Brevet FR2298110A1 — publié le 19760813

L'invention, due à la collaboration de Monsieur V. POTEY, est relative à un dispositif de mesure de grandeurs électriques, comprenant - un circuit magnétique ouvrant en forme de pince divisé par au moins un entrefer en deux branches séparables, - un mécanisme de commande assurant respectivement en positions de fermeture et d'ouverture de la pince le serrage et la séparation desdites branches au niveau dudit entrefer, - et un élément de mesure associé audit circuit magnétique. Dans les dispositifs connus du genre mentionné, adaptés pour la mesure dans des installations en fonctionnement ne necessitant aucune déconnexion électrique, ledit élément de mesure associé au circuit magnétique permet seulement de déterminer l'intensité d'un courant à partir du champ magnétique engendré par leait courant. La mesure de ce courant est d'ailleurs influencée par des facteurs magnétiques, dus à l'agencement du circuit nagné tique, notamment la saturation et les fuites magnétiques, entratnant des erreurs de mesure. Selon un autre dispositif connu, un circuit magnétique en forme de tore comporte un entrefer dans lequel est agencé un générateur à effet Hall parcouru d'une part par un courant de commande proportionnel à la tension alternative du circuit et d'autre part par un champ magnétique représentant 1 image du courant alternatif absorbé par le circuit. La tension de sortie du générateur à effet Hall est ainsi l'image de la puissance absorbée par ledit circuit. Le dispositif de mesure est installé à demeure dans l'installation électrique et nécessite la réalisation d'un entrefer. L'invention a pour objet de remédier à ces inconv- nients et de réaliser un appareil de mesure portatif adapté pour les mesures de plusieurs grandeurs électriques. Elle part de la constatation que les transformateurs de mesure à circuits magnétiques ouvrants en forme de pinces à deux branches séparables comportent déjà deux entrefers. Le dispositif de mesure selon l'invention est carac térise par le fait que ledit élément d-e mesure est un générateur à effet Hall agencé dans ledit entrefer, de manière à autoriser la fermeture et le serrage desdites branches entraînant une ré- luctance minimum dudit circuit magnétique Cet agencement du générateur à effet Hall dans un en- trefer existant n'augmente pas la réluctance du circuit magnétique. Selon un développement de l'invention, ledit générateur est logé dans une encoche ménagée dans l'une des branches du circuit magnétique. Selon un autre développement de l'invention, ledit gé- nérateur à effet Hall et l'une desdites branches du circuit magnétique sont enrobés par un revêtement isolant de manière à former un ensemble monobloc. Ce revêtement isolant recouvre également la surface du générateur appliquée contre la deuxième branche lors de la fermeture de la pince. Selon une variante de réalisation, le circuit magnétique comporte deux entrefers plans disposés symétriquement par rapport au centre de la fenêtre dudit circuit magnétique en position de fermeture de la pince, un générateur à effet Hall étant logé dans chacun desdits intervalles. Les deux générateurs sont agencés de telle manière à compenser l'influence des champs parasites. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre de deux modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation du dispositif de mesure selon l'invention, avec une partie partiellement en coupe montrant le circuit magnétique en position fermée; la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1, le mécanisme de commande des branches du circuit magnétique n'étant pas représenté; la figure 3 représente une variante de réalisation, le circuit magnétique étant en position ouverte; la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 montre une autre variante de réalisation selon l'invention, en position de fermeture de la pince; la figure 6 est une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5. Selon les figures 1 et 2, le dispositif de mesure comprend un capteur désigné par le repère général 10 associé à un bottier 12 en matériau isolant renfermant un mécanisme de commande et des organes indicateurs des grandeurs électriques à mesurer. Le capteur 10 comporte un circuit magnétique ouvrant, du type à pince, muni de deux branches séparables, en forme de C 14, 16, chacune étant constituée par un empilage de tôles feuilletées. En position de fermeture de la pince, les deux branches 14, 16 sont en contact l'une avec l'autre par deux entrefers 18, 20 plans, disposés symétriquement par rapport à l'axe XX' de la fenêtre cylindrique 22 du circuit magnétique. Les deux branches 14, 16 sont articulées-sur un pivot 24 par des biellettes 26 actionnées par un mécanisme de commande (non représenté), de telle manière que la branche 16 mobile, pivote vers la droite et autorise l'insertion dtun conducteur, notamment un cable ou une barre, parcouru par un courant à mesurer, dans la fenetre 22 du circuit magnétique. L'élément de mesure comprend un générateur à effet Hall 28 agencé dans l'entrefer supérieur 18 tel qu'il autorise la fermeture et le serrage des branches 14 et 16. Le générateur 28 est une plaquette de faible épaisseur, à section voisine de celle des branches 14, 16. Un revêtement isolant 30 enrobe le générateur 28 et la branche 16, etrecouvre la surface de la plaquette de Hall 28 appliquée contre la branche fixe 14 lors de la fermeture de la pince. Une pile (non représentée) fixée à l'intérieur du bottier 12, est utilisée pour la mesure d'intensité et de résistance, et le générateur à effet Hall fournit une tension proportionnelle à la grandeur à mesurer. Cette tension est appliquée à un indicateur 32, et un commutateur 34 assure la sélection des calibres et des fonctions, notamment la mesure d'intensité, de tension, de puissance et de résistance.La mesure de tension et de résistance utilise respectivement des bornes 36, 38 agencées à la base du boTtier 12. I1 est inutile de décrire ces différentes fonctions bien connues en soi lors du fonctionnement du dispositif de mesure. Selon la variante des figures 3 et 4, un générateur à effet Hall 40 est logé dans l'entrefer inféreur 20 symétrique. Les circuits de sortie des deux générateurs 28, 40 sont montés en série de manière à compenser l'influence des champs parasites. Selon les figures 5 et 6, le générateur 28 est disposé dans une échancrure 42, de forme conjuguée, ménagée dans la face transversale de la branche 16, située en regard de ltentrefer 18. La section et la profondeur de I'échancrure 42 sont respectivement inférieures à la section transversale de la branche 16, et supérieures à l'épaisseur de la plaquette 28, de telle manière qu'un faible intervalle 44 est agencé éntre la plaquette 28 et la branche 14 en position de fermeture de la pince. Cet intervalle 44, pouvant être rempli d'un matériau isolant, protège la plaquette 28 lors de la venue en butée de la branche 16 mobile contre la branche 14 fixe. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences mécaniques et électriques, notamment celle dans laquelle la forme du circuit magnétique serait différente, notamment une forme torique, carrée, rectangulaire, et celle dans laquelle l'agencement du générateur à effet Hall dans l'entrefer approprié s'effectuerait sur la branche fixe du circuit magnétique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de grandeurs électriques, comprenant - un circuit magnétique ouvrant en forme de pince divisé par au moins un entrefer en deux branches séparables, - un mécanisme de commande assurant respectivement en positions de fermeture et d'ouverture de la pince le serrage et la séparation desdites branches au niveau dudit entrefer, - et un élément de mesure associé audit circuit magnétique, caractérisé par le fait que ledit élément de mesure est un générateur à effet Hall agencé dans ledit entrefer de manière à autoriser la fermeture et le serrage desdites branches entratnant une réluctance minimum dudit circuit magnétique. 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit générateur à effet Hall est disposé dans une encoche ménagée dans la face transversale de l'une desdites branches, située en regard dudit entrefer. 3. Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit générateur à effet Hall et l'une desdites branches du circuit magnétique sont enrobés par un revêtement isolant de manière à former un ensemble monobloc. 4. Dispositif de mesure selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit revêtement isolant recouvre la surface dudit générateur à effet Hall appliquée contre la deuxième branche du circuit magnétique lors de la fermeture de la pince. 5. Dispositif de mesure selon la revendication 1, muni de deux branches articulées séparées par deux entrefers, caractérisé par le fait que chacun desdits entrefers comprend un générateur à effet Hall, les deux générateurs étant agencés de telle manière à compenser l'influence des champs parasites. 6. Dispositif de mesure selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits générateurs sont disposés symé- triquement par rapport au centre de la fenêtre du circuit magnétique, en position de fermeture de la pince. 7. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit générateur est situé dans un entrefer plan associé. 8. Appareil portatif de mesure de grandeurs électriques, notamment d'intensités, de tensions, de puissances et de résistances, caractérisé par le fait qu'il comporte - un élément capteur à circuit magnétique ouvrant divisé en deux branches séparables par deux entrefers, - un mécanisme de commande assurant le serrage et le desserrage desdites branches, en forme de pince, - un élément de mesure associé audit capteur et comprenant un générateur à effet Hall agencé dans chacun desdits entrefers, - un indicateur de valeurs desdites grandeurs électriques à mesurer, - et un commutateur de sélection desdites grandeurs.