Brevet FR2573536A1 — publié le 19860523

La présente invention est relative aux ap- pareils de mesure de l'intensité d'un courant élec- trique et se rapporte plus particulièrement à un appa- reil destiné à indiquer la valeur du seuil maximum qui a été atteint par une intensité de courant-électrique malgré que celle-ci soit de durée très courte, de l'ordre de quelques millisecondes, par exemple. Elle a donc pour objet un appareil indica- teur de la valeur du seuil maximum atteint par une intensité de courant électrique circulant dans un circuit, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur de tension formé de plusieurs résistances connectées en série, les bornes extrêmes du diviseur étant desti- nées à être connectées à un shunt branché dans le circuit dont il y a lieu de mesurer le courant, chaque résistance du diviseur de tension établissant une ten- sion d'excitation pour l'électrode de commande d'un composant à seuil de conduction connecté à une source de tension continue, en série avec un composant élec- troluminescent. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel: - La Fig. unique est un schéma de principe de l'appareil de mesure d'intensité suivant l'inven- tion. L'appareil représenté au dessin comprend une série de diodes électroluminescentes 1 à 9 connec- tées chacune en série avec une résistance 10 à 18 et le trajet anodecathode d'un thyristor 19 à 27 aux bornes d'une source de tension continue 28, par l'in- termédiaire d'un interrupteur 29. En parallèle sur la source 28 est en outre connectée une diode électroluminescente supplémentai- re 30 branchée en série avec une résistance 31. Les cathodes des thyristors 19 à 27 sont connectées.chacune par l'intermédiaire d'un condensa- teur 32 à 40 à une borne d'une résistance 41 à 49 correspondante. Les thyristors 19 à 27 sont tous identiques et ont donc tous le même seuil de déclen- chement. Les résistances 41 à 49 sont connectées en série et forment un pont diviseur dont les tensions sont destinées à être appliquées aux gachettes des thyristors 19 à 27 par l'intermédiaire de résistances a,50_ a 58a,58h. Entre la cathode de chaque thyris- tor 19 à 27 et les jonctions de chaque couple de résistances 50.. 50b, à 58A, 58B est connectée une diode Zener 59 à 65 destinée à protéger le thyristor auquel elle est associée contre toutes surtensions. Les condensateurs de découplage 32 à 40 sont destinés à éviter une indication intempestive de l'ap- pareil sous l'effet de tension parasite. La diode 30 est utilisée comme témoin de veille. Elle est alimentée en série avec la résistance 31. Le circuit comporte en outre un inverseur 68 destiné à donner à l'appareil deux sensibilités. L'in- verseur 68 comporte une position x 100 et une position x 1000. Le seuil maximum pouvant être atteint dans la position x 100 est de 800 Ampères, alors qu'il est de 8000 Ampères sur la position x 1000. Le circuit qui vient d'être décrit est con- necté à un shunt Sh placé dans le circuit parcouru par le courant dont il y a lieu de mesurer l'intensité. Lorsque l'appareil est relié à la totalité du shunt Sh, il a une sensibilité x 100. Lorsque l'ap- pareil est relié à la partie Sh1 du shunt, il a une sensibilité x 1000. La plage de mesure du dispositif qui vient d'être décrit est déterminée par le nombre et la va- leur des résistances 41 à 49 constituant le pont di- viseur et par la valeur des seuils de déclenchement des thyristors 19 à 27. Le dispositif de mesure de l'intensité fonc- tionne de la façon suivante. Lorsque le shunt Sh est parcouru par une intensité I, la tension obtenue à ses bornes est ap- pliquée aux extrémités du pont diviseur. L'inverseur 68 permet de prendre la totalité de la tension aux bornes extrêmes du shunt lorsqu'il se trouve dans la position représentée en trait plein sur la Fig.unique, ce qui lui confère un coefficient 100, ou bien le lOème de cette tension lorsqu'il se trouve dans la position en pointillés, ce qui lui donne un calibre dix fois plus élevé, soit le coefficient 1000. Les tensions apparaissant aux bornes des résistances 41 à 49 sont appliquées aux gachettes des thyristors 19 à 27. Les tensions dont les valeurs atteignent ou dépassent le seuil de déclenchement des thyristors correspondants provoquent leur conduction et de ce fait l'allumage des diodes électroluminescentes correspondantes 1 à 9. Apres qu'une impulsion de déclenchement ait été appliquée à la gachette d'un thyristor, celui-ci est maintenu conducteur par le courant du circuit de puissance, de sorte que la diode électroluminescente disposée en série avec le thyris- tor conducteur reste allumée même après la disparation de la tension ayant donné lieu à la mise en conduction du thyristor. En supposant que le seuil de déclenchement de chaque thyristor soit égal à Vd, et que les résis- tances 41 à 49 aient des valeurs égales si la tension aux bornes des neuf résistances 41 à 49 prises ensem- ble est égale à Vd, seul le thyristor 19 aux bornes duquel apparait la tension de déclenchement Vd est rendu conducteur. La tension de gachette du thyristor 20 est égale à Vd x 8/9 et n'atteint donc pas le seuil de déclenchement de ce thyristor. Les autres tensions de gachettes des autres thyristors sont respectivement égales à 7 Vd/9 à Vd/9. Pour que la tension de gachette du thyristor 20 soit égale à la tension de déclenchement, il faut que la tension aux bornes de l'ensemble de résistances 41 à 49 devienne au moins égale à Vd x 9/8, c'est à dire que la tension à mesurer soit égale à 1,125 Vd. Dans ce cas, les thyristors 19 et 20 condui- sent et les autres thyristors restent bloqués. Le raisonnement peut être ainsi poursuivi de proche en proche. Enfin, pour que tous les thyristors condui- sent, il faut que la tension aux bornes des résistan- ces 41 à 49 soit égale à 9 Vd auquel cas la tesnion de gachette du thyristor 27 est égale à 9 Vd/9 = Vd. Ainsi, on sait que l'intensité maximum at- teinte dans le shunt Sh a été supérieure ou égale au seuil indiqué par la diode électroluminescente de numération la plus élevée qui s'est allumée et infé- rieure au seuil de la diode électroluminescente qui est immédiatement audessus mais qui est restée éteinte. La mise en route du circuit est assurée en fermant l'interrupteur 29, ce qui provoque l'alluma- ge de la diode électroluminescente 30 qui reste allu- mée pendant tout le fonctionnement du dispositif. S'il on veut interrompre une mesure, on ouvre l'interrupteur 29 pour couper l'alimentation des thyristors 19 à 27 par la source de tension continue 28. Ceci provoque l'extinction de celles des diodes électroluminescentes 1 à 9 qui étaient allumées par la mesure précédente, ainsi que celle de la diode élec- troluminescente témoin 30. Pour assurer une nouvelle mesure, on ferme à nouveau l'interrupteur 29 de manière à assurer l'ali- mentation des thyristors 19 à 27 par la source 28. L'appareil est alors prêt à effectuer une nouvelle mesure de la manière indiquée plus haut. Le dispositif qui vient d'être décrit se présente sous une forme extrêmement comptacte. Il peut être réalisé sur une plaque de circuit imprimée et contenu dans un boîtier dont les dimensions sont de l'ordre de 90 x 100 x 25 mm. Bien que dans le présent exemple, on ait représenté le dispositif suivant l'invention comme présentant deux sensibilités, l'inverseur 68 peut comporter plus de deux positions correspondant à un nombre de sensibilités plus important. REVENDICATIONS 1. Appareil indicateur de la valeur du seuil maximum atteint par une intensité de courant électri- que circulant dans un circuit, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur de tension formé de plusieurs résistances (41 à 49) connectées en série, les bornes extrêmes du diviseur étant destinées à être connectées à un shunt (Sh) branché dans le circuit dont il y a lieu de mesurer le courant, chaque résistance (41 à 49) du diviseur de tension participant à l'établisse- ment d'une tension d'excitation pour l'électrode de commande d'un composant à seuil de conduction (19 à 27) correspondant connecté à une source de tension continue (28), en série avec un composant électrolu- minescent (1 à 9). 2. Appareil suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que lesdits composants à seuil (19 à 27) ont tous le même seuil de conduction, et les résistances du diviseur de tension ont toutes la même valeur, la plage de mesure de l'appareil étant égale à autant de fois la valeur dudit seuil qu'il y a de composants à seuil. 3. Appareil indicateur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits composants à seuils de conduction (19 à 27) sont des thyristors. 4. Appareil indicateur suivant la revendi- cation 3, caractérisé en ce qu'entre l'électrode de commande et la cathode de chaque thyristor correspon- dant est connectée une diode Zener (59 à 67) de pro- tection contre d'éventuelles surtensions. 5. Appareil indicateur suivant l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que lesdits composants à seuils de conduction sont connectés en ? parallèle chacun par l'intermédiaire d'une diode électroluminescente (1 à 9) et d'une résistance (10 à 18) aux bornes d'une source de tension continue (28). 6. Appareil indicateur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque composant à seuil de conduction est connecté à la résistance (41 à 49) du diviseur de tension à laquelle il est associé, par l'intermédiaire d'un condensateur (32 à 40) de découplage destiné à éviter des indica- tions intempestives sous l'effet de tensions parasi- tes.