Brevet FR2029803A1 — publié le 19701023

La présente invention concerne une pince ampèremétrique, pour la mesure magnétique de courants alternatifs, avec des enroulements constitués par plusieurs bobines distinctes dont les points de raccordement comportent un blindage magnétique de suppres'sion du champ. Le principe d'un voltmètre magnétique, pour la mesure de courants alternatifs, intenses par exemple, est connu depuis longemps. Dans les volt mètres magnétiques constitués par des enroulements divisibles, les parties d'enroulement qui font défaut aux joints produisent des erreurs lors de l'intégration de la tension. Afin de réduire l'influence des joints, il est connu de les placer dans des zones à faible champ. Dans une autre réalisation, l'influence des joints est éliminée en disposant les extrémités de bobine en des points éloignés, à variation uniforme, du champ magnétique. Ces deux dernières réalisations présentent aussi les inconvénients précités. Un voltmètre magnétique connu ne presente pas ces inconvénients son enroulement est constitué par plusieurs bobines distinctes et des dispositions sont prises pour réduire l'influence des joints entre les extrémités de bobine. Un blindage magnétique supprime le champ aux points de raccordement des extrémités de bobine. Le blindage magnétique est réalisé de préférence dans un matériau ferromagnétique, dans lequel sont intDduits les joints des extrémités de bobine à relier. Il est, par ailleurs, di fficile de réaliser pratiquement la section et la densité constantes des spires, nécessaires sur toute la longueur du voltmètre pour obtenir des mesures fiables. Les enroulements sont, par suite, disposés sur des carcasses stables, de section et à densité de spires constantes.La tension produite est appliquée à un amplificateur intégrateur qui délivre à sa sortie la variation temporelle de la grandeur mesurée. De tels voltmètres magnétiques connus présentent toutefois l'inconvénient d'être peu maniables par suite de leur réalisation et de ne pas permettre notamment d'effectuer plusieurs mesures sans transformation importante, en divers endroits- de dispositifs, à semiconducteurs par exemple Ils ne sont, en outre, pas utilisables directement quand les grandeurs mesurées ont une fréquence de l'ordre du MEz; L'invention vise à éviter les inconvénients précités et a pour objet une pince ampèremétrique, pour la mesure magnétique de,courants alternatifs, avec des enroulements constitués par plusieurs bobines distinctes dont les points dé raccordement comportent un blindage magnétique de suppression du champ.Selon une particularîte essentielle de l'invention, les carcasses entourent l'échantillon à la façon drune pince mécanique. Selon une autre particularité de l'invention, un amplificateur de mesure à large bande, raccordé aux enroulements, est logé dans la poignée d'une telle pince. Il est alimenté par une batterie logée dans la poignée de la pince. I1 y aavantage à munir l'amplificateur de mesure de calibres de courant étalonnés et commutables, et à le réaliser,le cas échéant, sous forme d'amplificateur intégrateur. L'amplificateur de mesure comporte un blindage capacitif, constitué par des tales de cuivre par exemple, contre l'influence de la dispersion électrique.Afin de permettre l'emploi de la pince ampèremétrique dans le cas de grandeurs ayant une fréquence supérieure à 1 MHZ environ et selon une autre particulité de l'invention, le retour de l'enrou- lement de mesure homogène se fait à l'intérieur d'une carcasse creuse. La pinee ampèremétrique précédemment décrite constitue ainsi une inductance mutuelle indépendante de sa position, sensible à des fréquences limites élevées et formant un appareil de mesure maniable avec un amplificateur intégrateur à large bande, logé dans la poignée. Il est ainsi facile de réaliser des enregistrements oscillographiques de courants, dans des montages à thyristors et diodes par exemple, sans coupure du circuit isolé, et même à des fréquences limites élevées. Cette possibilité d'emploi à des fréquences élevées n'exclut évidemment pas la possibilité d'emploi des fréquences beaucoup plus faibles, ainsi que pour la mesure de surintensités transitoires. -Un exemple de réalisation de la pince selon l'invention est illustré par le dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente un montage de mesure complet ; et - les figures 2 et 3 représentent des détails constructifs de la pince ampèremétrique. A la figure 1, les carcasses la et lb et les enroulements,non représentés, entourent l'échantillon 2, qui est, par exemple, un conducteur parcoumpar un courant dans un montage. Les enroulements sont reliés à un amplificateur de mesure 3, intégrateur de préférence et dont les sorties sont reliées aux plaques d'un oscillographe 4. La figure 2 représente les carcasses la et lb'avec'Ies-enroule- ments 5, constitués par des bobines dont les points de raccordement comportent des blindages-Ça - 6d de suppression du champ ; ces blindages ont--constitués par de minces tales de fer doux ou des ferrites, afin-d-'éviter"des courants de Foucault et d'obtenir un blindage efficace meme aux fréquences élevées. La figure 3 représente une carcasse portant l'enroulement de mesure homogène 5 et à l'intérieur de laquelle passe le fil de retour 7 de la bobine. Une autre solution, non représentée, consiste à bobiner le fil de retour avec un pas élevé sur l'enroulement de mesure, afin d'obtenir également une faible capacité d-^enroulement; REVENDICATIONS 1 - Pince ampèremétrique pour la mesure magnétique de courants alternatifs,avec des enroulements constitués par plusieurs bobines distinctes dont les points de raccordement comportent un blindage magnétique de suppression du champ, ladite pince étant caractérisée en ce que l'échantillon est entouré à la façon d'une pince mécanique. 2 - Pince ampèremétrique pour la mesure magnétique de courants alter- natifs, avec des enroulements constitués par plusieurs bobines distinctes, ladite pince étant caractérisée par un amplificateur de mesure à large bande, raccordé aux enroulements et logé dans la poignée. 3 - Pince ampèremétrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'amplificateur de mesure est un amplificateur intégrateur. 4 - Pince ampèremétrique pour la mesure magnétique de courants alternatifs, avec des enroulements constitués par plusieurs bobines distinctes dont les points de raccordement comportent un blindage magnétique de suppression du champ, ladite pince étant caractérisée en ce que le fil de retour de l'enroulement de mesure homogène est logé à l'intérieur de la carcasse creuse. 5 - Pince ampèremétrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le blindage magnétique des extrémités de bobine est réalisé en tôles minces de fer doux ou en ferrite pour éviter des courants de Foucault 6 - Pince ampèremétrique selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'amplificateur de mesure comporte un blindage capacitif contre les influences électriques de la dispersion. 7 - Pince ampèremétrique selon la revendication 6, caractérisée en ce que le blindage est constitué par des tôles de cuivre. 8 - Pince ampèremétrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'amplificateur de mesure est alimenté par une batterie logée dans la poignée de la pince. 9 - Pince ampèremétrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'amplificateur de mesure comporte des calibres de courant étalonnés et commutables.