Mesure de courant à l'aide de capteurs à effet hall.

[mos1]

Bonjour à tous,

Dans le cadre de mon stage , je doit mesurer un courant pouvant aller jusqu’à 30A et l'afficher sur un multimètre numérique ou analogique.
J'ai donc envisagé deux solutions:

-La première consiste à récupérer l’image du courant mesuré à l’aide d’un capteur à effet hall. La remise à l’échelle sera directement faite par un multimètre
intelligent programmable par l’opérateur qui devra spécifier les valeurs correspondantes à la valeur min et max délivré par le capteur à effet hall.par exemple
pour un capteur délivrant un signal 4 20ma il faudra dire que pour 4ma on à 0 A et que pour 20ma on à 30A. Cette solution semble être la plus simple à
mettre en oeuvre mais la plus conteuse ( prix du multimètre intelligent)

-La deuxième consiste également consiste à récupérer l’image du courant mesuré à l’aide d’un capteur à effet hall. Néanmoins j'aimerais savoir quel sont les
moyens permettant de faire soit même une mise à l’Échelle(montage électronique) et de prendre un multimètre "classique".En clair j'aimerais savoir comment convertir la sortie d'un capteur à effet hall( 4 20ma ou 0 10V) en la valeur de courant mesurer (remise à l’échelle).

merci d'avance.
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[DAUDET78]

Bonjour mos1 et bienvenue sur FUTURA

En clair j'aimerais savoir comment convertir la sortie d'un capteur à effet hall( 4 20ma ou 0 10V) en la valeur de courant mesurer (remise à l’échelle).

Il faut distinguer l'utilisation d'un capteur à effet hall
- en temps que composant pas cher (et il faut l'alimenter et il sort des trucs bizarres, par exemple, du genre 2,5V=0 ampères , 3V=10 ampères , 3,5V=20 ampères )
- en temps que capteur intelligent qui contient un composant Hall+électronique+alimentation , et donc plus cher (et qui sort du 0/10V ou du 4/20mA normalisé)

[fabang]

Si tu utilises un multimètre standard, tu n'as pas trop de problème d'isolation galvanique. Tu peux aussi envisager de faire la mesure avec un shunt de 0,001ohm et de connecter un multimètre sur le calibre 100mV.
IL existe également des capteurs à effet hall a sortie courant et tu fais la mise à l'échelle en choisissant la valeur de la résistance.
Mais comme le signal Daudet, les capteurs à effet hall, il faut les alimenter, et pour ceux qui donne 0V à 0A, il faut une alimentation symétrique (+/- 12v par exemple).

[mos1]

merci de vos réponses si rapide.Je compte me tourner vers des capteurs à effet hall avec des sorties 4 20 ma ou 0 10 V malgré leurs prix plus élevé en effet j'envisage
dans la suite de mon projet de renvoyer ses mesures de courants vers un automate.

Fabang le fais de pouvoir effectuer la mise à l’échelle via une résistance en sortie du capteur à effet hall m’intéresse beaucoup cela m’éviterais d'investir dans des multimètre
intelligent dans lesquels tu paramètre la mise à l’échelle.

Donc je pense me tourner vers un capteur à effet hall délivrant un signal 4 20ma ou 0 10V avec possibilité de mise à l’échelle via une résistance en sortie avec un multimètre numérique de tableau classique.Je pense que cette solution est beaucoup moins coûteuse que la 1ere solution que je vous ai exposé plus haut ( Capteur à effet hall+multimètre intelligent).Dites moi si je fait fausse route.En attendant vos réponses je me lance dans la recherche et la lecture de datasheet de capteur capable de réaliser la mise à l’échelle grâce à une résistance en sortie.

Encore Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[fabang]

Avec un automate, pas de soucis de mise à l'échelle, l'automate peut le faire. Et un 4_20mA est facile à interfacer.

Un autre exemple en sortie courant (25mA/A) qui accepte une résistance de 100ohms à 320ohms.
Si tu montes pas à 1A, tu peux mettre une résistance de 400ohms, et tu auras une échelle de 1V pour 0,1A. (ou 10V/A)

http://www.lem.com/docs/products/la%...0np%20sp11.pdf

[mos1]

J'ai essayé de potasser un petit peu.

Grace à ton exemple je pense avoir compris.j'ai essayer de choisir un capteur à effet hall qui correspond à mes besoins( mesure de courant DC,Calibre : 30A)
Il me faut donc forcement un capteur à effet hall qui délivre une tension pour pouvoir afficher un courant sur un multimètre grâce à la résistance de mise à
l’échelle.

Voici le capteur que j'ai choisit : http://www.farnell.com/datasheets/81350.pdf
typeHR 100C10

L'image du courant mesurer est donc un signal analogique 0 10 V.
le courant max mesurable est de 600A.
ce qui veut dire que l’échelle est de 60A/ 1V

je veux ensuite retrouver ma valeur " réel " en courant en ajoutant une résistance de mise à l’échelle.

la résistance de mise à l’échelle à choisir est > 10 KOhm

Pourtant R=U/I= 10v/600A=16milliohms.

Pour pouvoir avoir une échelle de 1 V / 60 A.

Or le constructeur précise que la résistance doit être > 10 Kohm.

Pouvez-vous m' éclaircir sur le calcule de cette résistance de mise à l’échelle.

Merci encore.

[fabang]

Je me suis planté dans ma proposition de capteur, j'ai confondu avec un autre post ou le besoin était de 0,3A. Ton besoin est de 30A.
En voilà un avec sortie courant avec un rapport 1/1000. si tu utilises une résistance de 33,33ohms, tu auras 1V pour 10A. (Il accepte de 10 à 100ohms)
http://www.lem.com/docs/products/la%2055-p%20e.pdf

En sortie tension, la mise à l'échelle est un petit peu plus délicate. Le pont diviseur à une impédance assez élevée vis à vis du système de mesure et qui peut gêner un peu la bande passante.

[mos1]

Fabang merci du temps que tu me consacre grâce à toi j'ai parfaitement assimilé la mise à l’échelle d'une sortie en courant.
Néanmoins Je souhaite avoir un affichage en courant d'ou la nécessiter d'avoir une sortie tension sur mon capteur.
que me conseille-tu concernant la mise à l’échelle d'une tension en sortie de mon capteur.Mon calcule précédent est t-il erroné?


merci de ton aide précieuse.

[fabang]

Avec le capteur que je te propose, il suffit de mettre une résistance de 33,33ohm en sortie.
Si tu mets un voltmètre tu auras 0,1V par ampère aux bornes de la résistance.
Sur ton voltmètre 3V signifiera 30A.

Le capteur que tu proposes est un capteur RMS, qui ne donne pas le sens du courant (Courbe page 2/3).
Comme il fait une mesure RMS, il y a un temps d'intégration de 0,15s. Donc à prendre en compte si l'automate fait un traitement temps réel quelconque.
La tension de sortie sera identique au modèle courant précédent, c'est à dire 10V pour 100A. Donc 3V pour 30A.
Si tu mets un pont diviseur pour une autre échelle, la valeur du pont de résistance doit être au minimum de 10kohms.

Que veux-tu comme facteur d'échelle?

[mos1]

petit précision que j'ai oublié de te dire: la partie puissance ( Capteur à effet hall) et la partie contrôle commande(Automate+afficheur) doivent être séparées; et si je fais une mise à l’échelle
par résistance j'aurais un courant élevé coté " contrôle commande"cela restreint mes possibilités et je pense plutôt me tourner vers un multimètre intelligent ou tu as juste à spécifié les valeurs
min et max de ton échelle.qu'en pense tu ?

Concernant le facteur d’échelle pour mon application il doit être de 3. ( 0 10 V pour 0 30 A)

Merci d'avance.

[fabang]

Il n'a pas de problème avec les capteurs sorties courant, la résistance peut être au niveau de l'automate, éloignée du capteur. Il faut juste que la valeur de la résistance plus la résistance des fils ne dépasse pas la valeur maximum spécifiée. Avec une 33ohms, il y de la marge.
Dans le cas d'un besoin en bande passante élevée (ex 100kHz) il faut également prendre en compte l'impédance du câble (100ohms avec une paire torsadée, que l'on peut descendre à 50ohms avec un câble coaxial) quand la longueur devient importante.

[mos1]

merci de tes réponses très constructive.j'ai pu avancer dans mon projet.je me permet de poser de nouvelles questions je souhaite mesurer:
- un courant alternatif pouvant aller jusqu’à 20 A (valeur efficace) l'affichage se fera sur un ampermétre analogique de tableau
-une tension alternatif pouvant aller jusqu’à 500 V ( valeur efficace) l'affichage se fera sur un voltmètre analogique de tableau

Pour des raison de sécurité et vu les niveau de tensions et de courant l'utilisation d'un transformateur de courant et de tension me semble indispensable.
les transformateurs de tension et de courant étant assez nouveau pour moi j'aimerais avoir quelque conseils et être sur d'avoir bien compris.

on est d'accord qu'un transformateur de courant ou tension permet d'avoir au secondaire une tension ou courant réduit proportionnelle au courant ou tension d'entrée.
(le circuit de puissance étant ainsi isoler du circuit de mesure)

De la même façon que pour un afficheur numérique. J'aimerais savoir comment se fait la mise à l’échelle entre la sortie en courant ou tension reduite du transformateur et
mon appareil de mesure ANALOGIQUE.

Merci d'avance.

[Zenertransil]

Pour des raison de sécurité et vu les niveau de tensions et de courant l'utilisation d'un transformateur de courant et de tension me semble indispensable.

Pourquoi ça? Moi, si j'ai bien compris ce que tu veux faire (=afficher une valeur et c'est tout, sans récupérer le signal de sortie pour attaquer un autre circuit), je trouve que l'usage d'un transformateur est une énormité car prodigieusement inutile! C'est du poids, de la place et des sous pour rien... Mais il serait intéressant que tu dises ce qui, pour toi, rend l'usage de transformateurs indispensable, ça me permettra à moi de voir si j'ai bien interprété ta demande et, si c'est le cas, ça te permettra à toi de comprendre ton erreur!

[fabang]

C'est le rapport de transformation qui fait généralement la plus grosse partie de la mise à l'échelle.
Pour le transformateur de courant on peut jouer un peu sur la résistance de charge.(Pas trop élevée, ça fausse la mesure)
Par exemple 1:1000 avec 20A tu auras 20mA au secondaire et 0,2V sur une 10ohms.
Pour le transformateur de tension, si tu ne trouves pas de transformateur à la bonne tension, tu peux utiliser trois petits transformateur 230V/24V avec les primaires et les secondaire montés en série. Ca te donnera dans les 52V en sortie, une léger pont diviseur pourra te mettre à l'échelle 50V.

[mos1]

Etant novice désole si je sort des énormités ( j'essaye d'apprendre^^).tu as effectivement bien interprété ma demande je souhaite seulement afficher une valeur de tension
ou courant sur un multimètre analogique.De mon point de vue il est important que la partie puissance et la partie contrôle commande d'un système soit séparer.
Il me semblait invraisemblable d'avoir de la haute tension ou du haut courant dans une partie contrôle commande d'ou la nécessité de récupérer un signal moins important qui sera l'image de la mesure réel.Jusqu'ici n'ayant utiliser que des afficheur numérique programmable pour la mise à l’échelle.
Dans le cas que je vous ai citer précédemment l'affichage se fait sur un voltmètre analogique . J'ai effectivement penser à la solution suivante : un capteur de tension
qui délivre un signal du type [0 10 v ou 4 20 ma] mais comment faire la mise à l’échelle avec un voltmètre ANALOGIQUE. encore une fois désole si mes question semblent
absurde je débute.

[fabang]

Je vois pas trop se qui te tracasse dans les mises à l'échelle. Donne les caractéristique de ton voltmètre de tableau.
Généralement on trouve des voltmètres 3 ½ digit qui ont les gammes 20V; 2V; 0,2V et un strap qui permet de positionner le point.
Exemple 5V sur la gamme 20V et pas de point (Pour un 3 ½ digit) et tu auras 500 d'afficher pour 500V.

[mos1]

tu trouveras ci-joint la documentation de mon voltmètre de tableau.