Brevet FR2312844A1 — publié le 19761224

L'invention concerne un perfectionnement aux transformateurs électroniques de mesure , et plus particulièrement aux transformateurs de ce type utilisant une sonde à effet Hall Ces transformateurs de mesure comportent un circuit magnétique ouvert , présentant un entrefer dans lequel est disposée la sonde à effet Hall . La précision du transformateur de mesure dépend en particulier de l'entrefer et de la position relative de la sonde de Hall par rapport aux faces en regard de l'entrefer .L'un des buts de l'invention est d'assurer dans le temps ces positions par des moyens simples et efficaces Un autre but de l'invention est de prévoir un mode particulier de réalisation de l'ensemble du transformateur de mesure de son support matériel et de ses circuits annexes pour en faire un module rigide évitant cependant les contraintes sur les tôles du circuit magnétique ( phénomène de magnétostriction L'invention a pour objet un perfectionnement aux transformateurs de mesure du type à sonde de Hall , caractérisé en ce que le support isolant de la bobine secondaire du transformateur présente un évidement transversal médian pour le logement de la sonde , et une lèvre radiale vers l'intérieur dudit support , constituant une butée de positionnement du circuit magnétique Selon une autre caractéristique de l'invention , la sonde de Hall est immobilisée dans l'évidement au moyen d'une goutte de produit plastique , et le primaire et le secondaire du transformateur de mesure sont mis en place et maintenus dans deux demi-coquilles rigides en matière plastique De plus , le circuit magnétique est enrobé d'un produit souple tel qu'un élastomère silicone avant que l'ensemble du transformateur de mesure soit noyé dans une matière plastique d'enrobage polymérisable , de façon à éviter les contraintes sur les tôles du circuit magnétique D'autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description qui suit , faite en référence au dessin annexé sur lequel on peut voir Figure 1 , une vue perspective éclate montrant les positions relatives des éléments principaux du transformateur de mesure selon l'invention Figure 2 , une vue en coupe axiale du support de la bobine secondaire montrant la position de la sonde de Hall Figure 3 , un circuit symbolique simplifié du trans formateur de mesure selon l'invention En se reportant au dessin , on voit que le circuit ma gnétique 1 est constitué par un empilage de tôles . La section droite du noyau magnétique du transformateur est sensiblement carrée . Ce noyau pénètre dans le support 2 de la bobine secondaire 3. Ce support présente au milieu de la bobine un évidement 4 transversal , dont les bords sont chanfreinés par exemple . Cet évidement est destiné à recevoir la sonde de Hall 5 , portée par une pla quette de support 6 L'ensemble de la bobine et de la sonde est logé dans le tube central 7 de la demi-coquille isolante 8 . Le primaire 9 du transformateur est place autour du tube 7 . Dans le cas de la figure , il est constitué par une plaque conductrice repliée en fer à cheval . L'enveloppe extérieure 10 de la demi-coquille 8 vient entourer et maintenir le primaire , en coopération avec l'autre demi-coquille non représentée . Les demi-coquilles présentent des pattes 11 pour assurer leur fixation réciproque par collage par exemple Sur la Figure 2 , le noyau magnétique 1 est représenté dans le support 2 de la bobine secondaire 3 .L'évidement médian 4 reçoit là plaquette 6 de support de la sonde de Hall 5 . Le support 2 présente une lèvre 12 en saillie vers l'axe du noyau magnétique , et jouant le rôle de butée pour la branche 1' de ce noyau . Lorsque cette branche est fixée en position , l'autre branche du noyau se trouve automatiquement au droit du bord de l'évidement 4 . De cette façon , l'épaisseur de la lèvre 12 permet de rattraper la dissymétrie de la sonde de Hall sur sa plaquette de support , et la sonde 5 se trouve exactement au milieu de l'entrefer . Sur la Figure 2 , ne sont pas représentés les moyens de guidage de la plaquette 6 .De plus , les épaisseurs relatives ne sont pas respectées .Selon l'invention , la sonde de Hall est montée sur une plaquette 6 à connexions imprimées Pour monter l'ensemble , on commence par mettre en place la plaquette 6 et par l'immodgliser au moyen d'une goutte de produit plastique . On met ensuite la bobine 2 dans le tube 7 , et on place le primaire 9 autour du tube 7 . On met ensuite en place la deuxième demi-coquille et le noyau magnétique 1 en mettant d'abord en butée sa branche 1' et en noyant éventuellement le primaire dans une matière plastique polymérisable . On enrobe le noyau - magnétique d'un produit souple tel qu'un élastomère silicone pour éviter les contraintes mécaniques sur les tôles du noyau . On assure alors les connexions électriques avec une plaque portant un circuit imprimé , par exemple , et les différents composants du circuit électronique de mesure .Cette plaque est avantageusement disposée sous les demi-coquilles et contre la partie extérieure du circuit magnétique . Ensuite , l'ensemble est noyé dans une matière plastique polymérisable pour former un bloc rigide dont la plaque portecircuit constitue sensiblement la base Le schéma de principe de la figure 3 permet de décrire le fonctionnement du transformateur de mesure selon l'invention L'intensité I à mesurer est appliquée au primaire 9 du transformateur . La sonde de Hall 5 est disposée dans l'entrefer ( non représenté) du noyau magnétique 1 .Elle alimente un circuit amplificateur 13 relié au secondaire 3 , lui-meme relié à un appareil 14 de mesure d'intensité de courant par exemple , ou tout autre disposi tif approprié En circulant dans le primaire 9 , le courant à mesurer crée un champ magnétique détecté par la sonde de Hall 5 qui restitue un signal proportionnel au champ . Ce signal , amplifié en 13 ,passe dans le secondaire 3 où il crée un champ qui s'oppose au champ du primaire , et le compense parfaitement . Le courant au secondaire est alors directement proportionnel au courant au primaire Le transformateur de mesure selon l'invention se présente ainsi sous la forme d'un module rigide , dans lequel le circuit ma gnétique est protégé , par son enrobage de silicone , contre le phé nomène de magnétostriction , dans une gamme de températures allant de -250 à +750C. par exemple La spire 9 peut etre remplacée pour réaliser un trans for- mateur de potentiel , par une solénolde à beaucoup plus grand nombre de spires selon la tension primaire à mesurer REVENDICATIONS 1 - Perfectionnement aux transformateurs de mesure du type à sonde de Hall , caractérisé en ce que le support isolant de la bobine secondaire du transformateur présente un évidement transversal médian pour le logement de la sonde , et une livre radiale vers l'intérieur dudit support , constituant une butée de positionnement du circuit magnétique 2 - Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sonde de Hall est immobilise dans l'évidement au moyen d'une goutte de produit plastique , et en ce que le primaire et le secondaire du transformateur de mesure sont maintenus dans deux demi-coquilles rigides en matière plastique 3 - Perfectionnement selon la revendication 2 caractérisé en ce que le circuit magnétique est enrobe d'un produit souple tel qu'un silicone de façon à éviter le phénomène de magnétostriction 4 - Perfectionnement selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'ensemble du transformateur est noyé dans une ma tière polymérisable de façon à constituer un module rigide 5 - Perfectionnement selon la revendication 4 caractérisé en ce que le circuit électronique associé au transformateur est porté par une plaquette amovible logée dans la base démontable dudit module rigide