Publié le 7 juillet 2026 à 15h30
La mesure de résistance dans la plage du milliohm et du micro-ohm est l’une des disciplines spécialisées de la métrologie électrique. Elle semble simple — il ne s’agit « que » d’une très faible résistance — mais la physique de la méthode de mesure change fondamentalement dès que la résistance à mesurer est comparable ou inférieure à celle des cordons de mesure. C’est précisément dans cette plage, où les multimètres standard échouent, que se jouent des questions critiques de sécurité d’exploitation : la résistance de contact d’un connecteur à vis, la qualité d’un point de soudure, la résistance de bobinage d’un moteur, les résistances de transition dans les installations de mise à la terre.
Ce qu’est l’Extech UM200
Le micro-ohmmètre haute résolution (53-UM200) d’Extech est un micro-ohmmètre portable de précision utilisant la méthode de mesure Kelvin 4 fils. L’instrument :
- Mesure des résistances de quelques micro-ohms jusqu’à la plage des ohms.
- Utilise une véritable mesure Kelvin 4 fils avec des conducteurs de courant et de tension séparés.
- Injecte un courant d’essai pouvant atteindre 10 A afin de rendre la réponse en tension mesurable, même pour les résistances les plus faibles.
- Offre 6 gammes de mesure comportant chacune 3 sous-gammes pour une résolution optimale.
- Mesure aussi bien les matériaux résistifs que les matériaux inductifs (bobinages de moteurs).
- Dispose d’un affichage LCD à 5 chiffres.
- Sélection de gamme automatique et manuelle.
- Fonction de mémorisation jusqu’à 3000 valeurs mesurées.
- Fonction de mesure de la longueur de câble (pieds ou mètres).
- Interface PC pour le téléchargement des données.
- Batterie Li-Polymère rechargeable (utilisation sur le terrain sans alimentation secteur).
- Livré avec 4 cordons à pinces Kelvin pour les mesures.
Spécifications de base :
- Méthode de mesure : Kelvin 4 fils
- Courant d’essai (maximum) : 10 A
- Nombre de gammes : 6 gammes principales avec 3 sous-gammes chacune
- Affichage : LCD à 5 chiffres
- Mémoire : 3000 valeurs mesurées
- Interface PC : USB
- Sélection de gamme : automatique / manuelle
- Fonction supplémentaire : mesure de la longueur de câble
- Application : matériaux résistifs + inductifs
- Alimentation : batterie Li-Polymère + adaptateur secteur
- Contenu de la livraison : 4 cordons à pinces Kelvin, chargeur, câble USB, logiciel, mallette de transport
Pourquoi la mesure Kelvin 4 fils est nécessaire
Le problème fondamental de la mesure de résistance à 2 fils : les cordons de mesure font partie à la fois du circuit de courant ET de la mesure de tension. L’ohm mesuré se compose donc de :
R_mesurée = R_échantillon + 2 × R_cordon + 2 × R_contact
Valeurs typiques :
- R_cordon (1 m de cordon de mesure, 0,5 mm²) : 0,03-0,05 ohm
- R_contact (contact à ressort sur métal oxydé) : 0,01-0,10 ohm
- Total : 0,08-0,30 ohm de résistance parasite
Pour un échantillon de 10 ohms, cela représente une erreur de 1 à 3 % — acceptable. Pour un échantillon de 10 milliohms, cela représente une erreur de 800 à 3000 % — la mesure est sans valeur.
Le principe Kelvin 4 fils résout ce problème de manière géométrique :
- Deux paires de conducteurs distinctes sur l’échantillon — une paire pour l’injection du courant, une paire pour la mesure de la tension.
- Le conducteur de tension ne transporte pratiquement aucun courant (uniquement le courant de polarisation de l’entrée du voltmètre, quelques microampères).
- Aucune chute de tension dans le conducteur de tension → sa résistance n’influence pas la mesure.
- Les conducteurs de courant sont sans importance pour la mesure — ils ne font que fournir le courant d’essai défini.
Résultat : la résistance mesurée est précisément celle comprise entre les points de prise de tension. La résistance des cordons de mesure disparaît complètement du calcul.
Les pinces Kelvin (4 mâchoires) en détail
Les pinces Kelvin possèdent deux paires de mâchoires électriquement isolées l’une de l’autre, qui saisissent le même composant :
- Mâchoires intérieures : prise de tension.
- Mâchoires extérieures : injection du courant.
Les mâchoires sont séparées électriquement par une pièce isolante (typiquement 1-2 mm d’écart). Les deux paires contactent la même surface de l’échantillon, de sorte que l’injection du courant et la prise de tension se font en des points géométriquement presque identiques — ce qui est essentiel pour la précision.
Courant d’essai de 10 A — pourquoi si élevé
Pour les résistances les plus faibles, la loi d’Ohm donne des réponses en tension très petites :
- 10 mA × 1 mΩ = 10 μV (difficilement mesurable, noyé dans le bruit)
- 1 A × 1 mΩ = 1 mV (bien mesurable)
- 10 A × 1 mΩ = 10 mV (nettement au-dessus du bruit, haute résolution possible)
C’est pourquoi les micro-ohmmètres de précision injectent typiquement 1 à 10 A. Le courant d’essai élevé a deux effets secondaires qu’il faut anticiper :
- Échauffement : sur 10 mΩ avec 10 A : P = I²R = 1 W. Sans incidence pour une mesure de quelques secondes, mais lors d’une mesure prolongée, l’échantillon peut s’échauffer (la résistance augmente).
- Effets thermoélectriques : aux jonctions de métaux différents (par ex. une borne en cuivre sur un boulon en acier), de petites tensions thermoélectriques (~40 μV/°C) apparaissent. En mesure micro-ohm, elles deviennent perceptibles. Les micro-ohmmètres modernes les compensent par inversion du courant (impulsions +/−).
Exemple d’application : contrôle d’un raccord de barres
Un raccord de barres industriel de 200 A est idéalement un contact cuivre-cuivre serré par vis. Résistance de contact attendue : 0,02-0,05 mΩ. Après quelques années de service, elle augmente sous l’effet de l’oxydation et du desserrage mécanique. Limite critique : au-delà de 0,2-0,5 mΩ, un échauffement est à craindre.
Calcul de la chaleur dégagée en service à 200 A :
- 0,05 mΩ (neuf) : P = 200² × 0,00005 = 2 W. Sans incidence.
- 0,5 mΩ (usé) : P = 200² × 0,0005 = 20 W. Le raccord chauffe nettement.
- 5 mΩ (défaillance) : P = 200² × 0,005 = 200 W. Risque d’incendie, fusion.
Un contrôle micro-ohm régulier détecte le niveau d’usure critique AVANT la défaillance.
Où la mesure micro-ohm fait une réelle différence
Appareillages de commutation et tableaux de distribution : résistance de contact des sectionneurs, des raccords de barres, des porte-fusibles.
Transformateurs : résistance des enroulements (pertes cuivre), résistance de contact du changeur de prises.
Moteurs et générateurs : la résistance des enroulements sur les trois phases doit être symétrique (±2 % max).
Connexions de câbles : manchons à sertir, cosses de câble, bornes à vis.
Installations de mise à la terre : résistances de terre des systèmes de protection contre la foudre, mise à la terre des installations.
Soudures par points et soudures par résistance : contrôle qualité de la soudure par mesure de résistance.
Systèmes de batteries : connexions de cellules dans les batteries de traction, les onduleurs ASI, les stockages photovoltaïques.
Test de circuits imprimés : résistances des pistes en cuivre, trous métallisés.
Installations photovoltaïques : contacts de raccordement des modules, connexions des onduleurs.
Entraînements ferroviaires et industriels : enroulements de moteurs de traction, résistances de freinage.
Installations chimiques : connexions de cellules d’électrolyse, systèmes de protection cathodique.
La méthode de mesure en pratique
- Mettre l’échantillon hors tension et le décharger : absolument critique pour les échantillons inductifs (moteurs, transformateurs) — l’énergie stockée peut détruire l’instrument.
- Retirer les couches d’oxyde : aux points de mesure, à la lime ou à la brosse, afin que le contact soit à faible résistance.
- Raccorder les pinces Kelvin : les mâchoires intérieures et extérieures doivent avoir un contact sûr. Ne pas saisir de peinture, de rouille ni d’isolant.
- Sélection de la gamme : utiliser le mode automatique ou choisir la gamme manuelle appropriée.
- Lancer le courant d’essai : l’instrument délivre automatiquement le courant défini.
- Consigner la valeur mesurée : dans le protocole de maintenance, avec la date, le point de mesure et la température.
- Suivi de l’évolution : la comparaison avec les valeurs mesurées précédemment montre l’évolution de l’usure.
- Après la mesure : retirer les câbles, décharger l’instrument.
Ce que vous obtenez pour votre argent
Extech UM200 micro-ohmmètre haute résolution, méthode de mesure Kelvin 4 fils, courant d’essai jusqu’à 10 A, 6 gammes de mesure avec 3 sous-gammes chacune, affichage LCD à 5 chiffres, sélection de gamme automatique et manuelle, mémoire pour 3000 valeurs mesurées, interface PC (USB) avec logiciel pour le téléchargement des données, mesure de matériaux résistifs et inductifs (bobinages de moteurs), fonction de mesure de la longueur de câble (pieds / mètres), batterie Li-Polymère rechargeable pour une utilisation sur le terrain sans alimentation secteur, adaptateur secteur/chargeur, 4 cordons à pinces Kelvin, mallette de transport.
2 767 EUR : tel est l’investissement pour l’instrument. Comparé aux micro-ohmmètres de laboratoire de précision haut de gamme (5 000-25 000 EUR), l’UM200 est une solution portable de terrain pour les équipes de maintenance, les contrôleurs d’installations électriques et les techniciens de maintenance. Le retour sur investissement est évident : la réparation évitée d’un sinistre incendie sur une installation de distribution de 400 A amortit l’instrument plusieurs fois.
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