Brevet FR3057352A1 — publié le 20180413

DISPOSITIF AUTONOME DE MESURE DES CARACTERISTIQUES D'UN FLUIDE CIRCULANT DANS UN CONDUIT ET SYSTEME DE COMMANDE DE LA VENTILATION, DE LA CLIMATISATION ET/OU DU CHAUFFAGE UTILISANT UN TEL DISPOSITIF DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif autonome de mesure des caractéristiques d'un fluide circulant dans un conduit, et notamment des caractéristiques du flux d'air circulant dans une gaine de ventilation, de climatisation ou de chauffage d'un bâtiment. L'invention concerne également un système de commande de la ventilation, de la climatisation et/ou du chauffage d'un bâtiment qui utilise un tel dispositif. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les bâtiments modernes sont tous équipés d'un système de ventilation, de climatisation et/ou de chauffage qui permet notamment de renouveler l'air intérieur et d'évacuer l'air vicié. On évite ainsi une accumulation d'une quantité excessive de composés ou de particules nocives : CO2, composés organiques volatils, etc. On évite également une humidité excessive qui peut conduire à la dégradation du bâtiment, et on confère un degré de confort satisfaisant pour les résidents. Pour ce qui concerne la ventilation, et d'une manière générale, les solutions connues consistent à aspirer à travers des conduits ou des gaines l'air intérieur à partir des pièces susceptibles d'être les plus humides (salle d'eau, cuisine). De l'air frais provenant de l'environnement extérieur est introduit dans le bâtiment, soit naturellement à travers des ouvertures aménagées (généralement dans les pièces les plus sèches), soit par aspiration à travers des conduits permettant de prélever à l'extérieur une quantité d'air frais. 3057352 2 Quelle que soit la solution choisie, le renouvellement de l'air intérieur d'un bâtiment est une source de perte d'énergie. L'air extérieur qui vient renouveler l'air 5 intérieur présente généralement des caractéristiques, notamment en température, bien différentes de l'air intérieur. Cela conduit, selon le cas, à un refroidissement ou un réchauffement du bâtiment qu'il faut compenser en utilisant des moyens complémentaires de chauffage ou de climatisation 10 pour maintenir la qualité de l'air et le confort intérieur. Dans ce contexte, des solutions intégrées sont envisagées et visent à traiter dans leur globalité les questions liées au chauffage, à la ventilation et la 15 climatisation d'un bâtiment dans le but de fournir une qualité d'air intérieur et un confort attendu tout en maintenant la dépense énergétique la plus faible. Ces solutions intégrées nécessitent la mise en place de 20 dispositifs de mesure (capteurs de température, d'humidité, de qualité de l'air, etc.) afin de collecter de données caractérisant l'état interne du bâtiment. Les dispositifs de mesure sont reliés à un dispositif de commande, par exemple un calculateur, de sorte à pouvoir commander les moyens de 25 chauffage, de ventilation et de climatisation. Le dispositif de commande a également pour fonction d'élaborer les lois de commandes de ces différents moyens permettant d'atteindre, avec la dépense énergétique la plus faible, les consignes de confort fournies par un résident ou un gérant du bâtiment et 30 permettant de respecter les contraintes de qualité d'air. Une collecte de données fines et représentatives de l'état du bâtiment nécessite la mise en place d'un nombre suffisant de dispositifs de mesure, et une répartition 35 homogène de ces dispositifs dans le bâtiment. Cette mise en place, l'alimentation en énergie des dispositifs, les liaisons nécessaires avec le dispositif de commande pour pouvoir communiquer les données mesurées nécessitent des travaux 3057352 3 couteux d'aménagement du bâtiment, notamment lorsqu'il s'agit d'équiper un bâtiment déjà existant. Cela représente un frein important au déploiement de telles solutions intégrées. 5 Pour remédier à ce problème, il serait bénéfique de disposer de dispositifs de mesure autonome en énergie et en communication. Ainsi, le document « An autonomous sensor with energy harvesting capability for airflow speed measurements », Instrumentation and Measurement Technology, Conference 10 (I2MTC), 2010 IEEE propose un dispositif de mesure recherchant une telle autonomie. Plus précisément, ce document divulgue un dispositif de mesure de la vitesse de l'air circulant dans un conduit de ventilation. Ce dispositif comprend un ventilateur mis en mouvement par le flux d'air du conduit, et relié à une 15 dynamo transformant le mouvement de rotation du ventilateur en une charge électrique. Cette charge est utilisée pour fournir une mesure du flux de l'air circulant dans le conduit. La solution de laboratoire exposée dans ce document ne 20 convient toutefois pas pour un bâtiment conventionnel. Elle nécessite en effet une vitesse de flux d'air importante, supérieur à 3 m/s, pour fournir l'énergie suffisante à son fonctionnement. Or, conventionnellement, le flux d'air de ventilation peut présenter une vitesse aussi faible que 1 m/s. 25 Le dispositif présenté dans le document précité ne peut fonctionner dans ces conditions. On notera également que pour des raisons de confort, on favorise l'installation de conduits de ventilation, de 30 chauffage, ou de climatisation présentant une section importante de sorte faire circuler, pour un débit donné, un flux d'air à plus faible vitesse. Ce flux peut ainsi atteindre une fraction de m/s. On limite de la sorte les émissions sonores liées à la circulation à grande vitesse du fluide dans 35 le conduit. Et on peut choisir des dispositifs de mise en circulation du fluide dans les conduits (pompe ou moteur d'extraction ou de propulsion) moins puissants et donc moins consommateurs en énergie. Le dispositif présenté dans le 3057352 4 document précédent n'est donc aucunement adapté aux installations de chauffage, de ventilation et de climatisation d'un bâtiment moderne. 5 De plus, le dispositif de mesure proposé par ce document prévoit de transmettre les mesures de vitesse collectées à un récepteur. Pour compenser la faible quantité d'énergie collectée, c'est le récepteur lui-même qui fournit l'énergie nécessaire à cette transmission, par rayonnement 10 électromagnétique. Le récepteur doit donc être positionné suffisamment proche du dispositif de mesure pour permettre la fourniture efficace de l'énergie, ce qui représente une contrainte importante. 15 OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à pallier au moins en partie les problèmes exposés ci-dessus. Elle vise notamment à fournir 20 un dispositif de mesure d'une caractéristique d'un fluide circulant dans un conduit, autonome en énergie. Elle vise également à fournir un système de commande de la ventilation, de la climatisation et/ou chauffage d'un bâtiment qui soit d'installation très simple et très peu couteuse. 25 BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de l'un de ces buts, l'objet de 30 l'invention propose un dispositif autonome de mesure d'au moins une caractéristique d'un fluide circulant dans un conduit selon une direction d'écoulement, le dispositif autonome comportant : 35 un rotor comprenant une turbine susceptible d'être entraînée en rotation par le fluide, le rotor étant assemblé à un stator ; 3057352 5 - des moyens de fixation permettant de placer fixement le stator dans le conduit ou à une extrémité du conduit, dans une configuration selon laquelle l'axe de rotation de la turbine est parallèle à la direction d'écoulement ; 5 une source permanente de champ magnétique définissant un plan magnétique perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbine; 10 un convertisseur magnéto-électrique présentant un plan de référence et apte à transformer une variation dans le plan de référence d'un champ magnétique en une déformation mécanique susceptible de générer des charges électriques ; 15 un circuit de traitement, électriquement relié au convertisseur, et apte à exploiter les charges électriques pour fournir une mesure d'une caractéristique de son environnement. 20 Selon l'invention, l'un du convertisseur et de la source sont compris dans le stator, et l'autre est compris dans le rotor. Le stator est assemblé au rotor de sorte que le plan de référence du convertisseur réside dans le plan magnétique généré par la source. 25 Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : 30 - la source est comprise dans le rotor, solidaire de la turbine ; et le convertisseur est compris dans le stator ; - le convertisseur et le circuit de traitement sont compris 35 dans le rotor, solidaire de la turbine ; et la source est comprise dans le stator ; 3057352 6 - le stator ou le rotor est constitué d'un boîtier étanche dans lequel sont placés le convertisseur et le circuit de traitement ; 5 - la turbine est formée d'un moyeu et d'une pluralité de pales fixées sur le moyeu ; - le stator est au moins partiellement logé dans le moyeu de la turbine. 10 le moyeu présente une forme de dôme creux et de profil aérodynamique, afin d'accélérer l'écoulement du fluide vers les pales ; 15 - la turbine est conçue pour présenter un paramètre de rapidité inférieure à trois ; - la turbine présente une solidité comprise entre 0,7 et 1 ; 20 - l'angle d'attaque des pales est compris entre 15° et 45°, et préférentiellement entre 20° et 30°. - le convertisseur comprend dans son plan de référence une 25 couche de matériaux magnétisable, et magnétiquement retenue dans le plan magnétique généré par la source de sorte à former un assemblage démontable entre le rotor et le stator ; 30 - un arbre de rotation aligné avec l'axe de rotation de la turbine est disposé entre un centreur placé sur le rotor et un centreur placé sur le stator pour guider la rotation du rotor ; 35 - la source est formée par une pluralité d'aimants configurés en cylindre de Halbach; l'axe du cylindre étant aligné avec l'axe de rotation de la turbine ; 3057352 7 - les moyens de fixation comprennent une bouche de conduit, le rotor et le stator étant placés à l'intérieur de la bouche de conduit ; 5 - la turbine est munie d'un identifiant de turbine ; - la mesure d'une caractéristique d'environnement fournie par le circuit de traitement comprend l'un au moins de la vitesse du fluide, le débit du fluide, la température du 10 fluide, la concentration en CO2, la concentration en composés organiques volatiles, le degré d'humidité du fluide ; - le dispositif comprend au moins un capteur choisi parmi 15 un capteur de température, un capteur de concentration en CO2 ou en particules organiques volatiles, un capteur d'humidité, un détecteur d'identifiant de turbine ; - le circuit traitement comprend un circuit de prélèvement 20 des charges ; - le circuit de traitement comprend un circuit de transmission de la mesure ; 25 - le circuit de traitement comprend un dispositif de stockage des charges électriques ; - le dispositif comprend des moyens pour modifier le débit de fluide circulant dans le conduit ; - les moyens sont des volets ou un rideau dont l'ouverture est contrôlable pour limiter la section de passage du conduit ; 30 35 Selon un autre aspect, l'invention porte sur un système de commande de la ventilation, de la climatisation et/ou du 3057352 8 chauffage d'un bâtiment, le bâtiment comportant un réseau de conduits, le système comportant : au moins un dispositif autonome de mesure ; 5 un dispositif de commande configuré pour traiter la mesure fournie par le dispositif autonome et ajuster l'état de ventilation, de climatisation et/ou de chauffage du bâtiment. 10 Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : le dispositif de commande est également configuré pour 15 fournir des informations de maintenance ou de diagnostic du réseau de conduits ; le dispositif de commande est également configuré pour configurer les paramètres de fonctionnement du dispositif 20 autonome ; le système de commande comprend également des capteurs de bâtiment additionnels, tels que des capteurs de température d'une pièce ou de présence dans une pièce ; 25 le dispositif autonome comprend des moyens pour modifier le débit de fluide circulant dans le conduit dans lequel il réside ; 30 le dispositif de commande est au moins en partie intégré au dispositif autonome pour former un dispositif auto régulé ; le système de commande comprend une pluralité de 35 dispositifs autonomes auto régulés configurés pour communiquer entre eux ; 3057352 9 - le dispositif de commande est un calculateur, tel qu'un téléphone intelligent, une tablette ou un ordinateur ; - le dispositif de commande est distant du dispositif 5 autonome, et la mesure fournie par le dispositif autonome est communiquée au dispositif de commande par un réseau longue distance, tel que le réseau SigFox ou Internet. 10 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : 15 les figures la à le représentent un générateur selon différents modes de mise en oeuvre de l'invention ; les figures 2a et 2b représentent une coupe schématique 20 et une vue de dessus d'un convertisseur ; la figure 2c est une représentation graphique de la quantité de charges générées par le convertisseur en fonction de l'angle 0 existant entre la direction du 25 champ magnétique et la direction de polarisation des couches piézoélectriques - les figures 3a et 3b sont respectivement une vue éclatée et une coupe d'un dispositif autonome conforme 30 à l'invention ; la figure 4 est un graphe reliant la vitesse d'écoulement de l'air dans un conduit de ventilation à la vitesse de rotation du rotor et à la puissance 35 générée par le générateur. 3057352 10 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes références sont utilisées pour des éléments 5 identiques ou assurant la même fonction dans les différents modes de mise en oeuvre de l'invention. La présente invention porte sur un dispositif autonome pour mesurer au moins une caractéristique d'un fluide 10 circulant dans un conduit et éventuellement en modifier une ou plusieurs caractéristiques. Le dispositif est autonome en énergie, et à ce titre, il comprend un générateur qui transforme l'énergie cinétique du fluide en des charges électriques. Les principes de fonctionnement du générateur 15 sont exposés ci-dessous. Générateur Comme cela est représenté à titre d'exemple sur les 20 figures la à lc, le générateur (1) exploité par l'invention comprend un convertisseur magnéto-électrique (2) et une source de champ magnétique (3), tel qu'un aimant permanent. Le convertisseur (2) et la source (3) peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre. Comme cela sera exposé dans le détail 25 dans la suite de cet exposé, le générateur peut être maintenu fixe, et la source (3) peut être mise en rotation par une turbine entrainée par la circulation du fluide. Avantageusement, la source (3) définit un logement (4) dans lequel le convertisseur (2) peut être placé et former un 30 ensemble particulièrement compact. Les charges fournies par le générateur sont collectées, et éventuellement stockées à l'aide d'un circuit de prélèvement associé au générateur (1). Un tel circuit est connu par exemple de W02014063958, W02014063952, W02014063951, W02016146929 ou W02007063194 et ne 35 sera pas décrit ici plus en détail. Les figures 2a et 2b représentent un exemple particulier d'un convertisseur magnéto-électrique (2). Le 3057352 11 convertisseur (2) est apte à transformer la variation d'un champ magnétique dans un plan de référence en une déformation mécanique susceptible de générer une accumulation de charges. 5 Le convertisseur (2) comprend une couche (20) de matériau magnétostrictif présentant préférentiellement un coefficient de magnétostriction, en valeur absolue et à saturation, supérieur à 10 ppm, ou supérieur à 30 ppm voire même à 100 ou à 1000 ppm. On rappelle que ce coefficient est 10 défini par le quotient AL/L où AL est l'élongation du matériau en présence d'un champ magnétique saturant le matériau, et L la longueur de ce matériau en l'absence de champ magnétique. De préférence, le matériau de la couche (20) est choisi 15 pour être intrinsèquement isotrope ou présenter un comportement isotrope dans le générateur (1), comme c'est le cas lorsqu'un matériau anisotrope est soumis à un champ d'intensité suffisante pour le saturer magnétiquement. Il peut être par exemple formé d'un bloc de Terfenol-D cristallin ou 20 fritté, de Galfenol, de Terbium Fer, de Fer-Cobalt, de Fer- Nickel ou encore de FeSiB amorphe. Comme cela est visible en figure 2b, sur la vue de dessus du convertisseur (2), la couche (20) peut avoir une 25 forme de disque. La couche (20) définit un plan de référence pour le convertisseur (2) et le générateur (1) dans lequel il est placé. Comme cela est bien connu en soi, l'application d'un 30 champ magnétique à la couche (20) selon une direction déterminée dans le plan de référence entraîne la déformation de la couche selon cette direction déterminée (une élongation lorsque le coefficient de magnétostriction de la couche (20) est supérieur à 0). 35 Le convertisseur (2) magnéto-électrique comporte également, assemblé solidairement à la couche (20), au moins une couche piézo-électrique (21a), présentant des électrodes 3057352 12 (22a). Sur l'exemple représenté sur la figure 2a, deux couches piézoélectriques (21a), (21b) sont assemblées sur l'une et l'autre des faces de la couche (20). Chacune de ces couches piézo-électriques (21a), (21b) disposent d'électrodes (22a), 5 (22b) au moins sur l'une de leurs faces, par exemple sur leur face libre. Comme cela est visible sur la figure 2b pour ce qui concerne l'électrode (22a), les électrodes (22a), (22b) peuvent être interdigitées afin de collecter efficacement les charges de chacune des couches (21a), (21b). 10 La (ou les) couche piézoélectrique (21a), (21b) est préférentiellement préparée pour fonctionner en mode d33, qui est avantageusement plus sensible que le mode d31. Cela contribue à améliorer les performances du convertisseur. Comme 15 les couches piézoélectriques (21a), (21b) sont solidairement assemblées à la couche magnétostrictive (20), la déformation de cette couche (20) dans le plan de référence entraîne également la déformation des couches piézo-électriques (21a), (21b) dans un plan parallèle à ce plan de référence. 20 Les couches piézoélectriques (21a), (21b) sont préférentiellement polarisées selon une direction de polarisation contenue dans le plan qu'elles définissent. Lorsque plusieurs couches piézo-électriques (21a), (21b) sont 25 présentes, elles sont avantageusement disposées sur la couche magnétostrictive (20) pour que leurs axes de polarisation soient disposés parallèles l'un à l'autre. On considèrera que c'est bien le cas dans la description venir. 30 La déformation des couches piézoélectriques (21a), (21b) selon leurs directions de polarisation entraîne une création de charges électriques dans ces couches et leur accumulation sur les électrodes (22a), (22b). Une telle déformation est obtenue lorsque la couche magnétostrictive 35 (20) est soumise à un champ magnétique dont l'orientation présente une composante parallèle à la direction de polarisation des couches (21a), (21b). 3057352 13 La figure 2c est une représentation graphique de la quantité de charges générées sur les électrodes (22a), (22b) en fonction de l'angle 0 existant entre la direction d'un champ magnétique uniforme se développant dans la couche (20) 5 magnétostrictive et la direction de polarisation des couches (21a), (21b). On observe que, en l'absence de leurs collectes, les charges accumulées oscillent entre une valeur maximale Q1 et une valeur minimale Q0. La valeur maximale est atteinte lorsque l'angle 0 est égal à 0° et 180°, c'est-à-dire lorsque 10 les directions du champ magnétique et de l'axe de polarisation sont parallèles. La valeur minimale Q0 est atteinte lorsque l'angle 0 égal 90° et 270°, c'est-à-dire lorsque la direction du champ magnétique et de l'axe de polarisation sont perpendiculaires. Entre deux extrêmes consécutifs, il y a donc 15 création de charges (positives ou négatives) dans les couches piézoélectriques (21a), (21b). Avantageusement, lorsque le convertisseur (2) est soumis à un champ magnétique tournant, le circuit de 20 prélèvement est configuré pour collecter les charges créées à chaque quart de tour, pour des angles 0 de 0°,90°, 180° et 270°. On forme de la sorte un convertisseur (2) magnéto- 25 électrique apte à transformer les variations, dans le plan de référence définie par la couche (20) magnétostrictive, d'un champ magnétique en une déformation mécanique susceptible de générer une accumulation de charges au niveau d'au moins une électrode (22a), (22b) d'au moins une couche piézo-électrique 30 (21a), (21b). On pourra connecter l'électrode (22a), (22b) à une borne à laquelle on pourra connecter le circuit de prélèvement. On notera que le générateur n'est nullement limité à un 35 convertisseur (2) de la forme précise qui vient d'être décrite. Ainsi un convertisseur (2) comprenant une unique couche piézoélectrique (21a) ou comprenant une pluralité de couches magnétostrictives est tout à fait compatible avec 3057352 14 l'invention. De même, les électrodes (22a), (22b) peuvent prendre d'autres formes ou être déployées différemment de ce qui a été décrit dans les paragraphes précédents. 5 Revenant à la description des figures la à lc, le générateur (1) comprend également une source de champ magnétique (3). La source de champ magnétique (3) peut définir un logement 4 dans lequel règne un champ magnétique. Sur les 10 figures la à lc ce champ est représenté par les lignes de champ en traits pointillés. Pour limiter l'encombrement du générateur (1) (par exemple de l'ordre du centimètre cube, ce qui est parfaitement compatible avec les applications visées par la présente demande), on cherche à réduire les dimensions 15 de la source de champ magnétique (3). L'intensité du champ peut alors être choisie de l'ordre de 0,3 Tesla, ou compris entre 0,03 et 0,6 Tesla. Préférentiellement, le logement 4 et la source (3) sont 20 configurés pour que le convertisseur 2 puisse être placé dans le logement de manière à disposer une partie au moins du champ dans son plan de référence. La source (3) et le convertisseur 2 sont libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, afin de pouvoir créer dans le logement (4) un champ tournant vis-à- 25 vis du convertisseur. Préférentiellement, le champ régnant dans le logement (4) est uniforme, c'est-à-dire qu'il présente une direction et/ou une intensité relativement constante au moins dans une 30 partie centrale du logement et préférentiellement en tout point du logement. Il est ainsi aisé de placer le convertisseur dans le logement (4) sans avoir le besoin de le positionner avec précision en un lieu particulier. 35 Il existe de multiples manières de réaliser la source de champ (3). 3057352 15 Selon une première approche, la source (3) est formée d'un assemblage plan d'aimants permanents orientés les uns par rapport aux autres de manière à confiner un champ magnétique d'un côté de ce plan. Cet assemblage est bien connu sous le 5 nom de « réseau d'Halbach ». En plaçant en vis-à-vis deux de ces assemblages, les champs se faisant face, on définit le logement (4) par l'espace séparant ces deux plans. Cette configuration est 10 représentée en figure la. On notera toutefois qu'il n'est pas nécessaire de disposer de deux assemblages plans, et qu'un unique assemblage est suffisant pour générer un champ magnétique utile. 15 Selon une seconde approche, une pluralité d'aimants permanents sont disposés les uns par rapport aux autres le long d'un contour fermé pour définir le logement (4) et créer un champ à l'intérieur de celui-ci. À titre d'exemple, il peut s'agir d'une configuration en cylindre de Halbach, représentée 20 schématiquement sur la figure lb. À titre d'exemple complémentaire, il peut s'agir d'une structure fermée en fer doux, définissant le logement, deux aimants permanents de moment magnétique identique sont placés 25 en vis-à-vis dans le logement comme cela est représenté sur la figure lc. Quelle que soit la configuration choisie de la source (3), le convertisseur (2) est placé vis à vis de la source 30 pour qu'une partie au moins du champ soit disposée dans le plan de référence. La présente invention exploite les principes technologiques qui viennent d'être présentés pour proposer un 35 dispositif autonome de mesure d'une caractéristique d'un fluide circulant dans un conduit. 3057352 16 Utilisation du générateur pour la récupération de l'énergie d'un fluide circulant dans un conduit de ventilation. Dans certains exemples particuliers qui vont être 5 exposés, le générateur est utilisé pour récupérer l'énergie d'un fluide circulant dans un conduit de ventilation d'un bâtiment. Ce fluide est donc de l'air. On notera toutefois que l'invention n'est certainement pas limitée à ce type de conduit et de fluide. 10 L'air peut être mis en circulation dans le conduit par aspiration ou par propulsion. On utilisera l'expression « direction d'écoulement » dans la suite de l'exposé pour désigner de manière générale la direction de l'écoulement du 15 fluide dans la section de conduit dans lequel le dispositif est placé. Dans l'exemple particulier des conduits de ventilation d'un bâtiment, ceux-ci peuvent se présenter sous la forme 20 d'une gaine flexible de section circulaire et de diamètre normalisé de 50mm, 90mm, 125mm ou 300mm. Mais un dispositif conforme à l'invention n'est pas lié à des dimensions ou à une forme particulière du conduit. 25 Le débit de ventilation usuel d'un bâtiment peut être compris entre 50 m3 par heure et 200 m3 par heure lorsqu'il n'est pas volontairement contrôlé à une valeur inférieure. La vitesse de l'air qui s'écoule dans ces conduits peut être comprise entre une fraction de mètre par seconde, comme de 30 0,05 m/s ou 0,1m/s ou encore 0,5m/s à plusieurs mètres par seconde comme 6m/s ou 10 m/s. Un dispositif conforme à l'invention est opérationnel dans une large gamme de vitesse d'air, et idéalement sur toute 35 la gamme comprise entre 0,0 5m/s à 10 m/s, comme par exemple dans la gamme comprise entre 0,1m/s à 10 m/s, ou entre 1 m/s et 10 m/s ou encore entre 1 m/s et 6 m/s. 3057352 17 Comme cela sera détaillé par la suite, un dispositif autonome selon l'invention extrait son énergie de fonctionnement de l'énergie d'écoulement du fluide dans le conduit. Cette énergie peut s'exprimer sous la forme 5 1/2*M*v^2, soit 1/2*Ro*S*v^3 où Ro est la densité du fluide, S la section du conduit et v la vitesse du fluide. On voit que pour une section donnée, l'énergie disponible est fortement dépendante de la vitesse du fluide. La faculté de fonctionner sur une large gamme de vitesse de fluide, et notamment pour 10 les vitesses de fluide les plus basses est une caractéristique très avantageuse de l'invention. Dispositif autonome de mesure 15 D'une manière générale, un dispositif autonome de mesure conforme à l'invention combine des moyens permettant de récupérer l'énergie du fluide circulant dans le conduit et des moyens de traitement permettant de fournir une mesure d'au 20 moins une caractéristique de ce fluide. L'énergie récupérée, à l'aide du générateur dont les principes de fonctionnement ont été présentés dans les paragraphes précédents, est suffisante pour alimenter en énergie toute la chaîne de traitement nécessaire à la fourniture de cette mesure. Les moyens sont 25 suffisamment compacts pour être placés dans le conduit ou à l'une de ses extrémités. Ainsi, et comme cela est représenté en vue éclatée sur la figure 3a, et en coupe sur la figure 3b, un dispositif 30 autonome (10) conforme à l'invention se présente sous la forme d'un assemblage comprenant un rotor (11), un stator (12), et de moyens de fixation (13) permettant de placer fixement le stator dans un conduit (14), ou à une extrémité de ce conduit, et d'orienter le dispositif dans la direction d'écoulement. 35 L'invention prévoit indifféremment de placer le convertisseur (2) dans le stator (12), et la source (3) dans le rotor ou de placer le convertisseur (2) dans le rotor et la source (3) 3057352 18 dans le stator. En d'autres termes, l'un du convertisseur (2) et de la source (3) est compris dans le stator (12), et l'autre est compris dans le rotor (11). Par souci de simplification, on se contentera de fournir une description 5 détaillée d'un seul de ces modes de réalisation. Le rotor 10 Le rotor 11 comprend une turbine (11a) qui présente un axe de rotation. La turbine a pour fonction de mettre en mouvement de rotation le rotor (11). Lorsque le dispositif autonome est convenablement assemblé et maintenu dans le conduit (14) par les moyens de fixation, l'axe de rotation de 15 la turbine est parallèle à la direction d'écoulement. La turbine (11a) est dès lors susceptible d'être entraînée en rotation par le fluide circulant dans le conduit (14), et elle est susceptible de mettre en mouvement le rotor (11). 20 La turbine (11a) est conçue pour générer un couple supérieur au couple résistif, statique et dynamique, qui s'oppose à son mouvement. Ce couple résistif peut comprendre un couple de friction trouvant son origine dans les éventuels frottements du rotor (11) avec son environnement lorsqu'il est 25 en mouvement. Le couple résistif peut également comprendre un couple de freinage résultant de la conversion d'énergie qui se produit dans le stator (12). De manière avantageuse, la turbine (11a) est conçue 30 pour former une éolienne lente, c'est-à-dire que son paramètre de rapidité w.r/v (où w est la vitesse de rotation angulaire de la turbine, r son rayon, et v la vitesse d'écoulement du fluide) est inférieur à (3). On dispose ainsi d'une turbine (11a) qui favorise le développement d'un couple plutôt que 35 l'obtention d'une vitesse de rotation importante. Il est alors possible de mettre en mouvement la turbine (11) pour une vitesse de fluide réduite, comparée à la vitesse de fluide nécessaire pour entrainer une turbine présentant un paramètre 3057352 19 de rapidité supérieure à (3). De plus, une vitesse de rotation relativement faible de la turbine (11a) (et donc du rotor 11) permet de limiter l'émission sonore du dispositif autonome (10), ce qui est un paramètre important lorsque celui-ci doit 5 être disposé dans un conduit de ventilation débouchant sur un bureau ou une chambre. Enfin, une vitesse de rotation faible limite également l'usure par frottement des pièces formant le dispositif. 10 La vitesse de rotation de la turbine (11a) et du rotor (11) sont bien entendu dépendant de la vitesse de circulation du fluide. Pour une vitesse relativement basse, de l'ordre de 1 m/s ou moins pour de l'air circulant dans un conduit de ventilation, il est possible de mettre en rotation le rotor à 15 une vitesse angulaire de l'ordre de 10 à 100 tr/min, ce qui est suffisant pour fournir l'énergie de fonctionnement dispositif. Comme cela est bien visible sur la figure 3a la turbine 20 (11a) présente une architecture très conventionnelle. Elle est formée d'un moyeu central (llb) et d'une pluralité de pales (llc) fixées sur ce moyeu (11b). Cette architecture conventionnelle dispose de propriétés très bien établies. 25 Avantageusement, le moyeu (11a) présente une forme de dôme creux de profil aérodynamique. Le dôme présente un sommet et une base qui peut être circulaire. Le sommet du dôme est orienté dans le conduit (14) vers l'amont de l'écoulement, afin de tirer profit du profil aérodynamique. On tente ainsi 30 de préserver un écoulement essentiellement laminaire du fluide dans le conduit (14), et on évite de la sorte les pertes excessives de charges dans ce conduit. On profite également du profil aérodynamique du moyeu (llb) pour accélérer l'écoulement du fluide vers les pales. Le diamètre du moyeu 35 peut être choisi pour être compris entre 30% et 90% du diamètre de la turbine (11a) (c'est-à-dire de la distance séparant l'extrémité de deux pales (llc) diamétralement opposées). 3057352 20 Avantageusement également, la turbine (11a) présente une solidité comprise entre 0,7 et 1. On rappelle que la solidité d'une turbine est la proportion de la surface du 5 disque balayé par la turbine qui est occupée par la surface des pales et du moyeu. Une solidité importante, proche de 1, favorise le développement d'un couple important. On peut néanmoins choisir une solidité moindre, par exemple proche de 0,7, pour que la présence du dispositif autonome (10) dans le 10 conduit (14) n'affecte pas trop l'écoulement du fluide, et ne conduise à des pertes excessives de charge dans le conduit (14). De manière préférée, les pales (11c) sont fixées sur le 15 moyeu (11b) pour présenter un angle d'attaque compris entre 15° et 45°, et préférentiellement compris entre 20° et 30°. On contribue de la sorte à former une éolienne lente. D'une manière très générale en effet, plus l'angle d'attaque est important plus la vitesse de rotation est faible. Selon une 20 variante très avantageuse, on peut prévoir de rendre cet angle d'attaque variable et contrôlable, par exemple par l'intermédiaire des moyens de traitement qui seront détaillés dans la suite de cet exposé. Par souci de clarté, on rappelle que l'angle d'attaque (encore appelée angle d'incidence) se 25 définit comme l'angle que forme une pale avec le plan engendré par la rotation des pales. Lorsque la pale présente un profil d'aile, cet angle d'attaque est celui que forme la corde de ce profil avec le plan engendré par la rotation des pales. 30 Plus généralement, on peut prévoir de rendre la géométrie des pales variables, et d'ajuster cette géométrie aux conditions de l'écoulement du fluide, afin de favoriser en toute condition le développement d'un couple important. 35 De manière avantageuse, la dimension de la turbine (11a) est choisie pour occuper toute la section du conduit (14) quand celui-ci est de forme circulaire. Dans le cas d'un conduit d'une forme différente, le diamètre de la turbine 3057352 21 (11a) peut être choisi pour correspondre au diamètre du cercle inscrit dans la section du conduit (14). En occupant de la sorte une partie maximale de la section de passage du conduit (14), on tire profit au maximum de l'énergie disponible et 5 fournie par le fluide. L'invention n'est bien entendu pas limitée à la turbine (11a) qui vient d'être décrite, bien que celle-ci ait montré un fonctionnement satisfaisant pour une vitesse d'écoulement 10 aussi faible que 0,1 m/s, et qu'elle présente l'avantage d'un niveau d'émission sonore très faible de l'ordre de 30dB (pour une vitesse de fluide de 'm/s). L'homme du métier dispose de nombreux outils et 15 ouvrages pour concevoir une turbine (11a) qui adoptera un régime de fonctionnement (c'est-à-dire un couple et une vitesse de rotation selon la vitesse et la nature du fluide) le plus adapté aux conditions particulières de fonctionnement du dispositif autonome (10) (nature du fluide, gamme de 20 vitesse de fluide, dimension de la section de passage du conduit, impact des émissions sonores). En référence aux figures 3a et 3b, le rotor (11) 25 comprend également une source permanente de champ magnétique (3) solidaire de la turbine (11a). En d'autres termes, la source de champ magnétique (3) est entraînée en rotation par la turbine (11a) lorsque celle-ci est en mouvement. La source permanente de champ magnétique (3) forme la source de champ du 30 générateur (1), conformément à ce qui a été présenté en introduction à cet exposé. La source permanente de champ magnétique (3) définie un plan magnétique disposé perpendiculairement à l'axe de 35 rotation de la turbine (11a). La source magnétique (3) ne génère pas nécessairement un champ confiné dans un plan, et il est tout à fait conforme à l'invention que le champ généré par la source occupe un volume s'étendant de part et d'autre d'un 3057352 22 plan moyen. On pourra définir le plan magnétique dans ce cas comme ce plan moyen. A titre d'exemple, la source (3) peut être formée d'une 5 pluralité d'aimants lle. Dans une configuration particulièrement avantageuse, les aimants lle sont assemblés pour former un cylindre de Halbach, l'axe de ce cylindre étant aligné sur l'axe de rotation de la turbine. Comme cela est représenté sur les figures, les aimants lle peuvent être 10 maintenus entre eux par un corps (11d) d'aspect général cylindrique, qui permet également d'assembler fixement la source magnétique (3) à la turbine (11a). L'intérieur du cylindre de Halbach définit un logement 15 dans lequel règne un champ de direction uniforme, et comprenant le plan magnétique. La somme des moments magnétiques des aimants lle formant le cylindre est nulle, l'interaction magnétique du 20 cylindre avec un champ magnétique extérieur et donc nulle ou extrêmement réduite. Ainsi le champ magnétique terrestre ou une source magnétique disposée à proximité du dispositif ne créera pas ou peu de couple sur ce dernier. Cette propriété assure que le dispositif autonome (10) de l'invention puisse 25 être disposé dans des conduits présentant des orientations quelconques (horizontale, ou verticale par exemple) et disposés près de sources de champ magnétiques sans modifier son fonctionnement ou sa performance. 30 Quelle que soit la forme prise par la source permanente de champ magnétique (3), la rotation du rotor conduit à former un champ magnétique tournant disposé au moins dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbine (11a). 35 Le stator 3057352 23 Le dispositif autonome (10) selon l'invention comporte également un stator (12). Lorsque le dispositif autonome (10) est en fonctionnement dans un conduit (14), le stator (12) est fixement maintenu sur le conduit (14) par l'intermédiaire des 5 moyens de fixation (13). Il n'est donc pas en mouvement. Une fonction du stator (12) est de convertir l'énergie de mouvement rotatif du rotor (11) en des charges électriques suffisantes pour faire fonctionner le dispositif autonome 10 (10). À cet effet, le stator (12) comprend un convertisseur magnéto-électrique 2 conforme à ce qui a été présenté dans le détail dans les paragraphes d'introduction de la description. Le convertisseur 2 présente donc un plan de référence et une variation de champ magnétique dans ce plan de référence 15 conduit à une déformation mécanique susceptible de générer des charges électriques. Le stator (12) comprend également un circuit de traitement (12a) électriquement relié au convertisseur 2. Le 20 circuit de traitement (12a) est apte à exploiter les charges générées par le convertisseur 2 pour fournir une mesure d'une caractéristique de son environnement. Cet environnement est constitué par de l'air quand le dispositif autonome (10) est placé dans un conduit de ventilation. 25 Le stator (12) est assemblé au rotor (11) de sorte que le plan principal du convertisseur (2) réside dans le plan magnétique généré par la source (3). On forme de la sorte un générateur (1) apte à transformer le mouvement de rotation du 30 rotor (11), dû à l'écoulement du fluide dans le conduit, en des charges électriques. Lorsque le plan de référence du convertisseur (2) comprend une couche fortement magnétisable, comme c'est le cas 35 des matériaux magnétostrictifs présentés dans la partie introductive de cette description, le convertisseur (2) est magnétiquement retenu dans le plan magnétique défini par la source (3). On constitue de la sorte un palier de butée 3057352 24 magnétique qui supporte la poussée transmise par la turbine (11a). 5 Ce phénomène, qui conduit à maintenir le rotor (11) et le stator (12) dans des plans parallèles, peut être exploité pour permettre un assemblage facilement démontable du rotor (11) et du stator (12). On peut en effet facilement séparer le rotor (11) du reste du dispositif autonome (10) en appliquant 10 un effort réduit et suffisant pour extraire le plan magnétique de sa position d'équilibre stable, aligné avec la couche fortement magnétisable. Cette fonctionnalité de démontage simple du rotor (11) 15 est particulièrement avantageuse. Elle permet par exemple de nettoyer le stator (11) des graisses et des poussières qui pourraient s'y déposer. Elle permet également de facilement reconfigurer ou maintenir le dispositif, par exemple en remplaçant un premier rotor défectueux ou mal adapté, par un 20 second rotor qui peut présenter des caractéristiques différentes du premier. On peut procéder à cette maintenance sans devoir extraire complètement le dispositif (10) du conduit (14). 25 Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le rotor (11) peut être muni d'un identifiant de rotor. Il peut s'agir d'une marque magnétique ou optique, d'un circuit RFID, ou de tout autre repère permettant d'identifier le rotor et ses caractéristiques. L'identifiant peut être 30 repéré par un capteur optique, ou un capteur magnétique placé sur ou dans le stator (12), permettant d'identifier la présence du rotor (11) et de ses caractéristiques. Ces informations peuvent être utilisées par le dispositif autonome (10) pour élaborer la mesure. 35 Une caractéristique importante du dispositif autonome (10) selon l'invention est que le couple de freinage issu du couplage magnétique qui se forme entre le stator (12) et le 3057352 25 rotor (11) au cours de la rotation du rotor (11), est d'intensité très réduite. Dans le cas d'un dispositif autonome (10) conçu pour mesurer au moins une caractéristique de l'air circulant dans un conduit de ventilation (et donc pour un 5 générateur (1) pouvant occuper un volume de l'ordre de lcm^3), ce couple de freinage est inférieur à 1 mN.m. Par ailleurs, ce couple est essentiellement constant et indépendant de la vitesse de rotation du rotor (11). Ce couple de freinage très faible contribue à permettre la rotation de la turbine même 10 pour de très faible vitesse d'air, ou plus généralement de fluide. La rotation du rotor (11) à faible vitesse peut également être favorisée en plaçant un arbre de rotation (12c) 15 entre un premier centreur 12b disposé sur le rotor (11) et un second centreur 12b' disposé sur le stator (12). L'arbre (12c) a pour fonction de guider le mouvement de rotation et de bloquer le mouvement relatif du stator (12) et du rotor (11) dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor. On 20 limite ainsi les frottements pouvant se produire entre ces deux éléments. L'arbre (12c) et les centreurs 12b, 12b' sont alignés sur l'axe de rotation de la turbine (11a). La nature des matériaux formant les centreurs 12b, 12b'et l'arbre de rotation (12c) est choisie pour sa résistance à l'usure par 25 frottement. Il peut s'agir par exemple d'un axe en acier (inox ou amagnétique de préférence) ou en plastique (POM, Teflon...) associé à des centreurs en plastique (POM, Teflon...), en métal (bronze, laiton, ...) ou en pierre (rubis."). 30 Alternativement à cette configuration, on peut prévoir un dispositif permettant le centrage purement magnétique du stator (12) et du rotor (11) ; ou encore associer un dispositif de centrage magnétique à un palier de butée mécanique. Dans toutes ces configurations, on préserve le 35 caractère facilement démontable de l'assemblage du stator (12) et du rotor (11). 3057352 26 Pour rendre le dispositif (10) très robuste, le stator (12) peut comprendre ou former un boîtier étanche dans lequel sont placés le convertisseur (2) et le circuit de traitement (12a). Le conduit, notamment lorsqu'il s'agit d'un conduit de 5 ventilation, peut voir circuler de l'air très humide et on protège de la sorte les parties les plus fragiles du dispositif (10). Dans le mode de mise en oeuvre alternatif dans lequel ce sont le convertisseur (2) et le circuit de traitement (12a) qui sont placés dans le rotor, on pourra 10 prévoir que cet élément soit constitué ou comprenne un boitier étanche. Pour que le stator (12) ne forme pas un élément gênant pour l'écoulement du fluide, on peut lui donner une forme 15 suffisamment compacte pour être logé dans le moyeu (11b) de la turbine (11a). C'est notamment le cas lorsque la turbine (11a) dispose d'un moyeu (11b) en forme de dôme, présentant une base large pour accueillir le stator (12), comme cela est représenté sur la vue en coupe de la figure X. On contribue 20 ainsi à limiter ou éviter la perte de charge dans le conduit. Pour des raisons économiques et de compacité, le convertisseur 2 et le circuit de traitement (12a) peuvent être disposés sur un unique substrat (12d), par exemple de type 25 PCB. Le substrat (12d) peut être muni de pistes conductrices permettant de relier électriquement le convertisseur, par exemple au niveau de sa ou de ses bornes de connexion, et les autres éléments du circuit de traitement (12a). 30 Le circuit de traitement (12a), comme on l'a présenté dans la partie introductive de cette description, comprend un circuit de prélèvement des charges fournies par le convertisseur. Ce circuit peut être configuré pour, par exemple, prélever quatre pulsations énergétiques à chaque 35 rotation du rotor (11). Le circuit de prélèvement peut comprendre un dispositif de stockage des charges électriques, tel qu'une batterie ou une capacité, afin de disposer d'une 3057352 27 source d'énergie stable sur une durée de temps suffisant pour élaborer et fournir la mesure. A titre d'exemple, la figure 4 représente un graphe de la 5 puissance générée (axe des ordonnées de droite) par un générateur formé d'un rotor et d'un stator conforme à ce qui vient d'être décrit. Ce dispositif a été conçu pour fournir une mesure relative à l'air circulant dans un conduit de 125mm de diamètre. On observe que pour des vitesses d'air compris 10 entre 'm/s et 6 m/s (axe des abscisses), le stator est entraîné en rotation à une vitesse comprise entre 500 tr/m et 3000 tr/m (axe des ordonnées de gauche). Cette vitesse permet de générer entre 0,5 et 3 milliwatts de puissance. Ce niveau d'énergie est suffisant pour permettre le fonctionnement d'un 15 dispositif autonome (10) conforme à l'invention, et notamment d'alimenter le circuit de traitement. Ce niveau d'énergie peut être également suffisant pour alimenter un éventuel actionneur, par exemple un restricteur de flux dans le conduit, comme cela sera exposé plus en détail par la suite. 20 Avantageusement, le circuit de traitement (12a) comprend un circuit de transmission des mesures élaborées. Il peut s'agir d'un circuit d'émission-réception radio, par exemple au format BluetoothTM, ZigbeeTM ou encore SigfoxTM. La nature du 25 format choisi est notamment dictée par la portée requise du circuit de transmission, et de la distance séparant le dispositif autonome d'un récepteur. Le circuit de traitement (12a), a pour fonction générale 30 de fournir au moins une mesure d'une caractéristique de son environnement. Quand il est disposé dans un conduit dans lequel circule un fluide, son environnement comprend le fluide circulant dans le conduit. 35 Ainsi, selon un premier aspect, le circuit de traitement (12a) est configuré pour établir une mesure de la vitesse du fluide. Cette mesure peut être facilement établie à partir de la mesure de la vitesse de rotation du rotor (11) ou de la 3057352 28 puissance générée, à l'aide d'une table ou d'une relation de corrélation liant la vitesse de rotation de la turbine ou la puissance générée à la vitesse du fluide. On trouve une telle relation représentée en pointillé sur le graphe représenté à 5 la figure 4. Le dispositif de traitement (12a) est configuré pour déterminer la vitesse de rotation de la turbine/du stator. On pourra tirer profit des pulsations énergétiques générées par 10 le convertisseur (2) à chaque fraction déterminée de tour de rotation du rotor (11) pour obtenir cette vitesse de rotation. Ainsi, la vitesse de rotation du rotor (11) peut être déterminée en décomptant le temps entre deux pulsations successives. 15 Avantageusement la mesure de la vitesse du fluide reposera sur la vitesse de rotation du rotor (11). Cette méthode de détermination est plus fiable que celle se basant sur la puissance fournie par le générateur (1). En effet, la 20 puissance délivrée peut-être variable selon les conditions particulières de l'environnement (température, humidité, degré d'usure) qui affectent dans le temps l'efficacité du générateur, c'est à dire la relation liant la puissance générée et la vitesse du fluide. Ce n'est pas le cas d'une 25 méthode reposant sur le décompte de temps entre deux pulsations énergétique. On notera également que la mesure de vitesse du fluide peut être fournie, lorsque le dispositif autonome (10) est 30 placé dans le conduit, sans nécessairement équiper ce dispositif (10) d'un capteur spécifique. On tire en effet profit des propriétés du générateur (1) d'énergie pour parvenir à établir cette mesure. 35 La relation de corrélation pouvant être dépendante des caractéristiques de la turbine (11a) ou plus généralement du rotor (11), le dispositif de traitement (12a) peut être configuré pour sélectionner la table ou la relation de 3057352 29 corrélation correspondant à la turbine (11a) ou au rotor (11) effectivement placé sur le dispositif autonome (10). On pourra à cet effet faire usage de l'éventuel identifiant de rotor pour que cette sélection se fasse automatiquement, comme cela 5 a été exposé dans un passage précédent de la description. Pour réaliser les traitements qui viennent d'être évoqués, le circuit de traitement (12a) comprend, sur un support (12d), des composants électroniques discrets ou intégrés permettant 10 de mettre en oeuvre les fonctions décrites. Avantageusement, le circuit de traitement (12a) peut comprendre un ou une pluralité de calculateurs programmables tels qu'un microcontrôleur ou un microprocesseur dédié au traitement du signal. 15 Dans certains cas, il peut être avantageux de munir le dispositif autonome (10) d'au moins un capteur additionnel. On profite ainsi de l'énergie disponible pour fournir une pluralité de caractéristiques du fluide, ou d'autres 20 informations non directement liées au fluide lui-même. On pourra ainsi munir le dispositif autonome (10) d'un capteur de température, d'humidité, de CO2, ou de particules organiques volatiles afin de fournir des mesures 25 caractéristiques du fluide. Quand le conduit est un conduit de ventilation par extraction, ces mesures peuvent correspondre à l'atmosphère régnant dans la pièce d'où l'air a été prélevé. On peut donc en déduire des informations exploitables pour la commande intégrée de la ventilation, du chauffage et/ou de la 30 climatisation. On peut également munir le dispositif autonome (10) de capteurs ne cherchant pas directement à mesurer une caractéristique du flux du conduit. Ainsi, et dans la mesure 35 où le dispositif (10) est placé à proximité de l'extrémité du conduit, on peut prévoir de munir ce dispositif (10) d'un capteur de présence ou de température de la pièce dans laquelle le conduit débouche. C'est notamment possible lorsque 3057352 30 le dispositif autonome est intégré à une bouche de conduit (15), fixée à l'extrémité d'un conduit, et disposant donc d'un accès direct à la pièce. 5 Ces capteurs peuvent être reliés au circuit de traitement (12a) par des connexions filaires. Alternativement ou en complément, le dispositif autonome (10) de mesure peut également être relié à des capteurs par l'intermédiaire d'un circuit de réception sans fil du circuit de traitement (12a). 10 Le dispositif (10) peut alors être relié à des capteurs placés directement dans la pièce dont on souhaite mesurer avec précision certaines caractéristiques. Le dispositif autonome (10) peut être également relié à un 15 dispositif de commande, tel qu'un téléphone mobile, une tablette ou un ordinateur ou toute autre forme de calculateur afin d'être configuré ou diagnostiqué. Cette liaison peut être assurée par le circuit de transmission du circuit de traitement (12a). Il peut s'agir par exemple de préciser les 20 caractéristiques du rotor (11), dans le cas où le dispositif ne dispose pas de la fonctionnalité d'identification automatique qui a été décrite précédemment. Pour gérer au mieux l'énergie disponible, il n'est pas 25 nécessaire que toutes les caractéristiques de fluide soient établies et fournies à une fréquence fixe. On peut ainsi choisir d'établir une première caractéristique (par exemple la mesure de vitesse du fluide) selon une première fréquence de mesure, et d'établir une deuxième caractéristique (par exemple 30 une mesure de concentration en CO2) à une seconde fréquence, inférieure à la première. D'une manière générale, la fréquence de la mesure d'une caractéristique est choisie pour être adaptée à la dynamique du phénomène mesuré. 35 Il n'est pas non plus nécessaire de procéder à la transmission d'une mesure directement après son établissement. Une mesure peut être temporairement enregistrée dans une mémoire du circuit de traitement (12a) et transmise à une 3057352 31 fréquence qui peut être différente de la fréquence de la mesure. La quantité, la nature et la fréquence des relevés et des transmissions peuvent également être déterminées automatiquement afin de tirer un profit maximum de l'énergie 5 fournie par le générateur. Moyens de fixation 10 Les moyens de fixation (13) permettent de retenir le dispositif autonome (10) dans le conduit (14) dans une position de fonctionnement. Dans cette position, l'axe de la turbine (11a) est parallèle à la direction d'écoulement du fluide. Préférentiellement, les moyens de fixation (13) 15 doivent maintenir suffisamment le dispositif autonome (10) pour qu'il puisse être positionné dans le conduit quelle que soit l'orientation de ce conduit, par exemple horizontale ou verticale. 20 À titre d'exemple, les moyens de fixation (13) peuvent comprendre un cadre, relié au stator par des branches (13a), le cadre présentant un contour, une partie au moins la surface extérieure de ce contour pouvant prendre appui sur la surface interne du conduit (14). Par exemple, le cadre peut présenter 25 un contour circulaire, dont le diamètre correspond au diamètre du conduit. Cette configuration est celle représentée sur les figures 3a et 3b. Selon une variante particulièrement intéressante, le 30 dispositif de fixation (13) comprend une bouche de conduit (15), et le rotor (11) et le stator (12) sont au moins en partie disposés dans la bouche de conduit (15). La bouche peut comporter un manchon (15a) dont la forme et la dimension sont ajustées à la forme et à la dimension du conduit (14). En 35 introduisant l'extrémité du manchon (15a) dans le conduit (14), on fixe la bouche (15) sur le conduit (14). Le rotor (11) et le stator (12) peuvent être disposés, au moins en partie, dans le manchon (15a). On forme alors un dispositif 3057352 32 autonome (10) qui peut être installé très simplement par un utilisateur en remplaçant une bouche de conduit existante par une bouche comprenant un dispositif autonome (10) conforme à l'invention. 5 Outre sa fonction de fourniture d'au moins une mesure, le dispositif autonome (10) selon l'invention peut également être configuré pour modifier ou contrôler une des caractéristiques 10 du fluide ou de son environnement. À titre d'exemple, le circuit de traitement (12a) peut être configuré, après analyse des mesures établies, pour automatiquement commander des moyens de chauffage, de climatisation ou de ventilation. Dans l'exemple particulier où le dispositif (10) est disposé dans 15 un conduit de ventilation, il peut s'agir de commander l'ouverture d'une fenêtre si la mesure fournie indique une mauvaise qualité d'air, comme un excès d'humidité ou de CO2. Il pourrait également s'agir de commander un dispositif de chauffage d'une pièce si la mesure du flux d'air de 20 ventilation révèle une température inférieure à une température de confort. Le circuit de traitement (12a) peut être également configuré pour commander d'autres types de dispositifs. Par 25 exemple, il peut s'agir de la commande d'une alarme visuelle ou sonore dans le cas de détection d'une fumée. Avantageusement, le dispositif commandé permettant de modifier ou contrôler une des caractéristiques du fluide ou de 30 son environnement peut faire partie du dispositif autonome (10) lui-même. Il peut s'agir par exemple d'un dispositif mettant en oeuvre des moyens visant à modifier l'écoulement du fluide circulant dans le conduit. On peut ainsi envisager de placer un volet ou un rideau dont le déplacement contrôlé 35 permettrait de modifier la section de passage du conduit. Le volet ou le rideau peuvent être par exemple formés d'un matériau piézoélectrique (PVDF) dont on peut contrôler la déformation ou la forme par application d'une tension. Le 3057352 33 volet et/ou le rideau peuvent être intégrés dans les moyens de fixation (13), le mouvement d'ouverture ou de fermeture du volet ou du rideau pouvant être guidé par le cadre d'appui. 5 Le dispositif autonome (10) peut alors réduire, voire même complètement interrompre, la circulation du fluide dans le conduit, et par exemple réduire ou interrompre la ventilation d'une pièce selon les circonstances établies par les mesures fournies. 10 Pour permettre ce mode de fonctionnement, on peut prévoir que le dispositif autonome comprenne un dispositif de commande intégré au circuit de traitement (12a). Avantageusement, on prévoira dans le dispositif de commande intégré (dans le cas 15 où le circuit de traitement ne le prévoit pas déjà par ailleurs) un élément de stockage des charges électriques, tel qu'une batterie ou une capacité, pour pouvoir accumuler l'énergie nécessaire à la mise en oeuvre du dispositif commandé. Le dispositif de stockage est notamment utile pour 20 permettre la commande d'ouverture du dispositif et rétablir la circulation du fluide (car dans le cas où la circulation du fluide est interrompue, il n'y a plus de génération d'énergie possible). Alternativement, les dispositifs commandés peuvent être conçues pour être « normalement ouvert », c'est à dire 25 qu'en l'absence d'une fourniture d'énergie, ces dispositifs prennent une configuration de repos dans laquelle la circulation du fluide n'est pas complètement interrompue. Quelle que soit la solution mise en oeuvre, on dispose alors d'un dispositif autonome (10) et auto régulé. 30 Système de commande. Le dispositif autonome (10) de mesure d'une 35 caractéristique d'un fluide circulant dans un conduit peut être employé dans un système de commande de la ventilation, de la climatisation et/ou du chauffage d'un bâtiment. Le bâtiment peut être un bâtiment d'habitation ou un bâtiment industriel 3057352 34 ou de bureaux. Comme cela est usuel, ces bâtiments disposent d'un réseau de conduits dans lequel circulent des fluides, généralement de l'air, pour assurer les fonctions qui viennent d'être citées. 5 A titre d'exemple, le réseau peut être constitué d'un premier réseau de chauffage et de climatisation permettant d'injecter dans les pièces du bâtiment de l'air réchauffé ou refroidi, et d'un second réseau de ventilation permettant 10 d'extraire de l'air de ces pièces afin de permettre son renouvellement. Selon un aspect avantageux, l'invention prévoit de placer au moins un dispositif autonome 10 dans l'un et/ou l'autre de ces réseaux. 15 Un système de commande conforme à l'invention comprend donc au moins un dispositif autonome (10) de mesure conforme à l'une des variantes qui viennent d'être exposées dans le détail. Le dispositif autonome (10) de mesure est disposé dans un conduit du réseau dans une configuration de fonctionnement 20 à l'aide des moyens de fixation (13). De manière pragmatique, on disposera de préférence une pluralité de ces dispositifs autonomes (10), dans une pluralité de conduits, de manière à disposer de suffisamment d'informations pour piloter finement le niveau de confort et de qualité d'air du bâtiment. Il peut 25 s'agir par exemple de placer un dispositif (10) dans chacun des conduits d'injection et d'extraction du réseau à proximité des pièces desservies dans le bâtiment. Le système de commande conforme à l'invention comprend 30 également au moins un dispositif de commande permettant d'ajuster l'état de ventilation, de climatisation ou de chauffage du bâtiment. Le dispositif de commande reçoit et traite les mesures fournies par le (ou les) dispositif autonome pour contrôler les moyens de chauffage, de 35 climatisation ou de ventilation du bâtiment en vue d'atteindre un niveau de confort et de qualité d'air déterminé. Ce niveau peut être choisi par un résident, un occupant et/ou un gérant du bâtiment. 3057352 35 Selon une variante, le dispositif autonome (10) comporte des moyens visant à modifier l'écoulement du fluide circulant dans le conduit dans lequel il est placé. Le dispositif de 5 commande est apte à contrôler ces moyens, par exemple pour augmenter ou réduire le débit d'air circulant dans un conduit de ventilation, de chauffage et/ou de ventilation. Le dispositif de commande peut alors, et dans une certaine mesure, contrôler l'état du bâtiment sans nécessairement faire 10 appel ou solliciter les moyens disponibles de ventilation, de chauffage ou de climatisation. Le système de commande peut, dans cette variante, prévoir une position de repos total, consistant à activer les moyens visant à modifier l'écoulement du fluide pour interrompre totalement cet écoulement ; et 15 éteindre ou mettre en veille les moyens de chauffages, de climatisation et/ou de ventilation du bâtiment, tels que les pompes, les échangeurs thermiques, ... On peut placer ainsi le bâtiment en veille pour des périodes prolongées. Alternativement on peut prévoir d'activer, par sécurité, 20 l'extinction ou la mise en fonctionnement réduit des moyens de chauffages, de climatisation, et/ou de ventilation, lorsqu'un nombre important de dispositifs autonomes ont mise en oeuvre les moyens visant à modifier, et notamment limiter, l'écoulement du fluide afin d'éviter une sollicitation 25 excessive de ces moyens lorsque le débit d'air à faire circuler est limité. Le système de commande peut également être couplé à 30 d'autres capteurs de mesure, comme des capteurs de température d'une pièce ou des capteurs de présence dans une pièce, de manière à élaborer une commande sans se fonder uniquement sur les mesures fournies par le (ou les) dispositif autonome (10). 35 Le système de commande, et plus particulièrement le dispositif de commande, est avantageusement configuré pour fournir des informations de diagnostic ou de maintenance du réseau de conduits. Les informations fournies par les 3057352 36 dispositifs autonomes (10), telles que les informations de débit, permettent d'identifier les fuites ou les pertes de charge, liées par exemple à un encrassement excessif ou un endommagement d'un conduit. 5 Comme on l'a vu précédemment, une partie au moins des fonctionnalités du dispositif de commande peut être intégrée au dispositif autonome. Dans ce cas, le circuit de traitement (12a) du dispositif autonome (10) comprend un circuit de 10 transmission ayant des capacités d'émission-réception, lui permettant d'échanger des informations. Ces informations peuvent par exemple être échangées avec d'autres dispositifs autonomes (10) du système, notamment celles concernant l'état de ventilation, de climatisation et/ou de chauffage du 15 bâtiment. Le circuit de traitement (12a) de chacun de ces dispositifs autonomes peut être configuré pour exploiter les informations reçues. On forme alors un système de commande distribué, ne nécessitant pas nécessairement un dispositif de commande présentant une partie centralisée ou un concentrateur 20 pour son fonctionnement. D'une manière générale, le dispositif de commande peut prendre la forme d'un calculateur. Lorsqu'il est au moins partiellement intégré dans un dispositif autonome, le 25 calculateur peut-être celui du circuit de traitement (12a). Lorsque le dispositif de commande comprend une partie centralisée ou un concentrateur, le calculateur peut-être un ordinateur, un téléphone portable ou une tablette. Le 30 dispositif de commande centralisé ou le concentrateur n'est pas nécessairement localisé dans le bâtiment équipé du (ou des) dispositif autonome (10). On peut ainsi prévoir que les mesures fournies par le dispositif autonome (10) soient adressées, directement ou indirectement, au dispositif de 35 commande centralisé ou au concentrateur par un réseau longue distance, tel que le réseau SigfoxTM ou le réseau Internet. On peut alors prévoir de commander, à partir d'un poste centralisé, l'état de ventilation, de chauffage et/ou de 3057352 37 climatisation d'une flotte de bâtiments. On peut de la sorte établir une stratégie d'économie d'énergie à grande échelle, mettant en oeuvre par exemple une stratégie de délestage permettant de réduire le niveau de confort dans certains 5 créneaux horaires (nuit, week-end, vacances) afin de gérer au mieux la consommation énergétique des bâtiments. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de 10 mise en oeuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Bien que l'on ait pris dans certains exemples la mesure 15 d'une caractéristique de l'air circulant dans un conduit de ventilation, l'invention n'est certainement pas limitée à cette application. Ainsi, le dispositif conforme à l'invention peut être employé pour fournir une mesure relative à un fluide circulant dans n'importe quel conduit d'un réseau de conduits 20 d'un bâtiment. Il peut s'agir par exemple d'un conduit de climatisation, ou de chauffage dans lequel de l'air refroidi ou réchauffé circule. Le dispositif (10) conforme à l'invention n'est pas non 25 plus limité à un fluide gazeux. Il peut s'agir d'un fluide liquide, comme de l'eau, circulant dans une conduite d'alimentation. Et l'invention n'est nullement limitée à une 30 application dans le domaine du bâtiment. Elle peut être employée d'une manière générale pour établir la mesure d'une caractéristique d'un fluide quelconque circulant dans un conduit quelconque. 35 REVENDICATIONS1. Dispositif autonome caractéristique d'un 38 selon une direction (10) comportant : (10) de mesure d'au moins une fluide circulant dans un conduit (14) d'écoulement, le dispositif autonome un rotor (11) comprenant une turbine (11a) susceptible d'être entraînée en rotation par le fluide, le rotor étant assemblé à un stator (12) ; des moyens de fixation (13) permettant de placer fixement le stator (12) dans le conduit ou à une extrémité du conduit, dans une configuration selon laquelle l'axe de rotation de la turbine (11a) est parallèle à la direction d'écoulement ; une source permanente de champ magnétique (3) définissant un plan magnétique perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbine (11a); un convertisseur magnéto-électrique (2) présentant un plan de référence et apte à transformer une variation dans le plan de référence d'un champ magnétique en une déformation mécanique susceptible de générer des charges électriques ; - un circuit de traitement (12a), électriquement relié au convertisseur (2), et apte à exploiter les charges électriques pour fournir de son environnement ; une mesure d'une caractéristique l'un du convertisseur (2) et de la source (3) étant compris dans le stator (12), et l'autre étant compris dans le rotor (11); le stator (12) étant assemblé au rotor (11) de sorte que le plan de référence du convertisseur (2) réside dans le plan magnétique généré par la source (3). 3057352 39 2. Dispositif autonome (10) selon la revendication précédente dans lequel la source (3) est comprise dans le rotor (11), solidaire de la turbine (11a) ; et dans lequel le convertisseur (2) est compris dans le stator (12). 5 3. Dispositif autonome (10) selon la revendication précédente dans lequel le stator (12) est constitué d'un boîtier étanche dans lequel sont placés le convertisseur (2) et le circuit de traitement (12a). 10 4. Dispositif autonome (10) selon la revendication 1 dans lequel le convertisseur (2) et le circuit de traitement (12a) sont compris dans le rotor (11), solidaire de la turbine (11a) ; et dans lequel la source (3) est comprise 15 dans le stator (12). 5. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la turbine (11a) est formée d'un moyeu (11b) et d'une pluralité de pales (11c) fixées sur le 20 moyeu (11b). 6. Dispositif autonome (10) selon la revendication précédente dans lequel le stator (12) est au moins partiellement logé dans le moyeu (11b) de la turbine (11a). 7. Dispositif autonome (10) selon l'une des deux revendications précédentes dans lequel le moyeu (11b) présente une forme de dôme creux et de profil aérodynamique, afin d'accélérer l'écoulement du fluide vers les pales (11c). 8. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la turbine (11a) est conçue pour présenter un paramètre de rapidité inférieur à trois. 35 9. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la turbine (11a) présente une solidité comprise entre 0,7 et 1. 25 30 3057352 10. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'angle d'attaque des pales (11c) est compris entre 15° et 45°, et préférentiellement entre 20° et 30°. 5 11. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le convertisseur (2) comprend dans son plan de référence une couche de matériaux magnétisable, et magnétiquement retenue dans le plan magnétique généré par 10 la source (2) de sorte à former un assemblage démontable entre le rotor (11) et le stator (12). 12. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel un arbre de rotation (12c) aligné 15 avec l'axe de rotation de la turbine (11a) est disposé entre un centreur placé (12b) sur le rotor (11) et un centreur (12b') placé sur le stator (12) pour guider la rotation du rotor (11). 20 13. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la source (3) est formée par une pluralité d'aimants (11e) configurés en cylindre de Halbach; l'axe du cylindre étant aligné avec l'axe de rotation de la turbine (11a). 25 14. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens de fixation (13) comprennent une bouche de conduit (15), le rotor (11) et le stator (12) étant placés à l'intérieur de la bouche de 30 conduit (15). 15. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la turbine (11a) est munie d'un identifiant de turbine. 35 16. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la mesure d'une caractéristique d'environnement fournie par le circuit de traitement (12a) 3057352 41 comprend l'un au moins de la vitesse du fluide, le débit du fluide, la température du fluide, la concentration en CO2, la concentration en composés organiques volatiles, le degré d'humidité du fluide. 5 17. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes comprenant au moins un capteur choisi parmi un capteur de température, un capteur de concentration en CO2 ou en particules organiques volatiles, un capteur 10 d'humidité, un détecteur d'identifiant de turbine. 18. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le circuit de traitement (12a) comprend un circuit de prélèvement des charges. 15 19. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le circuit de traitement (12a) comprend un circuit de transmission de la mesure. 20 20. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le circuit de traitement (12a) comprend un dispositif de stockage des charges électriques. 21. Dispositif autonome (10) selon l'une des revendications 25 précédentes comprenant de plus des moyens pour modifier le débit de fluide circulant dans le conduit (14). 22. Dispositif autonome (10) selon la revendication précédente dans lequel les moyens sont des volets ou un rideau dont 30 l'ouverture est contrôlable pour limiter la section de passage du conduit (14). 23. Système de commande de la ventilation, de la climatisation et/ou du chauffage d'un bâtiment, le bâtiment comportant un 35 réseau de conduits, le système comportant : 3057352 42 au moins un dispositif autonome (10) de mesure selon l'une des revendications précédentes disposé dans un conduit du réseau ; un dispositif de commande configuré pour traiter la mesure 5 fournie par le dispositif autonome et ajuster l'état de ventilation, de climatisation et/ou de chauffage du bâtiment. 24. Système de commande selon la revendication précédente dans 10 lequel le dispositif de commande est également configuré pour fournir des informations de maintenance ou de diagnostic du réseau de conduits. 25. Système de commande selon l'une des deux revendications 15 précédentes dans lequel le dispositif de commande est également configuré pour configurer les paramètres de fonctionnement du dispositif autonome. 26. Système de commande selon l'une des revendications 23 à 25 20 comprenant également des capteurs de bâtiment additionnels, tels que des capteurs de température d'une pièce ou de présence dans une pièce. 27. Système de commande selon l'une des revendications 23 à 26 25 dans lequel le dispositif autonome (10) comprend également des moyens pour modifier le débit de fluide circulant dans le conduit dans lequel il réside. 28. Système de commande selon l'une des revendications 23 à 27 30 dans lequel le dispositif de commande est au moins en partie intégré au dispositif autonome (10) pour former un dispositif auto régulé. 29. Système de commande selon la revendication précédente 35 comprenant une pluralité de dispositifs autonomes auto régulés configurés pour communiquer entre eux. 3057352 43 30. Système de commande selon l'une des revendications 23 à 29 dans lequel le dispositif de commande est un calculateur, tel qu'un téléphone intelligent, une tablette ou un ordinateur. 5 31. Système de commande selon l'une des revendications 23 à 30 dans lequel le dispositif de commande est distant du dispositif autonome, et la mesure fournie par le dispositif autonome est communiquée au dispositif de commande par un 10 réseau longue distance, tel que le réseau SigFox ou Internet.