Visualisation de l'allure d'une tension 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.

Sur la figure ci-dessus, la tension u(t) est visualisée sur la voie CH1 par l'intermédiaire d'une sonde différentielle de tension.

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

Sonde de tension_02Sonde de tension_03Sonde de tension_01Bornes pour mesurer la tension
Différentes sondes différentielles de tension disponibles dans la salle

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.

ExempleTension visualisée avec une sonde différentielle de rapport 1/200

Base de temps : 5ms/div

Calibre vertical VOIE1 : 500mV/div

Rapport de la sonde différentielle : 1/200

  • La valeur de la tension maximale lue sur l'oscilloscope correspond à 3.2 divisions, soit:

    U maxi = 3,2 divisions × 500 mV / division = 1 600 mV soit 1,6 V U_{ maxi } = 3,2 divisions times 500 mV/division = 1 600 mV soit 1,6 V

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

    • U maxi = 1,6 V × rapport de la sonde de tension = 1,6 × 200 = 320 V U_{ maxi } = 1,6 V times rapport de la sonde de tension = 1,6 times 200 = color blue {320 V}

  • La période correspond à 4 divisions, soit : T = 4 divisions × 5 ms / division = 20 ms T = 4 divisions times 5 ms/division = color blue {20 ms}

  • La fréquence : Fréquence = 1 T = 1 20.10 − 3 = 50 Hz Fréquence = {1} over {T} = {1} over {20.10^{-3}} = color blue {50 Hz}