Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Les applications de la vie courante dans lesquelles la présence de courant électrique est essentielle (équipements électroménagers, industriels, réseaux électriques) nous amènent à nous intéresser à la mesure de ses paramètres.
L’article aborde la mesure d’intensité de courant électrique avec une vue d’ensemble. Les paramètres mesurables sont introduits dans le premier chapitre, suivis des différents principes de mesure, des instruments et capteurs de courant qui sont discutés dans le deuxième chapitre afin que le lecteur puisse choisir en fonction de ces besoins. Le troisième chapitre expose la notion de traçabilité métrologique et quelques exemples d’étalonnage d’instrument de mesure de l’intensité de courant électrique en soulignant les différentes composantes d’incertitude.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Mohamed OUAMEUR : Docteur ingénieur de recherche - Laboratoire national de métrologie et d’essais, Paris, France
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Aristo PHILOMINRAJ : Ingénieur de recherche - Laboratoire national de métrologie et d’essais, Paris, France
INTRODUCTION
Cet article traite les principaux aspects liés à la mesure d’intensité de courant électrique : le mesurande, les instruments de mesure, les capteurs de courant, ainsi que les méthodes de mesure qui assurent la traçabilité au Système international d’unités.
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 courants alternatifs, la grandeur 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 description des paramètres mesurables ainsi que la problématique liée à la forme du signal font l’objet du chapitre 1.
L’instrument de mesure de l’intensité du courant électrique est un ampèremètre. Le chapitre 2 de cet article décrit les principaux types d’ampèremètres, ainsi que d’autres méthodes de mesure du courant. Une large place est accordée aux instruments numériques qui, du fait des progrès incessants réalisés dans le domaine de l’électronique, ont occupé le marché au détriment des appareils analogiques. En effet, les performances des composants et des systèmes autour desquels ils sont construits, la possibilité d’échantillonner le signal, permettant une analyse mathématique de celui-ci et donnant ainsi accès à toutes ses caractéristiques, leur robustesse ainsi que leur prix de plus en plus attractif, ont rendu leur emploi quasi universel.
À partir de quelque dizaines d’ampères, la mesure de l’intensité du courant électrique se fait au moyen des capteurs de courants. Différentes technologies sont disponibles sur le marché. Le chapitre 2 présente des principes de mesure aux moyens de shunts, capteurs de courant à effet Hall et inductifs, dont les transformateurs de courant 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.
Les critères de choix d’un instrument et d’une méthode de mesure sont discutés également dans le chapitre 2.
La dernière partie de l’article, le chapitre 3, définit la notion de traçabilité métrologique et décrit la chaîne de traçabilité pour l’intensité de courant électrique. Quelques exemples d’étalonnage d’instruments de mesure se trouvent dans ce chapitre et les diverses composantes d’incertitude sont introduites afin de compléter cet article.
MOTS-CLÉS
mesure traçabilité métrologique étalonnage intensité de courant électrique ampèremètre capteur de courant courant continu courant alternatif
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1986 par Robert MERCIER, Henri SAUVIGNET
- Version archivée 2 de déc. 2011 par André POLETAEFF
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Glossaire
Traçabilité métrologique ; metrological traceability
Propriété d'un résultat de mesure selon laquelle ce résultat peut être relié à une référence par l'intermédiaire d'une chaîne ininterrompue et documentée d'étalonnages dont chacun contribue à l'incertitude de mesure.
Étalonnage ; calibration
Opération qui, dans des conditions spécifiées, établit en une première étape une relation entre les valeurs et les incertitudes de mesure associées qui sont fournies par des étalons et les indications correspondantes avec les incertitudes associées, puis utilise en une seconde étape cette information pour établir une relation permettant d'obtenir un résultat de mesure à partir d'une indication.
Incertitude de mesure
Paramètre non négatif qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des informations utilisées.
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DC GRIDS - Réseaux CC 20NRM03. - (2023). Disponible en ligne https://dc-grids.nl/
-
(2) - IEC JWG 9 LVDC distribution. - Disponible en ligne https://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:14:11212655634394::::FSP_ORG_ID,FSP_LANG_ID:21371,25
-
(3) - OUAMEUR (M.) - Conception, modélisation et étalonnage d’un shunt pour la mesure de courant à 10 A et 1 MHz, - thèse, université Paris Saclay (COmUE) (2019). Disponible en ligne https://theses.hal.science/tel-02035347
-
(4) - OUAMEUR (M.) - Toward a Calculable Standard Shunt for Current Measurements at 10 A and Up To 1 MHz. - IEEE Trans. Instrum. Meas., 10.1109/TIM.2018.2884553 (2024).
-
(5) - OUAMEUR (M.), KASSOUM (B.A.), ZIADE (F.), ALLAL (D.) - Measurements of AC Resistances up to 10 MHz Using a VNA and Calculable Adapters. - Dans IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 71, pp. 1-10 (2022). doi: 10.1109/TIM.2022.3193729.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Transformateurs de mesure – Partie 1 : exigences générales. - NF EN 61869-1 - Décembre 2009
-
Transformateurs de mesure – Partie 2 : exigences supplémentaires concernant les transformateurs de courant. - NF EN 61869-2 - Mai 2013
-
Techniques des essais à haute intensité – Définitions et exigences relatives aux courants d'essai et systèmes de mesure. - NF EN 62475 - Mars 2011
ANNEXES
BIPM – Le système international d’unités – 9e édition. Annexe 2 – Réalisation pratique des principales unités
https://www.bipm.org/fr/publications/si-brochure
COFRAC – Comité français d'accréditation
JCGM – Vocabulaire International de Métrologie ». 2012.
https://www.bipm.org/documents/20126/2071204/JCGM_200_2012.pdf/
Site internet de la Métrologie Française – Le futur du SI
http://www.metrologie-francaise.fr/fr/si/futur-si.asp
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Agilent technologies
Chauvin Arnoux
Fluke distribué par MB Electronique
LEM
Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)AFNOR Association française de normalisation
COFRAC Comité française d’accréditation
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