Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article dresse un bilan des différentes technologies utilisables pour la mesure de courant en s’appuyant sur les exemples d’applications spécifiques à l’électronique de puissance. Les capteurs de courant permettent de garantir la fiabilité et la qualité de fonctionnement des systèmes. Le domaine de l’automobile, tout comme celui des transports, a de plus en plus recours à ces composants dont les performances et les exigences ont considérablement évolué ces dernières années.
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Lire l’articleAuteur(s)
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François COSTA : Professeur des universités à l’IUFM de Créteil
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Patrick POULICHET : Enseignant-chercheur ESIEE
INTRODUCTION
Le marché du capteur de courant s’est fortement développé ces dernières années : de nouvelles applications ayant pour objet d’améliorer la fiabilité et la qualité de fonctionnement des systèmes sont apparues, comme par exemple dans le domaine de l’automobile où l’électronique de puissance et de commande a subi un développement quasi exponentiel. Ces secteurs de grande diffusion et leurs contraintes de prix ont fait évoluer les besoins en matière de capteurs de courant, leurs performances et les contraintes qu’ils subissent. Ceux-ci font désormais appel à des techniques d’intégration proches de celles rencontrées en microélectronique, certaines fabrications intègrent un ASIC ou d’autres sont directement déposées sur un substrat de silicium. Enfin, des progrès sensibles ont été réalisés sur la fabrication des capteurs magnétiques (effet Hall, magnétorésistance géante, etc.) depuis une dizaine d’années seulement.
Outre le secteur de l’automobile déjà évoqué, les capteurs de courant sont utilisés dans d’autres secteurs des transports, (traction électrique, avionique), dans les procédés industriels mais aussi dans les domaines de l’instrumentation et de la métrologie. Pour ces derniers, la précision de mesure est un critère de grande importance.
Ce dossier se propose d’établir un état de l’art des différentes technologies utilisables pour la mesure de courant et de les situer dans quelques domaines d’application spécifiques à l’électronique de puissance.
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Capteur de courant à compensation de flux
En anglais
3. Capteurs de courant basés sur la mesure directe d’induction
3.1 Principe de la mesure directe en boucle ouverte
Le principe, basé sur la proportionnalité entre le champ d’induction B et le courant qui le crée I est représenté à la figure 8. Un capteur d’induction est placé dans l’entrefer du circuit magnétique. Il mesure le champ d’induction créé par le passage du courant I. Le rôle du circuit magnétique est de focaliser le champ dans l’entrefer, ce qui accroît sa sensibilité et limite l’influence du décentrage du conducteur central. Le circuit magnétique doit présenter de faibles pertes pour éviter un échauffement et avoir un champ rémanent faible.
Le théorème d’Ampère nous indique que :
avec :
- I :
- courant à mesurer
-
![]()
: - longueur moyenne du circuit magnétique
- µe :
- perméabilité équivalente, entrefer compris.
La tension de sortie du capteur s’exprime alors par :
avec :
- k :
- coefficient de sensibilité du capteur d’induction.
La tension Vs est proportionnelle au courant à mesurer.
Ce principe nécessite un capteur d’induction précis et à faibles dérives ; ces points sont évoqués plus loin.
Les sources d’erreurs sont de plusieurs origines : le capteur d’induction, l’électronique de traitement et le circuit magnétique. Le champ rémanent de ce dernier introduit une composante continue à la sortie du capteur qui est dépendante des valeurs extrêmes du courant mesuré et de la...
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Capteurs de courant basés sur la mesure directe d’induction
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Les capteurs de courant de marque LEM : http://www.lem.com/
-
(2) - * - Capteur d’induction et de courant de marque Honeywell : http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/current/
-
(3) - * - Résistance magnétique géante GMR : http://www.nve.com/spec/PDFs/catalog.pdf
-
(4) - * - Résistance de type shunt : http://www.caddock. com/
-
(5) - * - Capteur à effet Hall de marque Allegro : http:// www.allegromicro.com/
-
(6) - * - Les capteurs magnétiques et les capteurs de courant de marque Bell : http://www.sypris. com/stm/content.asp?page id=671
-
(7)...
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