Voilà un sujet intéressant s'il en est....

Nous verrons dans les articles suivants : le multimètre et l'oscilloscope, que chaque instrument ne mesure pas la même chose.

En terme de tension alternative  nous allons nous trouver en pésence de Tension crête à crête, Tension crête, Tension efficace et Tension efficace vraie.

Essayons de faire le point :

La mesure des tensions variables pose un problème évident puisqu'à l'instant t de la prise de mesure, la tension aura une valeur U et à l'instant t' cette valeur sera de U'...

La Tension crête à crête est celle visualisée sur un oscilloscope. Elle est le double de la Tension de crête.

Les Tensions efficaces sont issues d'un calcul géré au sein du multimètre numérique ou de l'ocilloscope numérique (pas l'analogique). Elles sont basées sur le concept suivant : "définies comme étant égales à la valeur d'une tension continue qui produirait, dans une résistance identique, le même dégagement de chaleur dans le même temps", autrement dit la même puissance. Mais alors, quid des multimètres analogiques? Rassurez-vous, le phénomène est assuré par l'allongement ou plutôt la dillatation du "serpentin" du galvanomètre, donc, tension efficace mais avec une précision moindre.

Tension efficace et efficace vraie.

Le problème est contourné de la manière suivante: on ne mesure pas une tension instantanée, mais une valeur dite "efficace" (on dit aussi, parfois,valeur "moyenne"; en anglais, on parle de valeur RMS, pour Root Mean Square).

Prenons le cas le plus simple, celui d'une tension de forme sinusoïdale parfaite, par exemple celle du secteur. Le multimètre n'affichera pas la valeur crête (peak en anglais), ni aucune des valeurs intermédiaires entre le 0 V et la valeur crête, voisine de 325 V, mais la valeur efficace, soit 230 V. Sachant que, dans le cas d'un signal périodique de forme sinusoïdale, la valeur crête est égale à la valeur efficace multipliée par 1,414 (soit la racine carrée de 2), on retrouve aisément cette valeur maximale. Le facteur de crête, indicateur du degré de distorsion d'un signal, est ici de 1,414.

Prenons maintenant le cas, moins favorable mais très fréquent, d'un signal variable distordu, non-sinusoïdal. Il devient alors impossible de mesurer une valeur "efficace", puisqu'on ne peut plus recourir à la très commode "moyenne"... Pire, la valeur donnée par un multimètre RMS sera entachée en ce cas d'une erreur pouvant atteindre 50%!

La difficulté, cette fois, est tournée en faisant intervenir la valeur efficace vraie, qui est définie comme étant égale à la valeur d'une tension continue qui produirait, dans une résistance identique, le même dégagement de chaleur dans le même temps, autrement dit la même puissance. Les multimètres dotés de cette capacité à mesurer une valeur efficace vraie sont estampillés T-RMS, pour True Root Mean Square. Le facteur de crête atteint alors au moins 3.

Attention toutefois, la mesure ne sera correcte que pour une gamme de fréquences donnée : ce qu'on appelle la bande passante de l'appareil. Celle-ci est le plus souvent comprise entre 500 Hz et 1 kHz. Ceci s'explique par le fait que, sur les multimètres numériques, la mesure s'effectue par comptage; il va de soi que si la variation du signal est trop rapide, le multimètre ne pourra fournir un affichage correct. On voit ici tout l'intérêt de l'oscilloscope, qui travaille à des fréquences bien supérieures... mais encore faut-il qu'il soit numérique... sinon c'est le retour à la case départ!