Brevet FR2594551A1 — publié le 19870821

La présente invention a pour objet un dispositif de mesure d'un courant, par annulation, à laide dtun courant auxiliaire, du champ magnétique créé au voisinage d'un capteur de champ magnétique par le passage dudit courant à mesurer, ledit courant auxiliaire étant commandé par ledit capteur. De tels dispositifs sont utilisés pour la mesure des courants ou tensions continus, alternatifs ou impulsionnels. Ces dispositifs présentent un isolement galvanique particulièrement intéressant pour les mesures de courants ou de tensions élevés, de l'ordre de quelques milliers d'ampères ou de quelques milliers de volts. On connatt déjà de tels dispositifs, dans lesquels le courant à mesurer circule dans un conducteur formant enroulement primaire autour dtun circuit magnétique pourvu dtun entrefer. Le capteur de champ magnétique est disposé dans l'entrefer et commande, grace à un circuit électronique, le courant auxiliaire qui circule dans un enroulement secondai- re, disposé autour du circuit magnétique, afin que le champ magnétique dans l'entrefer créé par le courant auxiliaire annule le champ magnétique dans ltentrefer créé par le courant à mesurer. Le courant auxiliaire est donc égal au courant à mesurer divisé par le rapport du nombre de tours des enroulements. Un ampèremètre ou un oscilloscope cathodique reversés par le courant auxiliaire permettent donc la mesure ou la visualisation du courant à mesurer, tout en maintenant une isolation galvanique entre le conducteur parcouru par le courant à mesurer et le reste du dispositif de mesure. Toutefois, les dispositifs connus présentent 1'tnconvénient suivant. En cas de défaillance d'un des composants du circuit électronique, il n'y a plus correspondance entrecle courant dans l'enroulement secondaire et le courant à mesurer. Par exemple, le courant dans l'enroulement secondaire est nul alors que le courant à mesurer ne l'est pas. Compte tenu de la valeur élevée de ce courant et du domaine d'application de ces dispositifs, ceci peut compromettre gravement la sécurité de certaines installations. La présente invention vise à pallier cet inconvénient. Elle a pour objet, à cet effet, un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens d'alarme et des moyens, actionnés par ledit champ magnétique, pour commuter un courant commandant lesdits moyens dBalarme. Dans le dispositif de l'invention, dès qu'un composant du circuit électronique est défaillant, les moyens d'alarme sont commandés car il n'y a plus compensation du champ magnétique créé par le courant à mesurer par le champ magnétique créé par le courant auxiliaire. Il n'y a donc pas de risque de faire une mesure fausse sans s'en apercevoir. Avantageusement, les moyens de commutation comprennent un interrupteur à lames en matériau magnétique. L'action du champ magnétique sur les lames de l'interrup- teur est directe ce qui a pour conséquence une grande sécurité de fonctionnement du dispositif. Avantageusement, l'interrupteur précédent est disposé à l'intérieur d'une enveloppe scellée. De tels interrupteurs, du type pour relais à contacts scellés, sont dé utilisés pour la téléphonie et d'un prix de revient relativement bas. La présente invention sera mieux comprise à laide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention, fait en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective, partiellement écorchée, dune partie du dispositif de l'invention, - la figure 2 représente une vue de la zone voisine de l'entrefer du circuit magnétique de la figure 1, les enroulements primaire et secondaire n'étant pas représentés, - la figure 3 représente une variante de ltarrangement de la figure 2, et, - la figure 4 représente un schéma fonctionnel de l'en- semble du dispositif. En référence à la figure 1, un courant I à mesurer parcourt un conducteur 10 dans le sens indiqué par les flèches. De façon connue le conducteur 10 est agencé, à la manière d'un shunt, pour qutune fraction déterminée I1 du courant I passe par une dérivation 1 formant ici une demi-boucle représentée partiellement en pointillé. Un circuit magnétique 3, ici sensiblement rectangulaire est traversé par la dérivation 1 qui forme ainsi un enroulement primaire. Le circuit magnétique 3 est pourvu d'un entrefer 30. Un enroulement secondaire 2 comprend ici deux bobines connectées en série et disposées symétriquement par rapport à l'entrefer 30. Dans l'entrefer 3 est disposé une plaquette 5 portant un capteur de champ magnétique à effet Hall, de type connu. Une cellule à enveloppe scellée 6 du type connu utilisé en téléphonie dans les relais "à contacts scellés", et qui comprend deux lames en matériau magnétique, est disposée eu voisinage de l'entrefer 30, commue indiqué sur la figure 2. Comme le montre la figure 4, la cellule 5 est reliée à l'entrée d'un amplificateur 51 dont la sortie commande une source de courant 92. L'enroulement secondaire 2, ainsi qu'un appareil de mesure 33, sont parcourus par le courant de sortie I2 de la source de courant 52. La el- lule 6 est reliée à un circuit comprenant ici une source de tension 61 et une lampe d'alarme 62, montées en série. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante. De façon connue, le signal de sortie de la cellule 5, appliqué à l'amplificateur 51, commande le courant I2, qui parcours l'enroulement secondaire 2 dans un sens tel que le champ H2 créé dans l'entrefer 30 du circuit magnétique 3 s'oppose au champ H1 créé au même endroit par le courant I1 à mesurer. Si le gain de l'amplificateur 51 est assez grand, le dispositif fonctionne comme un asservissement pour que les champs magnétiques H1 et H2 soient constamment égaux et opposés. En conséquence, le coursant I2 est égal au courant I, divisé par le nombre de tours de l'enroulement secondaire. Ltap- pareil de mesure 53 fournit donc une mesure du courant I et, ici,du courant I. En cas de défaillance, par exemple, de l'amplificateur 51 ou de la source de courant 52, il n'y a plus compensation des champs magnétiques H1 et H2 dans l'entrefer 30 et sous l'action du champ résultant, des piles magnétiques opposés apparaissent aux extrémités des deux lames de la cellule 6, qui s'attirent et entrent en contact. Le circuit d'alarme se ferme et la lampe a'alarme 62 stallume, pour avertir l'opérateur et lui permettre d'intervenir. La figure 2 montre une disposition possible de l'ampoule 6, perpendiculairement au plan de l'entrefer 30 et donc localement parallble au circuit magnétique 3. La figure 3 montre une variante où une ampoule identique 6' est disposée dans le plan de entrefer 30 et donc perpendiculairement au circuit magnétique 3. Comme l'action du champ magnétique sur les lames de la cellule 6 est directe, la sécurité du dispositif de l'in- vention est totale. Naturellement, la description du dispositif précédent n'est pas limitative, en particulier en ce qui concerne le conducteur 10 en forme de shunt, dont ltutilisation n'est pas obligatoire, même si elle permet un premier fractionnement du courant I, pour obtenir un courant à mesurer plus faible. Revendications 1. Dispositif de mesure d'un courant (I1) par annulation, à l'aide d'un courant auxiliaire (I2) du champ magnétique créé au voisinage d'un capteur (5) de champ magnétique par le passage dudit courant à mesurer (I1), ledit courant auxiliaire (I2) étant commandé par ledit capteur (S), caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, des moyens d'alarme (61, 62) et des moyens (6), actionnés par ledit champ magnétique pour commuter un courant commandant lesdits moyens d'alarme (61, 62). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de commutation comprennent un interrupteur (6) à lames en matériau magnétique. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit interrupteur (6) est disposé à l'intérieur dune enveloppe scellée.