Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Lang TRAN ‐TIEN : Professeur à l’École Supérieure d’Électricité
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Lire l’articleINTRODUCTION
La phase fait l’objet de la mise en œuvre de nombreuses méthodes de mesure, qui sont exploitées dans des domaines très diversifiés.
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Dans le cadre des courants forts, citons l’importance du facteur de puissance pour la définition qualitative d’une installation électrique, la nécessité d’un contrôle de phase lors du couplage de deux réseaux, l’intérêt de la mesure de l’angle interne des machines synchrones en régime perturbé et de l’enregistrement de la différence de phase transitoire entre tensions et courants d’un moteur asynchrone lors de démarrages, etc.
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En technique de courants faibles, la phase est un paramètre aussi fondamental que l’amplitude, et peut devenir parfois un point crucial : il faut la surveiller, conditionner, avancer ou retarder avec soin et précaution ; citons le rôle de la phase dans les systèmes d’asservissement, les chaînes d’acquisition et de transmission de données, les lignes téléphoniques, la télévision, la technique du radar, les télécommunications spatiales, etc.
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Il ne faut pas limiter la mesure de phase au seul phénomène électrique : à l’aide de capteurs, on transforme les grandeurs physiques en tensions électriques ; on étudie ainsi les phénomènes de propagation fluidique ou de vibrations mécaniques ; c’est, par exemple, en mesurant le module et la phase d’une impédance mécanique en différents points d’une structure que l’on comprend la tenue de la structure aux vibrations, en vue de localiser les points et lignes nodaux dans les constructions mécaniques continues, ou de déterminer les fréquences de résonance, le module d’élasticité et le facteur de perte, ou encore de minimiser la transmission de vibrations . Ce sont là certains problèmes posés par la construction des machines modernes de haute qualité.
Du courant fort au courant faible, de toutes natures et de toutes fréquences, de nombreux principes de mesure de différence de phase ont été proposés et font appel à des montages très variés, chacun répondant souvent à des contraintes particulières et donnant des mesures ayant des significations bien définies.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1979 par TRAN-TIEN LANG
- Version courante de juin 2014 par André POLETAEFF
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Mesure de phase à l’aide de voltmètres2. Méthodes utilisant un oscilloscope
2.1 Méthode utilisant un oscilloscope à double trace
Les deux tensions à comparer e 1 (t ) et e 2 (t ) sont appliquées aux deux entrées de l’appareil. À l’aide des boutons de réglage de gain de chaque voie, et de cadrage, on cherche à superposer les deux valeurs moyennes (figure 11). Si la différence de phase est nulle, les signaux e 1 (t ) et e 2 (t ) se confondent sur l’écran ; s’il se produit un décalage θ des traces, la différence de phase est donnée par :
Cette méthode évalue, sans indécision, une différence de phase entre – 180o et + 180o. La précision de lecture de θ et de T est assez faible ; les erreurs peuvent atteindre une dizaine de degrés. Aussi faut‐il que les deux voies de l’appareil présentent le même déphasage propre pour la fréquence de travail.
Ce déphasage parasite est souvent nul pour des fréquences basses ; mais il peut devenir important lorsqu’on se rapproche des fréquences limites hautes (haut de la bande passante de l’appareil). Il est nécessaire, avant toute mesure, de vérifier la parfaite coïncidence des deux traces résultant de l’application d’une même tension sur les deux entrées.
Pour des différences de phase faibles, l’épaisseur du spot peut compromettre la lecture. Il est intéressant d’effectuer alors l’opération avec le maximum de vitesse de balayage, car l’épaisseur du spot restera inchangée. En multipliant la vitesse de balayage par n par exemple, le décalage θ1 = n θ sera plus facile à mesurer et la différence de phase ϕ sera donnée par :
avec :
- T :
- valeur mesurée avant la multiplication de la vitesse de balayage.
Cette méthode permet de visualiser la forme des...
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Méthodes utilisant un oscilloscope
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HANSON (R.C) - Narrowband noise immunity in a broadband gain phase meter - (Immunité au bruit à bande étroite dans un phasemètre à large bande). Hewlett‐Packard J., 23, no 9, p. 17-20, mai 1972.
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(2) - DART (R.) - Impédance mécanique et applications à l’étude dynamique des structures. - Spectral Dynamics.
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(3) - AZENCOT (J.), PROST (R.) - Phasemètre large bande à détection synchrone utilisant une ligne à retard comme étalon de temps. - Onde Électrique (F), 55, no 6, p. 341-6 (1975).
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(4) - HILLS (M.T.) - Measurement of small phase changes with the aid of an oscilloscope with a differential imput (Mesure de faible variation de phase à l’aide d’un oscilloscope à entrée différentielle). - Electronics Letters (GB), p. 267, juin 1967.
-
(5) - HAUG (A) - Phase measurement. Digital methods (Mesure de phase. Méthodes digitales). - Elektrotech. Z. (ETZ‐B) (D), 25, no 11, 5 juin 1973.
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