détection de courant dc sur principe du fluxgate(éléctromagnétisme)

[inviteb41b4815]

Bonjour et ou bonsoir à tous,

Je suis nouvelle sur ce site que j'utilise souvent pour mes études, et aujourd'hui j'y viens pour un soucis de mesure de courant dc.
Je m'explique , je souhaiterai faire une mesure d'un courant dc traversant un tore. Ce tore est composé d'une bobine d'excitation et d'une bobine de détection.

Je regarde le comportement du tore en fréquentiel (fft du signal en sortie du tore) et j'observe bien une perturbation du courant dc.
Mon problème est de mesurer ce courant, je pensais à utiliser la puissance de ce spectre. Mais je ne sais pas.
Je connais le cycle d'hystèrese du matériau que j'ai tracé.
Si vous pouviez allumer ma lanterne de débutante en éléctromagnétisme je vous serai fortement reconnaissante.

Merci à tous
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[Tropique]

Hello,

Il faudrait que tu précises les détails de ta manip actuelle: configuration des enroulements (sur le tore, ou par dessus le tore p.ex.), signal d'excitation, signal récupéré dont tu fais la fft, matériau magnétique, etc, etc.

[inviteb41b4815]

La bobine d'excitation est composée de 55 tours autour du noyau amorphe, la bobine de détection est de une spire tout autour du noyau.
Je fais passer un simple fil avec résistance au centre du tore où j'injecte un courant dc. Pour le signal d'excitation j'envoie une somme de sinus de fréquence première (impaire) à l'aide d'un DAC.
Je récupère le signal au niveau de la bobine de détection, je le filtre sous matlab, puis je fais la fft de ce signal.
J'observe bien une variation des raies des produits d'intermodulation quand je fais varier ce courant dc.

Mon souscis comment lier les deux pour retrouver la valeur de ce courant dc?

merci à toi

[Tropique]

Ce n'est toujours pas d'une clarté lumineuse: si ton système est exactement conforme à la description que tu donnes, il ne pourra pas fonctionner s'il est réalisé de façon idéale. S'il y a un champ magnétique parasite externe (objets en acier, champ terrestre), ou des couplages ou asymétries parasites, tu pourras effectivement voir quelque chose qui change avec le courant.
Il faudrait que tu fasses un croquis de la disposition exacte des enroulements.
Normalement, les fluxgates pour mesure de courant doivent avoir deux passages distincts au moins dans le noyau; un tore n'en a qu'un. Il est possible de faire néanmoins une mesure de courant avec un tore, mais alors le courant passe à l'extérieur de l'assemblage, et on détecte le champ magnétique produit à une certaine distance. C'est donc moins sensible, et surtout dépendant de la disposition et de la distance au conducteur.
Pour les principes de base de la mesure de courant magnétométrique, tu peux te reporter à la page 16 de ce document:
http://www.testequipmentconnection.c...28B-Manual.pdf
C'est la technologie "state of the art".
Pour retrouver la valeur du courant DC, il y a normalement un asservissement qui génère un contre-courant en équilibre. Le fluxgate sert juste de détecteur/amplificateur d'erreur. La mesure directe serait trop imprécise.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb41b4815]

Bonjour,

Oui je connais ce principe mais je souhaiterais dans un premier temps pouvoir connaitre cette valeur de courant dc qui vient modifié le flux dans le noyau.juste en travaillant sur la tension induite au secondaire(bobine détectrice)

[Tropique]

Le principe de cette méthode a l'air très foireux: l'enroulement d'excitation va se comporter comme une self à air similaire à ta spire de détection (si elle est répartie en une seule couche, de façon plus ou moins uniforme sur le tore).
Tu auras en gros un transfo à air, dont le primaire et le secondaire font une seule spire. Le primaire de ce transformateur va être en série avec l'inductance de la composante toroidale de l'enroulement d'excitation. Cette inductance sera normalement très élevée, quand le noyau n'est pas saturé, et le courant d'excitation aussi, donc la tension primaire et celle détectée.
Si le noyau sature à cause de la combinaison des champs causés par l'excitation et le courant DC, le courant augmentera, de même que la tension détectée. Cette tension sera principalement la fondamentale, et accessoirement les harmoniques paires. Il n'est donc pas utile d'avoir un spectre particulier, une simple sinusoide donnera la meilleure efficacité. Celle-ci sera minuscule: avec un transfo à air d'une seule spire la tension récupérée sera très petite. Et il y a d'autres difficultés: les circuits de mesure et d'excitation sont couplés magnétiquement, ce qui n'est normalement pas permissible: le signal va dépendre non seulement du courant dans le circuit de mesure, mais aussi de son impédance. Et la tension d'excitation va se retrouver dans le circuit de mesure.
Pour rendre la mesure moins aléatoire, il suffirait déjà de supprimmer l'enroulement de détection, et le remplacer par un échantillonnage du courant d'excitation, par exemple aux bornes de la résistance de 1 ohm. Ca améliorera beaucoup la qualité du signal, mais ça ne résoudra pas les autres problèmes.