Brevet FR2919070A1 — publié le 20090123

Procédé de mesure de la continuité électrique d'un câble embarqué dans un véhicule La présente invention concerne un procédé de mesure 5 de la continuité électrique d'un câble embarqué dans un véhicule automobile. Un véhicule automobile comprend de nombreux câbles électriques dont la conductivité, dénommée par la suite continuité électrique, peut être altérée suite à, par 10 exemple, une usure. C'est pourquoi, il est connu de tester la continuité des câbles électriques embarqués dans un véhicule automobile. Ces tests s'effectuent généralement selon un des deux procédés suivants : 15 - Selon un premier procédé, on utilise un dispositif venant au contact de la partie conductrice du câble afin de mesurer directement une caractéristique électrique représentative de la continuité électrique de ce câble. 20 Un tel procédé présente l'inconvénient de requérir une dégradation du câble testé. De fait, la gaine isolante protégeant l'âme conductrice du câble testé doit être écartée pour permettre un contact entre le dispositif de mesure et cette âme. 25 Aussi, ce procédé ne peut pas être utilisé à l'égard d'un véhicule commercialisé. En outre, ce procédé doit être évité vis-à-vis d'un véhicule prototype. - Selon un second procédé, on utilise un boîtier de raccordement situé entre les connecteurs du véhicule. Un 30 tel boîtier permet de déterminer une caractéristique électrique représentative de la continuité d'un câble relié au connecteur. Un tel procédé présente l'inconvénient de requérir des boîtiers propres à chaque type de connecteurs. En 35 outre, les boîtiers de raccordement sont généralement encombrants, peu maniables et coûteux. La présente invention, qui vise à remédier à ces inconvénients, porte sur un procédé de mesure de la continuité électrique d'un câble embarqué dans un véhicule automobile, ce câble présentant une gaine isolante entourant une âme, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - l'étape de placer au moins deux pinces sur la gaine du câble, - l'étape d'alimenter ces pinces avec une tension alternative de façon à générer un courant circulant dans l'âme par couplage capacitif des pinces avec le câble, et - l'étape de mesurer un niveau du courant circulant dans l'âme représentatif de la continuité du câble. Grâce à un tel procédé, il est possible de tester la continuité d'un câble électrique embarqué dans un véhicule sans endommager ce dernier. De fait, un procédé conforme à l'invention teste la continuité électrique d'un câble sans requérir un contact direct entre l'élément conducteur de ce dernier l'âme - et le dispositif de mesure utilisé. Ainsi, un courant électrique est généré dans le câble pour mesurer sa continuité à l'aide d'un effet capacitif qui préserve l'intégrité du câble. Selon une réalisation, le niveau de courant circulant dans l'âme est mesuré au moyen d'une résistance calibrée, située sur une pince, de faible valeur par rapport à l'impédance du couplage capacitif mis en oeuvre par l'invention. Dans ce cas, le courant circulant dans la pince, représentatif du courant circulant dans l'âme du fil, n'est pas significativement perturbé par la résistance de faible valeur de la pince. La mesure du courant circulant dans la pince est alors aisément déterminée par une mesure de la tension aux bornes de la résistance de la pince. Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de déterminer une impédance du câble à partir de la mesure du courant circulant dans l'âme. 3 Selon une réalisation, le procédé comprend l'étape de placer quatre pinces sur la gaine du câble et d'alimenter différents couples de pinces de façon à mesurer l'impédance associée à chaque couple de pinces. Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de calculer une impédance zc propre au câble selon la formule suivante : Zc = [Z(411, 421)+Z(411,422) +Z (412, 421)+Z (412, 422) J - 2 [ (Z(411, 412) +Z (421, 422) 1 Où z(i,j) représente l'impédance mesurée entre le couple formé par les pinces i et j. L'invention concerne également un dispositif de mesure de la continuité électrique d'un câble embarqué dans un véhicule automobile, ce dispositif présentant une pince pouvant venir au contact d'une gaine isolante entourant l'âme du câble embarqué, caractérisé en ce qu'il comprend : - une seconde pince destinée à venir simultanément 20 au contact de la gaine isolante, - un générateur destiné à alimenter ces pinces avec une tension alternative de façon à générer un courant circulant dans l'âme par couplage capacitif des pinces avec le câble, et 25 - des moyens pour mesurer un niveau du courant circulant dans l'âme représentatif de la continuité du câble. Selon une réalisation les moyens pour mesurer un niveau du courant circulant dans l'âme comprennent une 30 résistance calibrée aux bornes de laquelle peut être mesurée une tension représentative de ce courant. Dans une réalisation, le dispositif comprend des moyens pour déterminer une impédance du câble à partir de la mesure du courant circulant dans l'âme. 35 Selon une réalisation, le dispositif comprend quatre pinces destinées à être placées sur la gaine du câble et un générateur pouvant alimenter différents couples de pinces de façon à mesurer l'impédance associée à chaque couple de pinces. Dans une réalisation, le dispositif comprend des moyens pour calculer une impédance propre au câble selon 5 la formule suivante : Zc = [Z (411, 421)+Z (411, 422) +Z (412, 421)+Z (412, 422) 1- 2[ (Z(411, 412) +Z (421, 422) 1 Où z(i,j) représente l'impédance mesurée entre le 10 couple formé par les pinces i et j. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés et sur lesquels : 15 - la figure 1 représente la mise en oeuvre d'une pince conformément à une première réalisation de l'invention, - la figure 2 est un schéma électrique représentant le couplage capacitif de pinces avec un câble 20 conformément à la première réalisation de l'invention, - la figure 3 représente la mise en oeuvre de deux pinces conformément à une seconde réalisation de l'invention, - la figure 4 est un schéma électrique représentant 25 le couplage capacitif de pinces avec un câble conformément à la seconde réalisation de l'invention, et - la figure 5 est un diagramme présentant des résultats de mesure d'impédance d'un câble testé conformément à l'invention. 30 En référence à la figure 1, un procédé conforme à l'invention met en oeuvre au moins deux pinces, telles que la pince 4, venant au contact de la gaine isolante 3 du câble 1 faisant l'objet d'une mesure de continuité. Plus précisément, une pince 4 présente un élément 35 conducteur relié à un fil d'alimentation 6 qui détermine le potentiel électrique de la pince 4. En fonction de son potentiel électrique, la pince 4 effectue un couplage capacitif avec le câble 1. Ainsi, cette pince 4 et l'âme 2 du câble sont équivalents aux plaques d'un condensateur, la gaine 3 faisant fonction d'isolant entre ces plaques. 5 Finalement, il convient de noter qu'une pince 4 est entourée d'une protection 5 visant à maintenir distant d'éventuels seconds câbles avoisinant le câble testé 1. En référence à la figure 2, un dispositif 8 de mesure de continuité électrique conforme à une première réalisation de l'invention est illustré avec deux pinces 41 et 42. Sur cette figure 2, ces pinces 41 et 42 et le câble 1 sont représentés par leurs équivalents électriques - condensateur et résistance. Ces pinces 41 et 42 sont reliées à un générateur 9 délivrant une tension alternative de telle sorte que la différence de potentiel entre les pinces 41 et 42 varie sinusoïdalement. De ce fait, le couplage capacitif entre les pinces 41 et 42 et le câble 1 génère un courant 10 dans le câble 1. L'intensité de ce courant 10 est fonction, parmi d'autres paramètres tels que la fréquence ou l'amplitude d'alimentation et la qualité du couplage capacitif, de la continuité électrique du câble - symbolisé au moyen d'une résistance sur la figure 2. Dès lors, la continuité électrique du câble 1 peut être évaluée en fonction du courant 10 circulant de ce dernier. L'intensité, ou niveau, de ce courant circulant 30 dans l'âme est mesurée au moyen d'une résistance calibrée 13 située sur la pince 42. Ce composant 13 présente une résistance de faible valeur par rapport à l'impédance du couplage capacitif mis en oeuvre par l'invention. 35 De ce fait, le courant circulant dans la pince 42, représentatif du courant 10 circulant dans l'âme du fil 1, n'est pas significativement perturbé par la résistance 6 13 de faible valeur. La mesure du courant circulant dans la pince 42 est alors aisément déterminée par une mesure de la tension aux bornes de la résistance 13 de la pince 42. Dans cette réalisation, cette mesure de tension aux bornes de la résistance 13 est effectuée à l'aide d'un oscilloscope 14. Le dispositif 8 émet un signal distinctif, par exemple lumineux ou sonore, lorsque l'intensité mesurée dépasse un seuil prédéterminé, représentatif d'une conductivité satisfaisante. Toutefois, si le câble 1 présente une rupture de continuité électrique, le courant 10 circulant dans ce câble 1 ne dépasse pas un seuil prédéterminé et l'appareil n'émet pas de signal. Typiquement, des essais ont montré qu'un couplage capacitif de l'ordre de 3 pF pouvait être obtenu sur des câbles électriques de véhicule automobile avec une longueur de contact - entre la pince et le câble - de l'ordre de 1 cm. Un tel couplage capacitif permet de mesurer - avec une fréquence de sollicitation de 30kHz, une tension de 5V et un courant de 0,6 pA - une impédance de couplage de l'ordre de 12 M . Des ruptures de continuité électriques caractérisées par des résistances de cet ordre de grandeur peuvent donc être mesurées avec un procédé ou un dispositif conforme à l'invention. Afin d'améliorer la sensibilité de la mesure, deux pinces 411 et 412r respectivement 421 et 422r peuvent être mises en oeuvre en lieu et place d'une unique pince 41, respectivement 42. Comme montré sur la figure 3, deux pinces 411 et 412 sont utilisées de façon analogue à une pince 41 précédemment décrite. Ainsi, chacune de ces pinces 411 et 412 comprennent un élément conducteur relié à un fil d'alimentation 611 ou 612 dédié déterminant le potentiel électrique de chaque pince 411 ou 412. Ces pinces 411 et 412 effectuent par ailleurs un couplage capacitif avec le câble 1 de telle sorte que chacune des pinces 411 et 412 forment avec l'âme 2 du câble 1 un couplage capacitif. Finalement, les deux pinces 411 et 412 sont entourées d'une protection 5 visant à maintenir distant d'éventuels seconds câbles avoisinant le câble testé 1. En référence à la figure 4, un dispositif 12 de mesure de continuité électrique conforme à l'invention peut alors comprendre quatre pinces 411, 412, 421 et 422 reliées à un même générateur 9 de tension alternative. Ce générateur 9 est associé à un contrôleur 11 qui détermine les tensions appliquées aux pinces 411 ou 412 et 421 ou 422. Une pluralité de mesures effectuées entre différents couples de pinces permet d'obtenir des mesures associées à diverses positions de pinces sur le câble. Ainsi, ces mesures permettent de calculer une valeur indépendante de l'impédance de couplage individuelle de chaque pince, et donc indépendante de la position des pinces. En outre, la précision dans la mesure de l'impédance du câble 1 est améliorée et peut être de l'ordre de 30 K comme montré sur la figure 5. De fait, sur cette figure 5 sont représentées des mesures d'impédance (axe des ordonnées, en Mohms) en fonction d'une plage de fréquences d'alimentation (axe des abscisses) selon deux situations : - dans une première situation - courbe 50- les 30 mesures sont effectuées sur un câble coupé. - dans une seconde situation - courbe 51- les mesures sont effectuées sur un câble continu. Ces courbes permettent d'évaluer la précision pour la mesure d'une résistance due à une rupture de 35 continuité électrique d'un tel câble. De façon théorique, l'obtention de la détermination de cette impédance est déterminée en considérant une 8 impédance Z(i) propre à chaque couplage capacitif entre une pince i et le câble testé ainsi qu'une impédance propre Zc à la section de câble considéré. Lors de la mesure d'impédance Z(i, j) entre un couple de pinces i et j, l'impédance mesurée correspond à la somme des impédances Z(i) et Z(j) du couplage capacitif de chaque pince mise en oeuvre et, éventuellement, de l'impédance propre Zc du câble. Plus précisément, les relations entre les mesures d'impédance Z(i,j) entre couples de pinces, l'impédance Z(i) propre à une pince i et l'impédance Zc propre au câble testé sont : 20 Z (411, 412) Z (411, 421) Z (411, 422) Z (412, 421) Z (412, 422) Z (421, 422) Z(411) + Z(412) Z(411) + Z (421) + Zc Z(411) + Z(422) + Zc Z(412) + Z(421)+ Zc Z(412) + Z(422)+ Zc Z(421) + Z (422) Ces équations permettent de déduire la valeur de l'impédance du câble Zc sous la forme : Zc = [Z(411,421)+Z(411,422)+Z (412, 421) +Z (412,422)]- 2[ (Z(411, 412)+Z (421, 422)] 25 Une telle détermination de l'impédance propre Zc du câble réduit la dépendance de la mesure au positionnement des pinces. En outre, la mesure de la résistance n'est limitée que par la précision des appareils utilisés et 30 indépendamment du positionnement des couplages capacitifs sur le câble. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la continuité électrique d'un câble (1) embarqué dans un véhicule automobile, ce câble (1) présentant une gaine isolante (3) entourant une âme (2), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes . - l'étape de placer au moins deux pinces (4) sur la gaine (3) du câble (1), - l'étape d'alimenter ces pinces (4) avec une tension alternative de façon à générer un courant circulant dans l'âme (2) par couplage capacitif des pinces (4) avec le câble (1), et - l'étape de mesurer un niveau du courant circulant 15 dans l'âme (2) représentatif de la continuité du câble (1). 2. Procédé de mesure selon la revendication 1 caractérisé en ce niveau de courant résistance calibrée qu'il comprend l'étape de mesurer le circulant dans l'âme au moyen d'une (13), située sur une pince (42), de 20 faible valeur par rapport à l'impédance du couplage capacitif. 3. Procédé de mesure selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de déterminer une impédance (Zi) du câble (1) à partir de la mesure du 25 courant circulant dans l'âme (2). 4. Procédé de mesure selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de placer quatre pinces (411, 41z, 421, 422) sur la gaine (3) du câble (1) et d'alimenter différents couples de pinces 30 411,421), (411,422), (412, 421) , (412, 422) ) de façon à mesurer l'impédance (Z(i,j)) associée à chaque couple (i,j) de pince. 5. Procédé de mesure selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de calculer une 35 impédance (Zc) propre au câble (1) selon la formule suivante : 10 Zc = [Z(411, 421)+Z(411, 422)+Z(412, 421)+Z(412, 422) l - 2[ (Z ( 411, 412)+Z(421, 422) l Où z(i,j) représente l'impédance mesurée entre le couple formé par les pinces i et j. 6. Dispositif (8, 12) de mesure de la continuité électrique d'un câble (1) embarqué dans un véhicule automobile, ce dispositif présentant une pince (41) pouvant venir au contact d'une gaine isolante (3) entourant l'âme (2) du câble embarqué (1), caractérisé en ce qu'il comprend : - une seconde pince (42) destinée à venir au contact de la gaine isolante, - un générateur destiné à alimenter ces pinces avec une tension alternative de façon à générer un courant circulant dans l'âme par couplage capacitif des pinces avec le câble, et - des moyens pour mesurer un niveau du courant circulant dans l'âme représentatif de la continuité du câble. 7. Dispositif de mesure selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens pour mesurer un niveau du courant (10) circulant dans l'âme comprennent une résistance (13) calibrée aux bornes de laquelle peut être mesurée une tension représentative de ce courant (10). 8. Dispositif de mesure selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déterminer une impédance du câble (1) à partir de la mesure du courant circulant dans l'âme (2). 9. Dispositif de mesure selon l'une des revendications 6, 7 ou 8 caractérisé en ce qu'il comprend quatre pinces (411, 412, 421, 422) destinées à être placées sur la gaine du câble et un générateur pouvant alimenter différentes couples ( (411, 421) , (411, 422) , (412, 421) , (412, 422) ) de pinces de façon à mesurer l'impédance associée à chaque 35 couple de pince. 10. Dispositif de mesure selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour calculer 5une impédance Zc propre au câble selon la formule suivante : Zc = [Z (411, 421) +Z (411, 422) +Z (412, 421) +Z (412, 422) ]- 2 [ (Z (411, 412) +Z (421, 422) I Où z(i,j) représente l'impédance mesurée entre le couple formé par les pinces i et j.