Impédancemètre pour transformateur BF
En démontant de vieilles radios irrécupérables, je me retrouve avec un stock de transformateurs de sortie dont je ne connais pas toujours l’impédance. Il n’est pas très compliqué de mesurer celle-ci, mais cela nécessite des connexions multiples avec un générateur BF, une résistance adaptée au secondaire du transfo, un multimètre, des commutations… Fastidieux !
Pour plus de facilité et de rapidité, j’ai réalisé un appareil autonome offrant davantage de souplesse. Comme souvent, je puise dans mes fonds de tiroir pour utiliser un maximum de composants récupérés.
L’impédancemètre comprend :
- une alimentation secteur délivrant 5 et 12 volts continus,
- un voltmètre numérique alternatif,
- un réseau de 12 résistances commutables de 2,5 à 50 Ω,
- un module générateur BF en kit, à base d’un XR2206.
Le boitier provient d'une vieille alimentation.
Maquette et positionnement des modules sur le châssis.
Le choix de résistances de puissance (2,5 ohms à 50 ohms) permet de s'adapter à de nombreuses impédances et éventuellement de raccorder la sortie d'un ampli BF. Puissance admissible 5 à 10 watts.
Les graduations du potentiomètre sont réalisées initialement à main levé en mesurant les valeurs réelles du potentiomètre, puis scannées et travaillées avec un logiciel d'image.
La face avant et arrière sont des plaques de plastique faciles à travailler.
La face avant est réalisée avec le logiciel "Gimp", Imprimée et plastifiée.
Le principe de mesure est simple :
- connexion de la résistance de charge au secondaire du transformateur ,
- injection d’un signal de 400 ou 1000 Hz au primaire du transformateur sur lequel est intercalé en série un potentiomètre de 10 ou 20 kΩ,
- le voltmètre mesure d'abord la tension en sortie du générateur,
- puis le voltmètre mesure la tension au primaire du transformateur de sortie. En manœuvrant le potentiomètre de l'échelle graduée, cette tension doit être ramenée exactement à la moitié de la tension délivrée par le générateur A ce moment R=Z primaire.
- il suffit alors de lire la valeur ohmique sur l'échelle graduée. Celle-ci correspond à l’impédance du primaire du transformateur.
Une résistance de 10 kiloohms, commutable en série avec le potentiomètre, permet la mesure des impédances jusqu'à 20 kiloohms.
Test d'un transfo dont l'impédance est connue. 4 ohms au secondaire et 7 kiloohms au primaire. L'interrupteur sur "U", le niveau de sortie est réglé pour afficher un chiffre rond.
Puis, on place l'interrupteur sur "U/2" et on manœuvre le potentiomètre afin d'afficher sur le vu-mètre la moitié de la valeur précédente. La lecture de l'impédance se fait sur l'échelle graduée, ici 7 kiloohms.
400 Hz ou 1000 Hz ? Il semble que la norme ancienne soit de 400 Hz pour la mesure des transformateurs de sortie, au moins jusqu'à la fin des années 60. Actuellement, c'est plutôt 1000 Hz qui paraît être la norme. La fréquence est parfois clairement indiquée sur certains transformateurs mais c'est loin d'être une généralité. J'ai pu constater avec différentes mesures que l'écart d'impédance est relativement faible entre 400 et 1000 Hz lorsque le transformateur est de qualité. Cet écart se creuse nettement dans le cas contraire et aussi par exemple, en mesurant des transformateurs d'alimentation où cette fois les résultats sont nettement différents entre 400 et 1000 Hz.
Les commandes permettent :
- la mise en série avec le potentiomètre bobiné d’une résistance de 10 kΩ pour effectuer des mesures jusqu’à 20 kΩ,
- le choix en fréquence de 400 Hz ou 1000 Hz (valeurs courantes de mesure des impédances),
- le choix d’un signal sinusoïdal ou carré (le kit fournit ces deux signaux),
- la bascule de lecture de la tension entre la sortie du générateur et le primaire du transformateur,
- le réglage du niveau de sortie du générateur,
- le choix des impédances du secondaire parmi 12 valeurs : 2,5 – 3,5 - 4 – 5 – 6 – 7 – 8 - 10 - 12 - 16 -25 – 50 Ω.
