Définition des instruments numériques
Un instrument numérique est un dispositif qui affiche la valeur d'une grandeur mesurée sous forme de chiffres numériques. Il fonctionne sur le principe de la quantification - le processus de conversion d'un signal d'entrée continu en un signal de sortie comptable.
Les instruments numériques ont une structure relativement complexe et sont généralement plus coûteux. Cependant, ils consomment beaucoup moins d'énergie par rapport aux instruments analogiques. Parmi les exemples, on peut citer les multimètres numériques, les voltmètres numériques et les fréquencemètres numériques.
Caractéristiques clés des instruments numériques
Les instruments numériques présentent les caractéristiques importantes suivantes :
Une grande précision dans les mesures.
Des composants sensibles qui sont facilement affectés par la température et l'humidité ambiantes.
Une impédance d'entrée élevée, ce qui entraîne une faible consommation d'énergie.
Une portabilité moindre.
Un coût plus élevé.
Liberté d'erreurs de parallaxe : Contrairement aux instruments analogiques, qui utilisent un pointeur pour indiquer les valeurs mesurées (ce qui peut entraîner des erreurs de parallaxe), les instruments numériques affichent directement les résultats sur un écran, réduisant ainsi ces erreurs.
Structure des instruments numériques
La structure d'un instrument numérique est illustrée dans la figure ci-dessous.
Composants clés des instruments numériques
Les instruments numériques se composent de trois éléments principaux : les transducteurs, les modificateurs de signaux et les dispositifs d'affichage.
Transducteur : Convertit des grandeurs non électriques ou physiques (par exemple, la température, le déplacement) en grandeurs électriques mesurables (telles que la tension ou le courant). Notez que les transducteurs ne sont pas nécessaires lorsque l'entrée est déjà électrique.
Modificateur de signaux : Améliore les signaux d'entrée faibles pour s'assurer qu'ils peuvent être traités efficacement.
Dispositif d'affichage : Présente la grandeur mesurée sous forme numérique. Les diodes électroluminescentes (LED) ou les écrans à cristaux liquides (LCD) sont couramment utilisés à cet effet.
Avantages des instruments numériques
Les lectures sont affichées numériquement, minimisant les erreurs humaines.
Les sorties numériques peuvent être directement alimentées dans des dispositifs de stockage (par exemple, des disquettes), des enregistreurs ou des imprimantes.
Une consommation d'énergie moindre par rapport aux instruments analogiques.
Inconvénients des instruments numériques
Une capacité de surcharge limitée.
Sensibilité à la température : Les composants internes délicats sont facilement affectés par les conditions atmosphériques (par exemple, l'humidité, la poussière).
Plus sensible aux interférences de bruit que les instruments analogiques.
Malgré ces inconvénients, les instruments numériques restent largement utilisés dans les applications de mesure.
