Capteur de courant : expérimentations

Sat Aug 11, 2007 8:01 pm   

Bonjour

Pour avoir l'image du courant électrique consommé par l'installation, j'ai
bobiné une centaine de spires de fil fin autour d'une ferrite, que j'ai elle
même placée autour du conducteur de phase sortant du disjoncteur.

J'ai bien une tension dont l'amplitude augmente avec l'augmentation du
courant, mais j'ai des doutes sur la forme de l'onde (avec le PM3055 .

Tout d'abord, avec le raccordement direct sur l'oscillo avec un bête câble.
Le secteur à quelques alims à découpages.
<http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/1_normal.jpg>

Ensuite, la même chose avec les plaques chauffantes comme charge :
<http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/2_aveccharge.JPG>

Comme il y a plein d'oscillations, j'ai essayé d'amortir tout ça en mettant
un condo de 220nF il me semble. Signaux avec et sans charge :
http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/3_normaletcondo.JPG
http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/4_avecchargeetcondo.JPG

C'est pas encore bien génial... A ce moment là, je me suis demandé si il n'y
avait pas des réflexions dans le câble (coaxial) entre le disjoncteur et
l'oscillo et dont la longueur n'est pas minime. J'ai chargé coté oscillo avec
une résistance de 50 Ohms, valeur de l'impédance caractéristique du câble.
Bien sûr, cela fait chuter le niveau.
http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/5_Avec50Ohms.jpg
http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/6_Avec50OhmsEtCharge.jpg

Voir toutes les images les unes a cotées des autres :
http://clx.freeshell.org/gallery.html?dir=SondeCourant

La forme est mieux, mais quand même bien triangulaire... Est ce que je m'y
prends bien en mesurant la tension ? Qu'en pensez vous ?

--
cLx

Sat Aug 11, 2007 9:46 pm   

Le 11.08.2007 22:01, *cLx* a écrit fort à propos :


À mon avis, il vaudrait mieux mesurer directement le courant. Pour cela,
si tu tiens à visualiser ce courant à l'oscillo, refermer la bobine sur
une résistance de *faible valeur* et mesurer la faible tension présente
à ses bornes. C'est le principe du transformateur de courant.
De plus, ta ferrite n'est peut-être pas un matériau suffisamment
perméable. Moi j'utilisais l'armature en tôles d'un transformateur de
sonnerie et son enroulement 230 V. Cicuit de mesure : un pont de diodes
et un galvanomètre de tableau, peu sensible et shunté par une résistance
bien choisie.

Sun Aug 12, 2007 6:57 am   

cLx a écrit :

Bonjour cLx.

Comme signalé par Géo, ton 'capteur' doit répondre à certain critères.

Le tore doit avoir des dimensions acceptables (pas un µ-tore).
Une perméabilité très élevée aux basses fréquences.
Le primaire doit avoir une 'vraie spire'complète.
Et peut être, pour une meilleure sensibilité, plus de 100sp au
secondaire, ce dernier sera utilement shunté par un condo de valeur
"tatonnée" expérimentalement pour éliminer,au mieux, les fréquences HF.

Inutile d'adapter le câble par 50 ohms.

PDF d'une simu que j'avais faite pour qlq'1 d'autre.

André.

http://cjoint.com/?imi2T3pamX

Sun Aug 12, 2007 7:29 am   

Bonjour,

En outre des problèmes de bande passante, tu oublies une chose TRES
IMPORTANTE !

c'est un transformateur de courant, tu vas donc obtenir un rapport de
courant. mais pour qu'il y aie du courant, il te faut mettre une charge,
or tu n'en as pas mis!

tu mesures une tension qui est promotionnelle au courant et à
l'impédance, qui augmente avec la frequence, voila pourquoi tu as plein
de bruits HF. Sur une charge à découpage tu obtiens alors des
oscillations amorties dues à la capa et à la self de ta bobine.

Il faut mettre une charge, tu as un rapport de 1/100, donc tu aurais
pour 1A au "primaire" 10mA dans le secondaire. si tu mets par exemple
100 ohms, tu auras 1V/A au primaire, 10 ohms sera dans doute plus
raisonnable (1V pour 10A)

mais attention à ne pas saturer ton tore, tu as donc intérêt à mettre la
charge la plus faible possible.

ensuite, pour le bruit (s'il en reste?) un filtre RC fera l'affaire.

JJ

Sun Aug 12, 2007 7:53 am   

Le 12.08.2007 08:57, *Andre Bustico* a écrit fort à propos :


Ce qui s'obtient tout naturellement en faisant passer le conducteur une
seule fois dans le tore.

Sun Aug 12, 2007 8:25 am   

geo cherchetout a écrit :


Salut Géo.

Sur ce point je peux répondre "expérimentation" et non simulation.

J'ai fait dans le temps des tas de mesures sur les tores.Et entre le fil
passant et la spire refermée, le niveau au ' secondaire' est différent,
et dépend énormément des caractéristiques (surtout de la forme du cycle
d'hystérésis) de la ferrite.C'est vrai qu'avec des cycles
rectangulaires, le fil passant et la spire fermée,donnent des résultats
quasi similaires.

André

Sun Aug 12, 2007 9:15 pm   

jj wrote:

Okay, je viens de me rendre compte que avec ce genre de "sonde", ce n'est pas
possible de faire une sortie en tension. Je me demande bien comment
fonctionnent les pinces ampèremétriques qui étaient disponibles comme
accessoire avec certains multimètres, il me semble pourtant que c'était une
tension que ça sortait... Je ne me rappelle plus trop.

Sinon, sur cette page, ils disent que l'on peut rectifier le tir en mettant
un intégrateur derrière le tore (Il est inscrit que en circuit ouvert, on
récupère une tension image de la dérivée du courant), mais c'est trop
complicateur pour moi je pense.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Enroulement_de_Rogowski

Sinon avec une faible charge, en simulation ça donne quelque chose de bien,
oui! Mais dès que la charge remonte de quelques ohms, j'ai un gros décalage
de phase.

J'essaye de faire une conversion courant->tension avec un ampli-op.

--
cLx

Sun Aug 12, 2007 10:51 pm   

Andre Bustico wrote:

Ah zut, peut être que le joli tore pour CEM que j'avais trouvé n'est pas
génial dans ce cas.



D'accord, j'étais à l'ouest en fait
Que penses tu de ça ?
http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/sch1.png
http://clx.freeshell.org/gallery/SondeCourant/simu1.png

Le déphasage est presque nul quand la résistance de 1 Ohms ne fais plus que
0,1 Ohms.

J'ai un peu de mal a penser en courant, plus j'ajoute des spires (en
simulation) et plus ça divise le courant, ok, c'est normal, mais
intuitivement, j'ai toujours l'impression que quand j'ajoute des spires au
secondaire, je vais augmenter le niveau. C'est l'habitude de toujours penser
en tension j'imagine.

Tiens au fait, sur ce modèle de transfo, on donne la valeur des enroulements
en Henry, et pas en nombre de spires, en plus du coefficient de couplage.
J'ai vu que dans ta simu, tu utilisais une sorte de tore pour coupler deux
bobines.. J'en ai plein en stocks (des modèles j'entends), mais a quoi
correspond E25 10 6 3F?

--
cLx

Mon Aug 13, 2007 6:02 am   

"cLx" <clx_at_chez.com> a écrit dans le message de news:
1186953932_2246_at_nntp.qrz.fr...

Les pinces ampéremetriques "modernes" ont un composant à effet hall inséré
dans l'anneau du tore et mesurent la valeur de l'induction
Un tel dispositif à sortie en tension, circuit électronique d'amplification
compris coûte a peine 25 euros. (mesure de courant moyen (0-quelqes
dizaines d'amperes))
Les transducteurs (tore bobiné passif (convertisseur courant => tension ) )
coûtent à peu près le meme prix mais sont destinés à mesurer des courants
plus importants de minimum 10-15 jusqu'a 250 A ou plus

Mon Aug 13, 2007 7:13 am   

Pour l'instant la mesure du déphasage est plus que ''secondaire''


Oui, parce que là, le transfo est est supposé parfait. Noyau sans
perte, sans hystérésis et sans saturation. Cas d'école,en fait. Mais
c'est très bien pour la HF. Le coëf de coupl, ajuste la perte des
lignes magnétiques( Celles qui, issues du primaire, ne coupe pas le
secondaire, ce que nous appelons en jargon de métier: la 'self de
fuite'.)
Modèle inapproprié dans ton cas.

Dés qu'on modélise un transfo réel, on introduit un noyau magnétique.
Là ça se complique mais cela permet de se rapprocher à + de 90% de la
réalité. Dés lors on ne 'travaille' plus en inductance, mais en spires
(ça facilite, car l'inductance varie avec les 'specs' et avec
l'induction en régime établit du dit noyau et ces non linéarités sont
prises en compte), mais pour cela on doit connaître parfaitement 2
choses:
A)
Les caractéristiques constructeur du noyau ( dimensions , perméabilité
initiale, gamme de fréquence ou les pertes et la perméabilité restent
constantes et: . différentes autres choses
B)
Le modèle magnétiques de "Jiles & Atherton" adopté par P.Spice.
Une biblio Spice version 'Pro' Contient un bon nombre de noyaux tout
faits en réf Philips, qui groupes dimensions et qualité de noyaux.
Quand on' paluche bien' la modélisation Jiles/Atherton, le modèle
Kbreak permet de modéliser le noyau à partir de données constructeurs.





Je pense avoir répondu ci dessus. et j'avais donné une partie des
Specs correspondantes sur le PDF. il manque les données J/A incluses
au modèle mais que l'on peut retrouver à savoir:
Tu as sélectionné ce noyau dans la biblio 'magnétic'; le noyau
apparaît sur la feuille 'schematic' comme un pictogramme affublé de la
lettre K( + un chiffre ou nombre),cliquer pour le sélectionner sur ce
K puis sur 'Edit' dans la barre des tâches. Une colonne apparaît :
cliquer sur 'Model', la fenêtre 'edit model' apparait cliquer sur
'Edit instance model(text)
apparaît la fenêtre des Specs
Les dimensions: Area(section) et Path( périmètre moyen du circuit
magnétique) et les données Spice en Jiles/Atherton soit:MS, A, C, K et
Gap que tu dois rajouter si : il y a entrefer.
Si tu veux savoir ce que ça signifie : farci toi la théorie de la
modélisation J/A, elle existe sur le Web
Peut être à: Modèles d'hystérésis.

A+ André

Mon Aug 13, 2007 12:20 pm   

Bonjour!

andre.bustico_at_free.fr wrote:

Plus ou moins, j'aurais bien mit un pic entre ça et une mesure de tension
(via un transformateur d'alimentation normal, fonctionnant en transfo de
tension) pour voir la différence (et peut-être en déduire le cos phi?)

Toutes ces manips ne sont pas pour fabriquer un produit mais pour me faire un
peu la patte sur des trucs que je ne maîtrise pas bien du tout. (ça doit se voir)



D'accord. C'est celui que j'ai utilisé jusqu'ici parce qu'il était simple
justement.



Je les ai. (sans m'en être servi auparavant)



Okay, j'en ai bien pour quelques années encore je pense. Les transfo, c'est
tout un art à part entier...

En tout cas je garde ce message bien au chaud comme référence aux modèles
pspices au cas où.

Reste plus qu'à trouver un modèle qui va bien et qui colle aux tores
récupérés par ci par là et a tenter une simu.

Mon Aug 13, 2007 12:46 pm   

On 13 août, 14:20, cLx <c...@chez.com> wrote:

Re.
OK, je reste à disposition au cas ou.
André.