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Appareils de
mesure
 Les divers types d'appareils de mesure
 Appareils analogiques
Un appareil analogique fait correspondre à la
grandeur que l'on veut mesurer une grandeur analogue.
Le plus souvent il s'agit de l'angle de rotation d'une aiguille.
Par exemple, lorsque la grande aiguille de votre montre a
tourné d'un angle de 90°, vous savez que 15 minutes sont
passées.
Les appareils de mesure analogiques sont
fabriqués en général à partir d'un galvanomètre à cadre
mobile. Ce sont des appareils
fragiles.
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Appareils numériques:
On utilise de plus en plus des appareils à
affichage numérique. (Ne pas confondre avec l'affichage
digital, plus souvent utilisé par les sourds-muets que par les
physiciens.)
Un affichage 2000 points, peut afficher les
nombres de 0 à 1999 ainsi qu'une virgule flottante.
Les appareils numériques ne contiennent pas de
pièces mécaniques en mouvement, mais seulement des composants
électroniques. Ils sont beaucoup plus robustes que les appareils
analogiques.
Remarque: l'affichage digital craint le
froid et risque les engelures au-dessous de -5°C
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| Affichage
analogique |
Affichage
numérique: (4,45) |
Affichage
digital: (3) |
La numérisation d'un signal analogique
La grandeur à mesurer (intensité, tension)
peut prendre une infinité de valeurs.
L'aiguille de l'appareil de mesure peut prendre une infinité de
positions correspondant
à ces valeurs.
Un appareil numérique ne peut afficher qu'un
nombre limité de valeurs (exemple: 2000 points pour les
multimètres ordinaires).
Le signal analogique doit être converti en signal numérique qui
est ensuite appliqué sur l'afficheur.
| Numérisation sur un
bit (2 valeurs). Le bit
est l'unité d'information: il ne peut prendre que deux
valeurs 0 et 1
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Prenons une grandeur
analogique qui peut prendre une infinité de valeurs
entre 0 et 20: La conversion en numérique sur 1 bit
donnera la valeur 0 si la grandeur est inférieure à 10
et 1 si elle est supérieure à 10. |
Numérisation sur 2 bits (4
valeurs)
| grandeur
analogique |
décimal |
2ème bit
( fort) |
1er bit
( faible) |
| de 0
à 5 |
0 |
0 |
0 |
| de 5
à 10 |
1 |
0 |
1 |
| de 10
à 15 |
2 |
1 |
0 |
| de 15
à 20 |
3 |
1 |
1 |
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| On améliore la résolution de l'appareil en
augmentant le nombre de bits servant au codage
(échantillonnage) |
En bleu: grandeur analogique. En rouge: grandeur numérique |
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| Nombre de
bits |
8 |
10 |
16 |
20 |
24 |
32 |
| Nombre de
valeurs |
256 |
1024 |
65536 |
1048576 |
16777216 |
4294967296 |
La valeur numérique trouvée est envoyée sur l'afficheur
après un petit calcul:
Exemple: Numérisation sur 10 bits d'une
tension pouvant varier de 0 à 20 V.
La valeur numérique trouvée est 256 (en
décimal, soit 0010000000
en binaire).
La valeur correspondant à 1024 est 20 V
La valeur correspondant à 256 est donc (256 x 20V) / 1024 = 5 V.
L'appareil affichera 5
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