Quels sont les différents types de capteurs de courant ?

Les capteurs de courant sont des dispositifs utilisés pour mesurer la quantité de courant électrique circulant dans un conducteur sans affecter de manière significative le fonctionnement du circuit. Ils jouent un rôle essentiel dans les systèmes de surveillance, de protection et de contrôle de l'alimentation dans les applications industrielles, commerciales et grand public. Il existe plusieurs types principaux de capteurs de courant, chacun basé sur un principe de fonctionnement différent avec des caractéristiques et des scénarios d'application distincts.

Les transformateurs de courant sont l'un des types de capteurs de courant les plus utilisés pour la mesure du courant alternatif. Ils fonctionnent par induction électromagnétique et fournissent un courant ou une tension de sortie proportionnel au courant primaire. Les transformateurs de courant sont connus pour leur grande précision, leur bonne linéarité et leur isolation électrique entre les circuits primaire et secondaire. Ils sont couramment utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie, les relais de protection des compteurs d'énergie et l'automatisation industrielle. Leur limitation est qu’ils conviennent principalement à la mesure du courant alternatif et ne peuvent pas mesurer les courants continus.

Les capteurs de courant à effet Hall sont basés sur le principe de l'effet Hall selon lequel un champ magnétique généré par le flux de courant est converti en un signal de tension. Ces capteurs peuvent mesurer à la fois les courants alternatifs et continus, ce qui les rend très polyvalents. Les principales caractéristiques comprennent une large plage de mesure de courant, une bonne isolation électrique et un temps de réponse rapide. Les capteurs à effet Hall sont largement utilisés dans les entraînements de moteur, les onduleurs, les alimentations sans interruption des véhicules électriques et les systèmes d'énergie renouvelable tels que les installations solaires et éoliennes.

Les bobines de Rogowski sont des capteurs de courant à noyau d'air flexibles conçus pour mesurer le courant alternatif, en particulier à des niveaux de courant élevés. Parce qu'ils n'utilisent pas de noyau magnétique, ils sont insensibles à la saturation du noyau et offrent une excellente linéarité sur une large plage de courant. Les bobines Rogowski sont légères, faciles à installer autour de gros conducteurs et adaptées à la mesure des courants transitoires et pulsés. Ils sont couramment utilisés dans la détection des défauts de surveillance de la qualité de l’énergie et dans les applications industrielles à courant élevé. Cependant, ils nécessitent des circuits d'intégration de signal et ne conviennent pas à la mesure en courant continu.

Les capteurs de courant Fluxgate utilisent un noyau magnétique poussé jusqu'à saturation pour détecter les changements de champ magnétique provoqués par le flux de courant. Ils offrent une précision extrêmement élevée, un faible décalage et une excellente stabilité à long terme. Les capteurs Fluxgate peuvent mesurer les courants alternatifs et continus avec une grande précision, ce qui les rend adaptés aux applications telles que les équipements médicaux de mesure de puissance de précision et les systèmes d'étalonnage. Leurs inconvénients incluent un coût plus élevé, une taille plus grande et des circuits plus complexes par rapport aux capteurs à effet Hall.

En résumé, différents types de capteurs de courant sont sélectionnés en fonction des exigences de mesure telles que la vitesse de réponse de l'isolement de précision du type de courant et les conditions environnementales. Des simples résistances shunt aux capteurs fluxgate avancés, chaque type joue un rôle essentiel dans les systèmes électriques et électroniques modernes permettant un fonctionnement sûr, efficace et fiable dans une large gamme d'applications.