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Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2025-10-16 origine:Propulsé
En termes simples, un capteur de courant est un appareil qui détecte l'amplitude du courant circulant dans un circuit et la convertit proportionnellement en un signal mesurable ou traitable tel qu'une tension, un courant ou une sortie numérique. Ses fonctions principales peuvent être résumées comme suit :
Détection : Détecte le courant circulant dans un conducteur.
Isolation : Isole électriquement le circuit primaire haute tension ou courant élevé du circuit de mesure basse tension pour des raisons de sécurité.
Conversion : Convertit un courant non mesurable en un signal standard facile à utiliser.
Une analogie frappante : un capteur de courant est comme une « échelle de courant » ou un « moniteur de flux de trafic » dans un système électrique. Il ne bloque pas le flux de courant, mais il peut mesurer avec précision la quantité et la direction de ce flux.
La surveillance du courant est essentielle dans tout système électrique ou électronique pour plusieurs raisons :
Surveillance et protection de l'état
Détecte les surcharges du moteur ou les conditions de rotor bloqué.
Surveille les courts-circuits ou les surintensités pour déclencher les circuits de protection et prévenir les dommages.
Mesure la consommation d’énergie.
Contrôle et rétroaction
Dans les entraînements de moteur et les variateurs, un retour de courant précis est crucial pour les méthodes de contrôle avancées telles que le contrôle vectoriel.
Dans les systèmes de gestion de batterie, la surveillance du courant en temps réel permet un contrôle intelligent de la charge/décharge et une estimation précise de l’état de charge.
Isolation de sécurité
Mesurer directement le courant dans les circuits haute tension peut être dangereux. Les capteurs de courant fournissent une méthode de mesure sans contact qui isole le côté haute tension du côté basse tension sûr, garantissant ainsi la sécurité de l'équipement et du personnel.
Les capteurs de courant peuvent être classés selon leurs principes de fonctionnement comme suit :
Le transformateur de courant est un capteur traditionnel basé sur le principe de l'induction électromagnétique.
Principe de fonctionnement : lorsqu'un courant alternatif circule dans l'enroulement primaire (souvent le conducteur lui-même), un champ magnétique alternatif est généré dans le noyau magnétique. Cela induit un courant proportionnel dans l'enroulement secondaire.
Le capteur à effet Hall est aujourd’hui le capteur de courant sans contact le plus largement utilisé et le plus courant.
Principe de fonctionnement : basé sur l'effet Hall. Lorsqu'un conducteur porteur de courant est placé dans un champ magnétique, une tension (tension de Hall) proportionnelle à la fois au courant et à l'intensité du champ magnétique apparaît à ses bornes. A l'intérieur du capteur, un noyau magnétique concentre le champ magnétique généré par le courant et le dirige vers un élément Hall. La tension Hall, après conditionnement du signal, représente le courant mesuré.
Lors du choix d'un capteur de courant, tenez compte des paramètres clés suivants :
| Paramètre | Description |
|---|---|
| Type de mesure | Courant alternatif, continu ou pulsé : détermine si un type Hall ou fluxgate est nécessaire. |
| Plage actuelle | Le courant maximum et minimum à mesurer. Choisissez un courant nominal environ 1,5 fois supérieur au maximum attendu. |
| Précision | Inclut l’erreur initiale, la dérive de température et le décalage. Les capteurs Hall et fluxgate en boucle fermée offrent la plus grande précision. |
| Bande passante | Plage de fréquences à laquelle le capteur peut répondre avec précision ; important pour les lecteurs et les alimentations à découpage. |
| Temps de réponse | La vitesse de réaction du capteur aux changements actuels. |
| Isolement électrique | Indice d'isolation de tension entre les circuits primaire et secondaire. |
| Tension d'alimentation | Tension de fonctionnement telle que ±12 V, ±15 V, 5 V ou 3,3 V. |
| Signal de sortie | Tension, courant proportionnel (par exemple, 4 à 20 mA) ou numérique (par exemple, I⊃2;C, SPI). |
| Taille et montage | Type traversant, monté sur PCB ou terminal en fonction de l'espace d'installation. |
| Type de capteur | Principales caractéristiques | Applications typiques |
|---|---|---|
| Résistance de shunt | Faible coût, pas d'isolation, avec perte de puissance | Détection du côté bas, moniteurs de batterie, électronique grand public |
| Transformateur de courant | AC seulement, isolé, coût moyen | Compteurs industriels, surveillance AC, alimentations |
| Effet Hall | AC/DC, isolé, largement utilisé | Onduleurs, servomoteurs, véhicules électriques, photovoltaïque, UPS |
| Fluxgate | Ultra-haute précision, faible dérive, coût élevé | Instruments de laboratoire, analyseurs de précision, dispositifs médicaux |
En conclusion, le capteur de courant est un composant essentiel de l’électronique de puissance et des systèmes d’automatisation modernes. Il sert d'« organe sensoriel » du contrôle électrique, permettant un fonctionnement efficace, sûr et intelligent dans diverses industries.
