Brevet FR2726657A1 — publié le 19960510

La présente invention concerne un dispositif de mesure et/ou d'analyse des perturbations de la tension du secteur. Lorsque l'on effectue des mesures sur le réseau d'énergie électrique, celui-ci peut présenter des perturbations qui entraînent des erreurs importantes; il est donc souhaitable de disposer d'un appareil simple qui puisse permettre de détecter les perturbations du secteur. Celles-ci sont essentiellement de trois sortes: - les surtensions ou sous-tensions, par exemple créées par des surcharges, qui affectent la valeur efficace de la tension, - les pics de tension, créés par exemple par la commande de redresseurs commandés, et - les harmoniques d'ordre élevé, par exemple supérieur à 1 kHz. I1 existe des appareils spécifiques pour la détection et la surveillance des perturbations mais ils sont complexes et coûteux et ne peuvent être utilisés pour vérifier l'absence de perturbations importantes avant d'effectuer d'autres mesures par exemple au moyen d'un multimètre. La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif qui permette de détecter et/ou d'analyser les perturbations d'un réseau de manière simple, rapide et économique. Le dispositif selon l'invention est notamment remarquable en ce qu'il comporte trois chaînes analogiques de mesure mesurant respectivement la valeur efficace, la hauteur des pics et le niveau des harmoniques et dont les sorties sont reliées à un commutateur, un convertisseur analogique-numérique branché à la sortie du commutateur, un système de traitement de données et un dispositif d'affichage, le commutateur étant commandé par le système de traitement de données de manière à traiter de manière cyclique successivement les signaux de sortie des trois chaînes analogiques de mesure. Un tel dispositif est de structure simple et économique; il peut, par exemple, être intégré dans un multimètre. I1 permet alors de vérifier le réseau avant d'effectuer des mesures. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'affichage comporte trois afficheurs associés chacun à l'une des trois chaînes analogiques de mesure. De cette manière, on peut surveiller les trois types de perturbations simultanément. I1 suffit que la période de mesure cyclique soit, par exemple, inférieure à la durée de la persistance rétinienne pour que les trois valeurs soient apparentes en continu pour l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un exemple de réalisation, faite en se référant aux dessin ci-annexé sur lequel - la figure 1 est le schéma synoptique d'un dispositif conforme à la présente invention et - les figures 2 et 3 expliquent les caractéristiques de la mesure du bruit à fréquence élevée. Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte trois chaînes analogiques de mesure auxquelles est appliquée la tension, Vin, du secteur; une première chaîne 1 mesure la valeur efficace vraie de la tension, une deuxième chaîne 2 mesure la hauteur des pics et la troisième chaîne 3 mesure le niveau des harmoniques de rang élevé. La sortie de chacune des chaînes de mesure 1 à 3 est reliee à un commutateur 4 dont la sortie est branchée à un convertisseur analogique-numérique 5. Un système de traitement de données 6 traite les signaux provenant des chaînes de mesure 1 à 3 par l'intermédiaire du commutateur 4 et élabore des signaux pour un dispositif d'affichage 7. Par ailleurs, le système de traitement de données 6 commande le commutateur 4 de manière à transmettre de manière cyclique successivement les signaux de sortie des trois chaînes analogiques de mesure 1 à 3 au convertisseur 5. La période du cycle de mesure pourra être inférieure à la durée de la persistance rétinienne, par exemple la fréquence du cycle est égale à 20 mesures par seconde. Le dispositif d'affichage 7 comporte trois afficheurs 8, 9 et 11 associés respectivement aux trois chaînes analogiques de mesure 1 à 3. De cette manière les trois modes de perturbation sont affichés simultanément. on peut également prévoir un seul afficheur affichant ces trois modes successivement de manière cyclique. La chaîne analogique de mesure 2 peut comprendre un filtre passe-haut réglé à 1 kHz de manière à détecter les pics de tension recurrents causés par la commande de redresseurs commandés du type thyristor; cela est illustre sur les figures 2 et 3 où l'on voit les pics et les harmoniques (figure 2) et le signal fourni après filtrage (figure 3). On peut egalement prévoir l'affichage en parallèle de seuils indicatifs de la présence de perturbation, par exemple une surtension de 250 V et un niveau de bruit supérieur à 1 kHz de 30 V. On voit que l'invention permet de détecter des perturbations du réseau de manière simple et rapide, en particulier lorsque le dispositif selon l'invention est intégré dans un multimètre qui sera utilisé, par exemple, pour effectuer des mesures valides seulement si le reseau n'est pas perturbe. Par ailleurs, dans le cas où le multimètre fournit des mesures qui semblent aberrantes, le dispositif selon l'invention permet de vérifier aussitôt si cela n'est pas du à une perturbation du réseau. L'intégration de ce dispositif dans un multimètre est facile à réaliser il suffit en de prevoir trois chaînes de mesure et un commutateur, le convertisseur et le système de traitement de données étant déjà disponibles dans un multimétre numérique usuel. On peut aussi concevoir un dispositif spécifique destine à surveiller un processus industriel et détecter des anomalies de fonctionnement. REVENDICATIONS - 1 - Dispositif de mesure et/ou d'analyse des perturbations de la tension du secteur, caractérisé en ce qu'il comporte trois chaînes analogiques de mesure (1 à 3) mesurant respectivement la valeur efficace, la hauteur des pics et le niveau des harmoniques et dont les sorties sont reliées à un commutateur(4), un convertisseur analogique-numerique (5) branché à la sortie du commutateur (4), un système de traitement de données (6) et un dispositif d'affichage (7), le commutateur (4)étant commandé par le système de traitement de données (6) de manière à traiter de manière cyclique successivement les signaux de sortie des trois chaînes analogiques de mesure (1 à 3). - 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage (7) comporte trois afficheurs (8, 9 et 11) associés chacun à l'une des trois chaînes analogiques de mesure (1 à 3). - 3 - Dispositif selon la revendication 1, caracte- risé en ce que la chaîne analogique (2) de mesure de la hauteur des pics comporte un filtre passe-haut. - 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la période de mesure cyclique est inférieure à la durée de la persistance rétinienne. - 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est intégré dans un multimètre.