Brevet FR2864689A1 — publié le 20050701

L'invention concerne une touche pour un instrument de mesure électrique tel que, par exemple, un instrument pour mesurer des tensions de défaut, ainsi qu'un instrument de mesure électrique comprenant une telle touche. Qu'il s'agisse d'un réseau de distribution électrique monophasé ou polyphasé, la connaissance des courants de court- circuit entre les différents conducteurs de l'installation est une donnée fondamentale pour le dimensionnement des organes de protection de sécurité (fusibles, disjoncteurs différentiels etc...). En particulier, l'installateur ou l'organisme de contrôle chargé de la certification de conformité d'une installation nouvelle ou existante doit vérifier l'adéquation de ces organes de protection et de sécurité vis-àvis des caractéristiques réelles de l'installation. En ce sens, la connaissance des impédances respectives des différentes boucles de circuits électriques permet d'évaluer les valeurs des courants de court-circuit correspondant aux différents cas possibles et notamment dans le cas d'un court-circuit entre un conducteur de phase L (pour "Ligne") et le conducteur de protection PE (pour "Protection Earth", soit "Protection Terre"). L'exemple représenté sur la figure 1 est donné pour le cas d'un réseau monophasé et pour le cas d'une liaison à la terre de type TN (pour "Terre Neutre"). Cet exemple est facilement transposable à tout type de réseau polyphasé et à n'importe quel type de liaison à la terre. Pour faire le mesurage de l'impédance de boucle, l'appareil de mesure fait circuler un courant Io contrôlé en termes d'intensité entre les bornes L et PE tel qu'indiqué sur la figure 2 qui représente, à titre d'exemple le cas d'un réseau monophasé, avec une liaison à la terre de type TN. Cet exemple est facilement transposable à tout type de réseau polyphasé et à n'importe quel type de liaison à la terre. Dans le cas d'un système polyphasé, le courant peut s'écouler depuis l'un des conducteurs de phases (L1 ou L2 ou... LN) vers le conducteur PE. Le mesurage de l'impédance de boucle implique donc qu'un courant non négligeable circule à travers la résistance RPE du circuit de terre de protection, ce qui provoque l'apparition de la différence de potentiels V. Or, du fait de la résistivité du sol de la longueur des câbles et des bornes de raccordement électrique imparfaites, cette impédance n'est généralement pas négligeable. Le potentiel de terre de protection VRPE peut donc croître et dépasser les limites maximales autorisées par les normes de sécurités. Un utilisateur entrant en contact électrique avec le châssis d'une machine (par exemple) est également soumis, par son contact sur le sol, au potentiel de terre locale. Cet utilisateur risque donc de subir un choc électrique d'autant plus important que l'impédance du circuit de terre est élevée. Pour parer à cette éventualité, les appareils dédiés au contrôle des installations électriques possèdent une électrode de surveillance disposée sur une des faces externes du boîtier. Cette électrode, si elle est en contact avec les doigts de l'utilisateur (lui-même étant relié à la terre locale - soit résistivement, soit capacitivement), permet de mesurer le potentiel VRPE et donc de ne pas démarrer le mesurage, si le potentiel du conducteur PE est dangereux ou risque de devenir dangereux pour la sécurité humaine. Lorsque par exemple, l'utilisateur est en contact permanent avec l'électrode de surveillance, l'appareil peut surveiller de manière permanente l'évolution du potentiel de terre de protection (= potentiel du conducteur PE) et donc arrêter le mesurage en cours, si, toujours en cours de mesurage, ce potentiel devient dangereux pour la sécurité humaine. Cependant, l'inconvénient d'un tel dispositif est qu'il faille expressément demander à l'utilisateur d'appuyer simultanément sur une première touche d'un contacteur servant au démarrage de la mesure, en général désigné comme bouton "START", et sur une seconde touche, une touche conductrice, ou une zone conductrice constituant l'électrode de surveillance. Comme il est facile de l'imaginer, cette condition n'est pas forcément remplie car elle est très contraignante pour l'utilisateur, qui n'en voit pas forcément l'utilité. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients énoncés ci-avant. Le but de l'invention est atteint avec une touche pour l'instrument de mesure électrique qui comprend un corps en deux parties avec une face avant sur laquelle un utilisateur de l'instrument de mesure appuie pour le faire fonctionner et une face arrière, la première partie étant réalisée en une matière conductrice et la seconde partie étant réalisée en un matériau isolant portant sur la face arrière du corps de la touche une pastille conductrice. L'invention rend donc le contact électrique "utilisateur/appareil" particulièrement simple et naturel, puisque ladite électrode de surveillance est maintenant intégrée dans une seule et unique touche conductrice qui joue simultanément le rôle d'électrode de surveillance et de bouton "START" pour le démarrage du cycle de mesurage proprement-dit. L'invention concerne également les caractéristiques ci-après, considérés isolément ou selon toutes leurs 30 combinaisons techniquement possibles: la première partie du corps est pourvue, sur la face arrière, d'un premier plot réalisé en un matériau isolant et constituant la seconde partie du corps, le plot ayant une extrémité libre recouverte d'une pastille conductrice; - la première partie du corps est conformée de façon à présenter sur la face arrière au moins un deuxième plot; - la première partie du corps est conformée de façon à présenter sur la face arrière un deuxième et un troisième plots disposés de part et d'autre du premier plot; - la première partie du corps est pourvue, sur sa face arrière, d'une coupelle isolante à l'intérieur de 10 laquelle est fixé le premier plot; - un fil d'interconnexion relié par une de ses deux extrémités à la première partie du corps de la touche, la seconde extrémité étant destinée à être fixée sur un élément ou conducteur d'un circuit électrique ou électronique; - au moins sur la face avant du corps de la touche, la première partie du corps entoure la seconde partie du corps; - au moins sur la face avant du corps de la touche, 20 la seconde partie du corps entoure la première partie; et - au moins sur la face avant du corps de la touche, la première partie et la seconde partie du corps sont juxtaposées. Le but de l'invention est également atteint avec un instrument de mesure électrique tel un instrument pour mesurer des tensions de défaut, qui comprend une touche ayant les caractéristiques décrites plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après, en référence aux dessins, de deux modes de la touche selon l'invention. Dans ces dessins. - la figure 1 représente schématiquement les 35 impédances d'un réseau monophasé, - la figure 2 montre schématiquement le branchement d'un instrument de mesure, - les figures 3A, 3B et 3C représentent une touche conductrice selon l'invention respectivement en coupe, en vue avant et en vue arrière, - la figure 4 montre une variante de la touche 5 conductrice de la figure 3, - la figure 5 montre un deuxième mode de réalisation de la touche de l'invention et - la figure 6 montre une variante de la touche selon la figure 5. La touche représentée sur les figures 3A, 3B et 3C comprend un corps 1 en deux parties 2, 3 avec une face avant 4 sur laquelle l'utilisateur de l'instrument de mesure doit appuyer pour le faire fonctionner. Le corps 1 comprend également une face arrière 5. La première partie 2 du corps de la touche est réalisé en une matière conductrice et la seconde partie 3 est réalisée en un matériau isolant portant sur la face arrière 5 du corps de la touche une pastille conductrice 6. Décrit de manière plus détaillée, la première partie 2 du corps 1 de la touche est pourvue, sur sa face arrière 5, d'un premier plot 3 constituant la seconde partie du corps 1 ainsi que d'un deuxième plot 7 et d'un troisième plot 8 disposés de part et d'autre du premier plot 3 et faisant partie intégrante de la première partie 2 du corps de la touche. La conception décrite ci-avant du corps de la touche permet donc à l'utilisateur de l'instrument de mesure de déclencher simultanément deux fonctions différentes, à savoir démarrer le cycle de mesurage proprement dit et surveiller la tension de défaut pendant le mesurage. En effet, lorsque l'utilisateur de l'instrument de mesure appuie sur le corps 1 de la touche, il établit une liaison électrique entre lui-même et la terre, en passant par le corps de la touche 1 en tant que électrode de surveillance de la tension de défaut et du circuit intérieur prévu à cet effet à l'intérieur de l'instrument de mesure et de l'installation à vérifier. Du côté de la touche, le contact électrique est établi, lorsque l'utilisateur appui sur la touche, par la mise en contact des extrémités libres des plots 7 et 8 sur une platine de circuits imprimés. Simultanément avec l'entrée en contact électrique des extrémités libres des plots 7 et 8, le premier plot 3, plus précisément la pastille 6 disposée à l'extrémité libre du plot 3, entre en contact électrique avec deux conducteurs électriques formés sur la platine. Pour augmenter l'isolation électrique entre la première partie 2 du corps de la touche et la seconde partie 3, la première partie 2 du corps 1 de la touche est pourvue, sur sa face arrière 5, d'une coupelle isolante 9 à l'intérieur de laquelle est fixé le premier plot 3. Selon une variante de la touche de l'invention, représentée sur la figure 4, la touche comprend un fil d'interconnexion 10 relié par une de ses deux extrémités, référée 101 à la première partie 2 du corps 1 de la touche. La seconde extrémité 102 du fil d'interconnexion 10 est destinée à être fixée sur un élément 111, par exemple un conducteur d'un circuit imprimé d'une platine 11 sur laquelle la touche est montée. Les figures 5 et 6 représentent un second mode de réalisation de la touche de l'invention ainsi qu'une variante de ce mode de réalisation. La touche est représentée sur un instrument schématisé ayant un boîtier B avec un écran d'affichage E et un sélecteur de la gamme de mesure S. Dans la configuration représentée sur la figure 5, la première partie 2 du corps de la touche et la seconde partie 3 du corps de la touche sont juxtaposées. Afin que l'utilisateur puisse appuyer sur les deux parties de la touche en même temps, la première partie 2 du corps de la touche est conformée de manière telle que, au moins sur la face avant 4 du corps 1 de la touche, la première partie 2 est plus petite que la seconde partie 3 du corps. En variante du mode de réalisation représenté sur la figure 5, il est également concevable, sans sortir du principe de la présente invention, que la première et la seconde parties du corps de la touche aient la forme, du moins sur la face avant 4 du corps de la touche, de deux hémicycles. Quelque soit la forme choisie de la première partie et de la seconde partie du corps de la touche, la face avant 4 du corps de la touche doit être formée de manière que l'utilisateur ne puisse pas appuyer sur une ou sur l'autre des première et deuxième parties du corps sans toucher en même temps l'autre partie. Selon une autre variante du second mode de réalisation de la touche de l'invention, représentée sur la figure 6, la face avant 4 du corps 1 de la touche est formée de manière telle que la première partie 2 du corps de la touche est entourée par la seconde partie 3 du corps de la touche. Selon une autre variante, également compris dans le principe de la présente invention, la face avant 4 du corps de la touche est conçue de manière que la première partie 2 du corps de la touche entoure la seconde partie 3 du corps de la touche. La description du corps 1 de la touche selon l'invention représenté sur les figures 5 et 6 est limitée à la description de la face avant 4, puisque l'essentiel dans la conception du corps 1 de la touche est que l'utilisateur de l'instrument de mesure ne puisse appuyer que simultanément sur les deux parties du corps de la touche. La face avant 4 du corps 1 de la touche doit donc être conçue en conséquence. La conception du corps 1 dans son ensemble, à l'exception de la prescription de la face avant 4, peut alors relever librement du concepteur de la touche, pourvu qu'il soit assuré, comme seconde prescription, qu'une liaison électrique s'établisse entre l'utilisateur et la terre de masse, comme décrit plus haut, lorsque l'utilisateur appuie sur la touche. REVENDICATIONS 1. Touche pour un instrument de mesure électrique, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps (1) en deux parties (2, 3) avec une face avant (4) sur laquelle un utilisateur de l'instrument de mesure appuie pour le faire fonctionner et une face arrière (5), la première partie (2) étant réalisée en une matière conductrice et la seconde partie (3) étant réalisée en un matériau isolant portant sur la face arrière (5) du corps de la touche une pastille conductrice (6). 2. Touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première partie (2) du corps (1) est pourvue, sur sa face arrière (5), d'un premier plot (3) réalisé en un matériau isolant et constituant la seconde partie du corps (1), le plot (3) ayant une extrémité libre (31) recouverte d'une pastille conductrice (6). 3. Touche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la première partie (2) du corps (1) est conformée de façon à présenter sur la face arrière au moins un deuxième plot (7). 4. Touche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la première partie (2) du corps (1) est conformée de façon à présenter sur la face arrière au moins un deuxième et un troisième plots (7, 8) disposés de part et d'autre du premier plot (3). 5. Touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la première partie (2) du corps (1) est pourvue, sur sa face arrière (5), d'une coupelle isolante (9) à l'intérieur de laquelle est fixé le premier plot (3). 6. Touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un fil d'interconnexion (10) relié par une (101) de ses deux extrémités (101, 102) à la première partie (2) du corps (1) de la touche, la seconde extrémité (102) étant destinée à être fixée sur un élément ou conducteur (111) d'un circuit électrique ou électronique (11). 7. Touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que, au moins sur la face avant (4) du corps (1) de la touche, la première partie (2) du corps (1) entoure la seconde partie (3) du corps (1). 8. Touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que, au moins sur la face avant (4) du corps (1) de la touche, la seconde partie (3) du corps (1) entoure la première partie (2). 9. Touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que, au moins sur la face avant (4) du corps (1) de la touche, la première partie (2) et la seconde partie (3) du corps (1) sont juxtaposées. 10. Instrument de mesure électrique, notamment instrument pour mesurer des tensions de défaut, caractérisé en ce qu'il comprend une touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.