CH669852A5 - - Google Patents

Description

669852

2

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Dispositif capteur de courant électrique pour mesurer le courant passant dans un conducteur primaire et/ou produire une image de celui-ci, comportant un circuit magnétique agencé pour pouvoir être couplé avec ledit conducteur, ce circuit magnétique étant par ailleurs couplé avec une bobine de mesure et présentant un entrefer dans lequel est disposé un détecteur de champ magnétique, la bobine de mesure étant alimentée par un courant de mesure fourni par une source de courant par l'intermédiaire d'un circuit de commande, ce dernier étant lui-même commandé par le détecteur de champ magnétique de manière à appliquer à une première borne de la bobine de mesure un p.otentiel variant selon les variations du courant passant dans le conducteur primaire, un dispositif de mesure et/ou d'affichage du courant étant connecté en série avec la bobine de mesure, caractérisé en ce qu'il comporte une plaquette de circuit imprimé (12) à laquelle sont connectés la bobine de mesure (2), le détecteur de champ magnétique (3), le dispositif de mesure et/ou d'affichage de courant (10,11) et la source de courant (8,9), le circuit imprimé étant agencé de façon que ladite première borne (E) de la bobine (2) et les parties de connexion qui sont au même potentiel soient disposées dans une zone de la plaquette sensiblement espacée de la zone dans laquelle sont disposées les bornes d'entrée (14,15) du circuit de commande auxquelles est connecté le détecteur de champ magnétique (3).

2. Dispositif capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur primaire (1) passe à travers une ouverture (13) de ladite plaquette de circuit imprimé (12), cette ouverture étant entourée sur la majeure partie mais pas sur la totalité de son périmètre, de chaque côté de la plaquette, par des parties conductrices (17,20) à potentiel constant.

3. Dispositif capteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit imprimé comporte des zones métallisées (16 à 19) surdimensionnées, dans le plan de la plaquette, par rapport aux besoins de la conduction électrique, afin de faciliter le dégagement de chaleur.

DESCRIPTION

La présente invention concerne un dispositif capteur de courant électrique selon le préambule de la revendication 1.

Les capteurs connus de ce type, qui permettent de mesurer le courant passant dans un conducteur primaire et/ou de produire une image de ce courant, ont été conçus pour des intensités de courant très élevées et ils sont par conséquent relativement volumineux et coûteux.

L'invention a pour but de fournir un capteur de courant compact, présentant un rapport amélioré entre l'intensité maximale de courant mesurable et le volume ainsi que le prix de revient du capteur, tout en procurant une très bonne fidélité de l'image du courant primaire.

A cet effet, le dispositif selon l'invention présente les particularités indiquées dans la partie caractéristique de la revendication 1. Les revendications 2 et 3 décrivent des formes de réalisation particulières du dispositif selon l'invention.

Les caractéristiques et les avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description d'une forme d'exécution présentée à titre d'exemple et illustrée par le dessin annexé, dans lequel:

la figure 1 est le schéma électrique de principe d'un dispositif capteur du type concerné par l'invention,

la figure 2 est une vue d'une des faces d'une plaquette de circuit imprimé du dispositif selon l'invention, sur laquelle une partie seulement des métallisations est représentée, et la figure 3 est une vue de la face opposée de la plaquette selon la figure 2 sur laquelle également seules certaines parties de l'ensemble de la métallisation ont été représentées.

Selon le schéma de la figure 1, un conducteur primaire 1 est couplé avec un circuit magnétique, non représenté, dans lequel il 5 produit un champ magnétique H!. Ce circuit magnétique, réalisé généralement sous la forme d'un paquet de tôles en forme de C, au centre duquel passe le conducteur primaire, est couplé, d'autre part, avec une bobine 2 parcourue par un courant de mesure et qui produit par conséquent, dans le circuit magnétique, un champ maio gnétique H2. Le circuit magnétique présente un entrefer dans lequel est disposé un détecteur de champ magnétique 3, tel qu'une sonde de Hall, dont le signal de sortie est appliqué à des bornes 14,15 d'un circuit de commande. Ce dernier comprend notamment un amplificateur 4 et un circuit de fourniture de courant de mesure 5 repré-15 senté par une paire de transistors 6, 7 connectés en série entre le pôle positif 8 et le pôle négatif 9 d'une source de courant. La sortie de l'amplificateur 4 est reliée aux électrodes de commande des transistors 6, 7, dont les émetteurs sont connectés ensemble à une première borne E de la bobine de mesure 2. La deuxième borne M de cette 20 bobine est reliée, par l'intermédiaire d'un instrument de mesure du courant 10 et/ou d'une résistance de mesure 11 de très faible valeur, à la masse du dispositif représentée par la borne O.

Lors du passage d'un courant primaire dans le conducteur 1, la sonde de Hall 3 détecte la différence entre les champs Hi et H2 et 25 fournit un signal de commande servant à l'asservissement du courant de mesure dans la bobine 2, de manière à ramener cette différence à zéro. Le courant mesuré entre les bornes M et O représente ainsi à chaque instant une image du courant primaire.

Le présent dispositif comporte une plaquette de circuit imprimé 30 12 représentée respectivement recto et verso aux figures 2 et 3. Cette plaquette comporte une ouverture centrale 13 destinée au passage du conducteur primaire 1. Une partie seulement des métallisations réalisées sur chacune des deux faces de la plaquette est représentée aux figures 2 et 3, la plaquette étant par ailleurs montrée sans les compo-35 sants montés sur elle et sans les éléments reliés à elle, à savoir la bobine de mesure 2, la source de courant connectée aux bornes 8 et 9 et les dispositifs de mesure ou d'affichage connectés à la borne M.

Sur la face recto de la plaquette selon la figure 2 sont représentés en particulier l'emplacement de la borne E de la bobine de mesure 2 40 et l'emplacement des bornes d'entrée 14,15 de l'amplificateur

4. Il s'est avéré que certaines perturbations du circuit de commande, notamment dans le domaine des hautes fréquences, pouvaient être considérablement réduites en disposant le point E et les parties de connexion ayant le même potentiel dans une zone sensiblement espacée 45 des bornes d'entrée de l'amplificateur 4, par exemple de la façon montrée à la figure 2.

Une autre mesure qui conduit à une amélioration très nette des performances du présent capteur, réalisé sous une forme compacte, est également illustrée dans les figures 2 et 3. Il s'agit des parties mé-50 talliques qui entourent la majeure partie de l'ouverture 13 sur les deux faces de la plaquette et qui constituent un écran vis-à-vis du rayonnement électromagnétique émanant du conducteur 1. Ces parties sont essentiellement celles reliées à la borne 9 de la source de courant et qui sont ainsi maintenues à un potentiel constant. Il s'est 55 avéré en effet que la bobine de mesure était en partie influencée directement par le courant dans le conducteur primaire, en particulier lors de fortes variations de l'amplitude de celui-ci.

Enfin, une troisième caractéristique de la plaquette de circuit imprimé du présent dispositif ressort de la forme des métallisations 60 de connexion visibles dans les figures 2 et 3. Ces métallisations comportent des zones étendues bien au-delà des nécessités de la conduction électrique entre les différents points reliés, afin d'assurer un bon dégagement de la chaleur de la plaquette 12. Il s'agit notamment des zones 16 à 21 représentées dans les figures 2 et 3. Cette mesure con-65 tribue également au bon fonctionnement du présent dispositif dont le volume est réduit au minimum et déterminé essentiellement par le circuit magnétique.

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1 feuille dessins