Le terme « transducteur de courant » désignait à l'origine un concept général, mais il fait désormais généralement référence à un instrument secondaire, et plus précisément au domaine des semi-conducteurs et de la microélectronique, comme les capteurs à effet Hall et les capteurs à fibre optique. Un transducteur de courant est un type de capteur dont la principale source de signal est l'amplitude du courant qu'il mesure. Le paramètre principal est donc cette amplitude. La méthode de détection consiste généralement à utiliser un appareil qui mesure les caractéristiques du courant, le plus souvent un ampèremètre.
1. Un transducteur de courant est également appelé capteur magnétique.
Les transducteurs de courant peuvent être utilisés dans les appareils électroménagers, les réseaux intelligents, les véhicules électriques, l'énergie éolienne, etc. De nombreux capteurs magnétiques sont utilisés dans notre vie quotidienne, tels que les disques durs d'ordinateurs, les boussoles, les appareils ménagers, etc. Un transducteur de courant est un module actif, comme les capteurs à effet Hall, les amplificateurs opérationnels et les transistors de puissance finaux, qui nécessite une alimentation et une consommation d'énergie.
Les petits dispositifs de puissance intègrent de plus en plus de nouvelles technologies, telles que l'alimentation à découpage, la commutation dure et douce, la régulation de tension, la régulation de tension à rétroaction linéaire, la technologie des amplificateurs magnétiques, la régulation de tension à commande numérique et la compatibilité électromagnétique. La demande réelle stimule directement le développement et le progrès continus de la technologie des alimentations. Afin de détecter et d'afficher automatiquement le courant, et de bénéficier de fonctions de protection automatique et d'un contrôle intelligent plus avancé en cas de situations dangereuses comme les surintensités et les surtensions, la technologie des alimentations avec détection, échantillonnage et protection par capteurs est devenue la norme. Les capteurs de courant ou de tension, répondant aux besoins actuels, sont de plus en plus plébiscités par les concepteurs d'alimentations.
2. Méthode d'évaluation de la qualité du transducteur de courant
La qualité d'un capteur de courant est généralement jugée par son fabricant, car les capteurs de courant classiques présentent souvent des problèmes tels qu'une sortie infinie, une dérive du zéro importante, une précision et une linéarité médiocres, ainsi que de mauvaises caractéristiques en haute et basse température. Le signal de sortie du capteur est généralement difficile à interpréter. Il existe cependant un capteur de courant basé sur le principe du transformateur, plus facile à évaluer, car sa sortie est de 4 à 20 mA en courant continu. Lorsque le courant est nul, il délivre un courant de 4 mA. Ainsi, dès qu'il est alimenté et que la sortie est mesurée, on obtient cette valeur. Il est donc préférable de privilégier ce type de capteur de courant.
3. Sélection du transducteur de courant
1. Linéaire
La linéarité détermine le degré auquel le signal de sortie du transducteur de courant (courant secondaire IS) et le signal d'entrée (courant primaire IP) sont proportionnels à la plage de mesure.
2. Dérive de température
Le courant de décalage ISO est calculé à 25 °C. Lorsque la température ambiante autour des électrodes à effet Hall varie, l'ISO varie également. Il est donc important de considérer la variation maximale du courant de décalage ISO, où IOT représente la valeur de dérive thermique indiquée dans le tableau des performances du transducteur de courant.
3. Décalage du courant ISO
Le courant de décalage, également appelé courant résiduel, est principalement dû à l'instabilité des éléments à effet Hall ou des amplificateurs opérationnels dans les circuits électroniques. Lors de la fabrication du capteur de courant à 25 °C et avec un IP = 0, le courant de décalage est minimisé ; toutefois, le capteur génère un courant de décalage résiduel en quittant la chaîne de production.
4. Précision
La précision des capteurs de courant à effet Hall dépend de leur courant nominal normalisé (IPN). À +25 °C, la précision de mesure du capteur influe sur le courant primaire. Par ailleurs, il convient également de tenir compte des effets du courant de décalage, de la linéarité et de la dérive thermique lors de l'évaluation de la précision d'un capteur de courant.
Date de publication : 28 avril 2025