Shunts et transformateurs de courant
Mesures d’intensité de courant électrique

Une grande variété d’appareils destinés à la mesure d’intensité de courant électrique sont proposés sur le marché. Diverses méthodes de mesure peuvent par ailleurs être mises en œuvre à cette fin. Le choix du matériel à utiliser ainsi que celui de la méthode la plus appropriée sont déterminés par le type de mesure qu’on désire effectuer et par l’usage qu’on souhaite faire de l’information ainsi obtenue. En effet, l’approche est différente selon qu’il s’agit de tests de fonctionnement ou de contrôle de conformité à un cahier des charges ou à une norme, de mesures en laboratoire, de mesures ponctuelles ou répétitives effectuées au moyen d’un banc automatisé, de mesures de forts courants ou de faibles intensités de courant, réalisées en régime continu, à basse fréquence ou à fréquence plus élevée.

Dans le cas de courant alternatifs, la nature du paramètre à mesurer (valeur efficace, valeur moyenne après redressement...) est aussi un élément déterminant dans le choix de l’appareil notamment lorsqu’il s’agit de signaux affectés de distorsion. La problématique liée à la forme du signal fait l’objet du paragraphe 1.

Les principaux types d’ampèremètres existants sont présentés au paragraphe 2 avec, pour chacun, une description de leur principe de fonctionnement ainsi que leurs principales spécifications. Une large place est accordée aux appareils numériques qui, du fait des progrès incessants réalisés dans le domaine de l’électronique, ont envahi le marché au détriment des appareils analogiques. En effet, les performances des composants et des systèmes autour desquels ils sont construits, le large éventail des fonctions qu’ils réalisent, leur robustesse ainsi que leur prix de plus en plus attractif ont rendu leur emploi quasi universel. Certains d’entre eux offrent la possibilité d’échantillonner le signal, permettant une analyse mathématique de celui-ci et donnant ainsi accès à toutes ses caractéristiques.

Le paragraphe 3 est consacré aux shunts et aux transformateurs de courant souvent associés aux ampèremètres, indispensables pour la mesure de courants d’intensité élevée. Leur utilisation implique en effet de prendre certaines précautions, tant pour garantir la qualité des mesures que pour assurer la sécurité de l’opérateur et des matériels.

Enfin le fonctionnement de la plupart des entreprises est maintenant soumis à des systèmes d’assurance de la qualité, obligeant notamment celles dont l’activité nécessite l’emploi d’appareils de mesure à garantir leur traçabilité au Système international d’unités (SI). La traçabilité des appareils de mesure de courant fait l’objet du paragraphe 4. Le principe du raccordement des courants continus mis en œuvre au niveau des laboratoires nationaux de métrologie y est succinctement décrit. Une large place est ensuite consacrée à la transposition thermique qui constitue actuellement le moyen le plus précis pour le raccordement des grandeurs alternatives (courant et tension) aux grandeurs continues correspondantes. La description des principes de deux méthodes classiques d’étalonnage d’ampèremètres, l’une basée sur la transposition thermique et l’autre faisant appel à une résistance et à un voltmètre étalons, complète cet article.