Visualisation de grandeurs instantanées à l'oscilloscope

Attention

Les oscilloscopes ont généralement les entrées de mesure non isolées et non découplées.

  • Non isolées, c'est à dire qu'un potentiel est présent sur les broches métalliques.

  • Non découplées, les masses des deux entrées sont reliées entre elles et reliées à la prise de terre du secteur (risque de court-circuit).

Pour résoudre ces problèmes il faut utiliser des sondes.

Pour visualiser l'évolution d'un signal en fonction du temps (grandeurs instantanées) on utilise un oscilloscope.

Schéma de principe
Schéma électrique

Sur la figure ci-dessus, la tension u(t) est visualisée sur la voie CH2, l'intensité (ou une image de cette grandeur !) du courant i(t) sur la voie CH1.

Lorsque la tension à visualiser est supérieure à 20V, on utilise un adaptateur appelée « sonde différentielle » ou « sonde de tension ». La sonde permet de réduire la valeur de la tension appliquée à l'oscilloscope (exemples de rapports de sonde : 1/20, 1/100, 1/200 ...) et d'isoler électriquement l'oscilloscope du circuit mesuré (protection du matériel et des personnes).

Remarque

Un oscilloscope ne peut visualiser que des tensions, pour visualiser une autre grandeur on utilise une « sonde de courant » qui transforme cette grandeur en une tension proportionnelle (exemple derapport de sonde : 100mV/A).

Réglages de l'oscilloscope : pour une interprétation correcte à l'oscilloscope, il faut connaître les échelles de représentation :

  • échelle des temps (Base de temps) : en µs/div, ms/div, s/div.

  • échelle / déviation verticale (Calibre de la voie) : en mV/div, V/div.

Exemple

Base de temps : 5ms/div

Calibre vertical VOIE1 : 0.5V/div

Rapport de la sonde différentielle : 1/200

La période correspond à 4 divisions, soit : T= 4 x 5 = 20ms

La fréquence : f = 1 T = 1 20.10 3 = 50 Hz f={1} over {T} = {1} over {20.10^{-3} }=50Hz

La valeur maximum lue sur l'oscilloscope correspond à 3.3 divisions, soit:

Umax = 3,3 x 0.5 = 1,65 V

En tenant compte de la sonde différentiel, la tension maxi du signal réel :

Umax = 1,65 x 200 = 325 V