Réalisez un milliohmètre

(Non, pas celui juste en dessous)


Pour mesurer correctement une résistance faible (moins de quelques ohm.jpg), il faut un multimètre à 4 fils et faire une mesure Kelvin, comme avec cet ohmètre de labo (qui coûte presque 2000 €) : 

milli01.jpg

2 fils pour injecter le courant de mesure et 2 fils pour faire la mesure. Les fils ne sont reliés entre eux que sur l'objet à mesurer. Ainsi on s'affranchit des résistances des fils, des borniers...

Problème, ce genre de multimètre de labo n'est pas donné et tout le monde ne possède pas un tel appareil.

Ici, nous proposons la réalisation d'un accessoire très simple : il s'agit d'un petit boîtier alimenté qui fournit un courant constant de exactement 1 A.

Pour faire une mesure de faible résistance de précision, on réunit, avec 2 fils, les deux bornes du boîtier à la résistance à mesurer. On réunit, avec deux autres fils, la résistance à l'entrée milivoltmètre DC (ou à la rigueur voltmètre DC) du multimètre.

aneng8008a.jpg

Le multimètre, au lieu d'afficher la valeur en millivolt, affiche la résistance en miliohms.

A ce niveau là, il y a deux solutions : 

- soit on connecte les deux broches mâles de ce petit boîtier sur les deux entrées du multimètre et le boîtier présente 4 embases femelles pour faire un mesure en quatre fils.

- soit on réalise le boîtier muni (en plus de son alimentation) de deux embases femelles rouge et noir qui fournissent le courant.

Nous avons choisi cette deuxième solution plus simple.

Quelle alimentation choisir : une embase Jack 12 V ou une embase USB 5 V ?

Nous avons opté pour la 2e solution. En effet , si on mesure une résistance très faible avec notre générateur de courant 1 A alimenté en 12 V, il va dissiper 12 W ce qui commence à faire...
Ici, dans le pire des cas (court-circuit) il dissipera 5 W ce qui est acceptable.
Attention : certains câbles USB sont vraiment très fins, et, sous 1 A, on a vite fait de perdre 1 V dans un câble fin et long...

Comment réaliser le générateur de courant 1 A, stable précis, ajustable ?

Nous allons utiliser un montage très connu en utilisant le régulateur de tension ajustable LM317

milli02.jpg

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Ce régulateur de courant ajustable est précis (0.01%), stable, protégé en court-circuit, en courant, en température, peut délivrer 1.5 A maxi : exactement ce qu'il nous faut !

Il fonctionne en essayant de maintenir 1.25 V entre la sortie et la borne Adjust.

Le courant dans la borne Adjust est d'environ 50 µA ce qui est négligeable ici.

Pour le faire fonctionner en générateur de courant, il suffit de relier une résistance de 1.25 ohm.jpg (qu'il faudra pouvoir ajuster) entre la sortie et Adjust et se connecter à Adjust.

Alimenté en 5V, la tension mini aux bornes du LM317 est de l'ordre de 2 V. Avec 1 V de plus dans la résistance, il reste donc environ 2 V de marge : on devrait pouvoir mesurer des résistances de plus de 1 ohm.jpg.

(Au-delà, il faudrait prévoir un commutateur 100 mA ou même 10 mA, mais la lecture de la mesure sera moins pratique).

On pourrait aussi l'alimenter en 12 V avec un radiateur plus gros :-)

milli03.jpg

milli04.jpg

Difficile de faire plus simple...

Il faut munir le LM317 d'un petit radiateur : nous allons utiliser un boîtier aluminium comme radiateur (la graisse ou la pâte thermique est ici inutile)

Les composants (il manque le condensateur) : la résistance a été composée à partir de 8 résistances de 4.7  ohm.jpg en // avec une résistance de 39 ohm.jpg pour ajuster exactement la valeur...

milli05.jpg

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Le boîtier en cours de montage avec un condensateur de découplage de 1 uF :

milli06.jpg

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 Le boîtier terminé (mais sans l'étiquette) :

milli07.jpg

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Le boîtier (avec son étiquette) en cours d'utilisation : notre sonde à capteurs à effet Hall de faible courant qui devait faire 35 mohm.jpg en fait, en réalité, 40.7 mohm.jpg :

milli08.jpg

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Et notre sonde AC/DC isolée qui devait faire 4 mohm.jpg en fait, en réalité, 8.2 mohm.jpg (Oups) :

milli09.jpg

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Pour voir, nous avons rajouté une Led blanche qui indique si le régulation est effective (elle s'éteint s'il n'y plus de régulation.

milli10.jpg
Nous rappelons que le LM358  permet d'avoir des tensions d'entrée jusqu'à la tension négative et même un peu en dessous.
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That's All, folks !

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30/03/2020