à R et la fréquence de coupure va diminuer jusqu ‘à réduire la bande passante. C ‘est particulièrement important dans les filtres passifs d’enceintes, ou sur les amplis avec un condo en sortie, vu la faible résistance des bobines de HP, toute augmentation d’ ESR va écrouler le signal.

L’inductance série ? Elle dépend de la fabrication et du type de condensateur, elle est censée ne pas varier, mais c’est un élément parasite, la question se pose lors du remplacement d’un condensateur par un d’un autre type.
L’inductance est en série avec la capacité et forme un circuit résonant, dont l’impédance va varier en fonction de la fréquence, et s’annuler à la fréquence de résonance qui dépend de C , mais aussi de L.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Circuit_LC

La précision de la valeur C est en général de + ou – 20 %, c’est énorme ! Notre RLC mètre a une précision de mesure de +- 1% à 5% ( selon les calibres ) , pour certains montages électroniques, comme les filtres, il faudra tenir compte de toutes les valeurs parasites et de la capacitance précise. On pourra ajouter d’autres petites capas en // pour ajuster précisément la valeur d’une capa d’un filtre au pico Farad près !!!!

Vous avez noté qu’il y a une résistance série et une résistance parallèle, aussi notre RLC mètre est équipé de deux modes de mesure : série parallèle.

Mesures sur les selfs :

En très hautes fréquences (dès 100MHz) l’espacement d’une spire à l’autre présente une capacité parasite qui peut prendre des proportions importantes par rapport à l’effet inductif recherché. Le comportement de la bobine peut se représenter par une bobine idéale en parallèle avec un condensateur idéal pour les effets réactifs.

Le schéma est complété par une résistance parallèle Ra qui traduit les pertes du circuit magnétique et par une résistance série Rc qui traduit la résistance du fil électrique enroulé.

Schéma équivalent :

induct1125

Mesures sur les résistances :

Le mode de fabrication et la présence inévitable des fils de connexions entraînent l’apparition d’une composante inductive, appelée inductivité propre L. Chaque paire de conducteurs auxquels est appliqué une différence de potentiel présente des courants capacitifs. Cet effet parasite est plus prononcé dans les bobinages et se nomme capacité propre C.

Les résistances aussi sont une combinaison RLC

Schéma équivalent :

res116

Mesures sur les câbles :

Généralement on ne intéresse qu’ à leur résistance, qui dépend de leur longueur et de leur section. Mais selon les fréquences, voici le schéma équivalent d’un câble.

cable

Donc notre RLC mètre peut mesurer :

Affichage principal :

Ls: inductance série
Lp: inductance parallèle

CS: capacité série
Cp: Capacité parallèle

Rs: Résistance série
Rp: résistance parallèle

DCR : résistance en courant continu :

Pour ce dernier point : si on fait le rapport de la résistance en ~ à diverses fréquences et la résistance en continu d’un câble, on doit pouvoir apprécier l’effet de peau, dès qu’on dépasse 1 ( Un article sera consacré à l’effet de peau ). Il existe, il est mesurable, toutefois son effet est à relativiser devant les variations d’impédance des enceintes sur toute la plage de fréquence qui sont bien plus importantes que celles d’un bout de câble de 3 mètres.

Choix série ou parallèle :

Certains des paramètres ont un effet négligeable selon le composant mesuré. Aussi le LRC mètre se positionne tout seul sur le mode série ou parallèle pour faire la meilleure mesure du composant à tester.

Mode_p_s

Mais l’opérateur peut changer le mode en appuyant sur le bouton central « SER PAL »

Tri de composants : « SORT »

Comme on l’a vu le RLC mètre a une meilleure précision que celle indiquée sur les condensateurs. Une fonction particulière SORT ( tri) va nous permettre de trier rapidement des composants presque identiques, dans toute une boite. Avec la réponse FAIL ou PASS et le buzzer. Ca permet d’appairer les caps des voies droite et gauche d’un préampli ou d’un ampli, parce que si celui d’une voie est à + 20 % et l’autre à -20 %, ça peut donner des résultats différents..

Rappels d’électricité :

Impédances

Inductance_capacitance

L’inverse de la résistance : 1/R s’appelle la Conductance

L’inverse de l’impédance 1:Z s’appelle l’admittance

L’inverse de la partie imaginaire de l’impédance s’appelle la submitance

L’inverse de la partie réelle de l’impédance , s’appelle la concductance.

Toutes ces valeurs ont pour unité le Siemens.

Impédances en série :

L’impédance résultante est la somme (vectorielle ) des deux impédances ( Il y a deux tunnels à passer à la suite )

Dans ce cas le courant commun est la référence et les tensions s’ajoutent vectoriellement.

Impédances en // :

L’admittance résultante est la somme (vectorielle ) des deux admittances ( Il y a deux tunnels en // pour passer à la suite )

Dans ce cas la tension commune est la référence et les courants de chaque branche s’ajoutent vectoriellement.

Affichage second paramètre :

– θ: angle de phase
– ESR: Equivalence Résistance série
– D: Facteur de dissipation
– Q: Facteur de qualité

à suivre..

Calibration :

La calibration est nécessaire pour compenser les valeurs de résistance, capacitance et d’inductance des cordons de mesure et n’afficher que la valeur du composant testé..

Principe : la calibration se fait en deux temps : circuit ouvert « OPEN », et cordons en court circuit « SHORT »

Il faut d’abord passer le premier test OPEN , avant de pouvoir faire le deuxième SHORT. La réponse à chacun de ces tets est soit « PASS » , soit « FAIL ». Pour que la calibration soit bonne, il faut passer les deux tests. Chacun de ces test dure 30 secondes, le temps d’effectuer les diverses mesures.

Cet appareil est livré avec différents jeux de cordons et pinces. Chaque fois qu’on change de cordons, il faut donc refaire la calibration.

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ATTENTION : Aucun de ces cordons ne passe le test de calibration.

C ‘est particulièrement gênant lorsqu’on mesure l’ ESR d’un condensateur de quelques mOhms, la calibration ayant échoué, l’appareil va rajouter la résistances des cordons et pinces de quelques dixièmes d’ohms, faussant ainsi complètement la mesure d’ ESR..

Aussi il faut se fabriquer des cordons beaucoup plus courts ( gros fil, soudures pour éviter les résistances de contact)

Exemple trouvé sur internet.

Cet article sera complété, pour chacune des mesures sur les divers composants RLC, lorsque j’aurais reçu de qui faire d’autres cordons

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3 commentaires pour Tutoriel : Utilisation du RLC mètre DT 9935

  1. Gilles dit :

    Bel article ! Ca y est, j’ai décidé qu’il m’en faut un !
    Il semble qu’on arrive à toper des DE-5000 à « pas trop cher », désormais (supplanté par le DE-6000)
    As-tu quelques points de repère pour déterminer si une capa d’alim est très fatiguée ? (bon, si la résistance // est très faible, on peut supposer qu’elle est morte)

    • jacqueline73 dit :

      Bonjour.

      Comme repère il y a les « datasheets » des fabricants, à défaut de trouver celui d’un ancien condo d’une marque disparue , on compare avec un du même type.

      Oui si la résistance // est faible, le condo est bon pour la poubelle.

      Les résultats dépendent pas mal de la freq de test, mais elle est souvent indiquée.

      Cdt

      Jacqueline

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