Qu’est-ce qu’un potentiomètre ?
Un potentiomètre est un instrument de mesure qui permet de mesurer avec précision le potentiel, la tension, etc. en mesurant la différence de potentiel entre deux points d’un circuit. En utilisant l’attraction et la répulsion électrostatiques entre les conducteurs chargés, il est possible d’effectuer des mesures sans retirer de courant du circuit. Les potentiomètres à quadrant et les potentiomètres à capacité oscillante sont des formes typiques.
Les potentiomètres à quadrant utilisent une bande métallique mobile (quatre disques séparés suspendus par un fil) et peuvent être utilisés pour mesurer, outre le potentiel, de faibles courants, un faible facteur de puissance (indicateur d’une faible utilisation efficace de la consommation d’énergie dans l’alimentation), etc.
Les potentiomètres à capacité oscillante convertissent un courant continu en courant alternatif en modifiant la capacité électrique en parallèle avec l’entrée, qui est ensuite amplifiée et la sortie lue. Cependant, comme ils nécessitent une certaine habileté, les multimètres numériques ont été largement utilisés ces dernières années.
Utilisations des potentiomètres
Les potentiomètres sont utilisés dans les situations suivantes :
1. Pour mesurer la force électromotrice dans les alimentations à forte résistance interne.
2. Lorsqu’il n’est pas possible d’obtenir une tension mais un courant élevés, comme dans le cas des corps cristallins et de la piézoélectricité de l’électricité de frottement.
3. Lorsqu’une valeur précise de force électromotrice ne peut être mesurée en raison de la polarisation de l’anode et de la cathode, même si un courant peut être appliqué.
Les types de potentiomètres comprennent les types à capacité oscillante (qui font osciller les électrodes d’un condensateur d’entrée, les convertissant en une tension alternative proportionnelle à la tension continue appliquée au circuit électrique à partir d’une source d’alimentation ou d’un circuit extérieur, et amplifiant l’alternative) et les types à amplification à couplage direct (utilisant un transistor à effet de champ ou un tube à vide potentiométrique). Par rapport aux voltmètres courants, ils ont une résistance d’entrée très élevée de 1014-1016 Ω et sont donc utilisés pour mesurer le potentiel, la résistance d’isolement, la charge et les microcourants dans des domaines tels que les rayonnements, l’électricité statique et les matériaux isolants.
Principe des potentiomètres
Comme il existe de nombreux types de potentiomètres différents, le principe d’un instrument de mesure du potentiel de surface destiné à mesurer l’électricité statique est présenté ici à titre d’exemple.
L’élément de mesure d’un potentiomètre de surface, le capteur de potentiel de surface, est basé sur le principe de l’induction électrostatique. Le phénomène d’induction électrostatique fait référence au fait que lorsqu’un objet chargé est approché d’un conducteur, les charges de polarité opposée à l’objet chargé sont attirées vers le côté le plus proche de l’objet chargé.
Dans les potentiomètres, lorsque l’électrode de détection reçoit l’intensité du champ électrostatique (une valeur indiquant l’intensité du champ électrique, qui est proportionnelle au potentiel de charge de l’objet chargé), une charge induite est générée. Lorsque l’intensité du champ électrostatique varie périodiquement au niveau de l’électrode vibrante, la charge induite varie également périodiquement. Un courant de déplacement circule entre l’électrode de détection et la terre (électrode de mise à la terre). En convertissant le courant qui circule dans ce cas en un signal de tension alternative au moyen d’une résistance, le potentiel de charge d’un objet chargé peut être déterminé. La valeur mesurée est influencée par la distance, la taille de l’objet et les conditions environnementales (température, humidité, etc.), c’est pourquoi les comparaisons doivent être effectuées à facteurs constants.
Comment utiliser un potentiomètre d’oxydo-réduction ?
Cette section décrit l’utilisation du potentiomètre d’oxydo-réduction et les précautions à prendre lors de son utilisation.
Tout d’abord, la pointe de l’électrode ne doit pas sécher, car le chlorure de potassium contenu dans l’électrode précipiterait et boucherait le trou de la pointe.
Il convient également de noter que lors d’une mesure avec un potentiomètre d’oxydo-réduction, l’eau doit être agitée avec l’électrode afin d’obtenir une moyenne de l’eau.
La principale raison pouvant expliquer des relevés anormaux sur un potentiomètre d’oxydo-réduction est la présence de taches d’eau ou d’une pellicule d’oxyde. Si des taches d’eau adhèrent au capteur, frottez délicatement la pointe avec un objet doux de type brosse et rincez-la à l’eau du robinet. Si la valeur du potentiel d’oxydo-réduction présente toujours une anomalie, il est recommandé de laver le capteur avec un détergent neutre dilué sur une brosse douce.
Si un film d’oxyde adhère au capteur, il convient d’utiliser une polisseuse de perche de détection. Un film d’oxyde peut se former même si le capteur vient d’être acheté à cause de l’oxygène dû aux secousses pendant le transport. Il faut également faire attention lors de la mesure de l’eau propre, car un film d’oxyde peut se former en raison de la teneur élevée en oxygène.