Problème de régulation

[bastien31]

Bonjour à tous.

J'ai comme projet de faire un appareil permettant de mesurer des inductances, principalement des inductances avec circuit magnétique ou le courant peut faire varier la valeur de l'inductance.
Le but étant de pouvoir faire varier la fréquence de mesure et le courant de mesure.

J'ai donc besoin de faire un ampli asservi en courant, le but étant d'envoyer un courant sinus a la fréquence choisie.

Je suis parti sur le montage en PJ.
REGUL.png

U1 reçoit un sinus image du courant voulue, l'alim de U1(+15V -15V) est isolé de l'alim de puissance(+15P -15P). U1 pilote les mos, on lit le courant au borne du shunt R1 que l'on renvoie sur IN- de U1 grâce à un amplis isolateur.

Le problème est que mon circuit n'est pas stable, j'ai essayé de rajouter une résistance capa en sortie de U1 pour calmer la tension VGS des mos sans trop de succès.

J'ai l'impression que l'ampli isolateur engendre délais qui fout en l'air la stabilité de la régulation.Qu'en pensez vous?
Si c'est bien le cas, est'il possible de compenser ce délais?
Sinon avez vous des piste pour rendre le circuit stable?
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[DAUDET78]

Ca me semble être une usine à gaz ...
Bref, ton objectif c'est :
- Quelle gamme de fréquence ?
- Quelle gamme de tension/courant ?

[Antoane]

Bonjour,

J'ai comme projet de faire un appareil permettant de mesurer des inductances, principalement des inductances avec circuit magnétique ou le courant peut faire varier la valeur de l'inductance.
Le but étant de pouvoir faire varier la fréquence de mesure et le courant de mesure.

En utilisant un sinus d'amplitude variable, tu vas obtenir une onde déformée lorsque le courant instantané approchera le courant de saturation. Tu peux, derrière, en retirer la courbe L(I), mais la méthode classique est différente. Elle consiste à appliquer un courant DC de polarisation variable, auquel est superposé un sinus de faible amplitude, utilisé pour mesurer l'inductance au point de polarisation considéré. Reste ensuite à faire un balayage de la polarisation, et à mesurer l'inductance pour chaque point considéré.
Cette technique permet de faire des mesures moins bruitées puisque tu étudies toujours un signal purement harmonique, et je pense qu'elle est aussi, finalement, plus simple à mettre en oeuvre.



Le retard peut causer une instabilité. Si je ne m'abuse, si le gain de l'ampli est supérieur à 1 à la fréquence où le retard introduit un déphasage de \pi, le circuit oscillera à cette fréquence.

[bastien31]

Quelle gamme de tension/courant ?

Pourquoi?

Quelle gamme de fréquence ?

Disons entre 1Hz et 10Khz, peut être plus si j'y arrive. Pour l'instant j'ai voulu tester à basse fréquence pour valider l'asservissement avec l'isolation.

Quelle gamme de tension/courant ?

Entre 1 mA rms et 5 a 7A rms, avec certainement plusieurs gamme, Sinon je pense que sa va être compliqué.
La tension doit pouvoir monter haut +-40V ou plus, Pour l’instant j'ai pris +-15V pour des raisons de simplicité, pas besoin de régulateur pour alimenter l'isolateur mais c'est juste pour l’essai.
C'est a cause de la tension que je fait cette usine à gaz, n’entant pas un vieux de la vieille je ne me sens pas trop de piloter les mos avec tout un tas de discret.

Elle consiste à appliquer un courant DC de polarisation variable, auquel est superposé un sinus de faible amplitude, utilisé pour mesurer l'inductance au point de polarisation considéré. Reste ensuite à faire un balayage de la polarisation, et à mesurer l'inductance pour chaque point considéré.

Je ne suis pas sur d'avoir bien compris.
Ex: si je veux mesurer une inductance à 100hz sous 2A. Envoyer un courant DC à 2A + un courant AC 100hz à quelques mA serait équivalent à envoyer un courant AC 100hz à 2A?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,
[QUOTE=bastien31;5807694]
Je ne suis pas sur d'avoir bien compris.

Ex: si je veux mesurer une inductance à 100hz sous 2A. Envoyer un courant DC à 2A + un courant AC 100hz à quelques mA

C'est ce que je suggère de faire.

serait équivalent à envoyer un courant AC 100hz à 2A?

c'est pas équivalent, c'est mieux
Avec ta méthode, dans le cas où tu entrera en très forte saturation, tu va obtenir des courbes du style :

(source : transformateur)
Dans le cas où la saturation sera plus raisonnable, tu obtiendras des sinus qui seront déformés et à partir desquels ils faudra remonter à l'inductance en fonction du courant instantané.
Autrement dit : avec ta méthode, tu seras obligé d'utiliser un oscilloscope et de post-traiter les courbes mesurées pour obtenir une relation entre le courant et l'inductance.
Avec ma méthode, ce n'est pas le cas : pour chaque valeur de courant de polarisation, tu fais une mesure d'inductance, qui sera reliée à une tension continue présente quelque part dans le montage.

Tu sembles penser qu'une inductance de
Une méthode pour mesurer l'inductance consiste à mesurer le courant et la tension dans le composant, d'en déduire l'impédance (Z=U/I) puis d'en tirer l'inductance (L=Z/w) (avec une ou deux approximations sous le tapis). Avec ta méthode, tu mesureras ainsi une certaine inductance mais qui n'auras pas de sens réellement physique puisque le courant ne sera pas sinusoïdal alors que la tension le sera.

La valeur peut cependant avoir un intérêt, mais je peine à le voir.

[bastien31]

Avec ta méthode, dans le cas où tu entrera en très forte saturation, tu va obtenir des courbes du style :

Ça je ne savait pas, des que j'ai l’occasion j’essayerai de le mettre en évidence sur une vrai inductance.
Du coup ça me fait cogiter.Je pensait que en saturation on avait simplement la valeur de l'inductance qui chutait.
D’après tes courbe la réalité c'est qu'une inductance saturé ne se modélise plus du tout comme Z = jLw (avec L qui chute). Alors dans ce cas que ce soit ta méthode ou la mienne cela a t'il un sens de mesurer L?

De toute façon dans mon cas mesurer la valeur de l'inductance quand elle sature (si cela a un sens ou non) n'est pas vraiment important. le fait de savoir quelle commence à saturer me suffit.

J'ai un peu du mal à admettre que ta méthode donnera un résultat identique au mien dans le cas ou l'on ne sature pas, et ça va être un peux galère de le vérifier. Si tu a des article qui traite du sujet cela m’intéresse.

(avec une ou deux approximations sous le tapis)

Ou est l'approximation?

Pour info j'ai besoin de ça car dans mon boulot il nous arrive de devoir faire des inductances donné a 100 ou 1kHz qui ne doivent pas saturer en dessous d'un certain courant.
Le problème qui c'est posé est que nous avions des résultat différent selon les instruments de mesures(qui mesurait tous a la même fréquence) Donc je suis arrivé a la conclusion que c’était le courant de mesure qui modifiait la valeur, et en faisant des recherches j'ai appris effectivement les circuit magnétique voyait leur perméabilité changer en fonction de l'intensité du champ.
Les inductance c'est une science...

Donc j'aimerais aller plus loin en caractérisant la variation de l'inductance en fondation du courant.

[invite03481543]

Bonjour,

il faut apprendre à dimensionner une inductance, ça ne s'improvise pas comme vous le faites, vous allez droit dans le mur.
Je ne sais dans quoi vous bossez mais demandez une formation, car visiblement ça s'impose.
Ne perdez pas de temps à faire un schéma loufoque pour mesurer quelque chose que vous ne maîtrisez pas.

Faites une recherche sur le forum, on a parlé mille fois des inductances, en long en large et en travers.

[Antoane]

Bonjour,

Du coup ça me fait cogiter.Je pensait que en saturation on avait simplement la valeur de l'inductance qui chutait.

C'est le cas, mais ce n'est pas la valeur RMS, moyenne ou peak du courant qu'il faut prendre en compte. Il faut s'intéresser au courant instantané, et à la valeur instantanée de l'inductance.
L'équation alors valide est u=L*di/dt (négligeant les pertes).

D’après tes courbe la réalité c'est qu'une inductance saturé ne se modélise plus du tout comme Z = jLw (avec L qui chute). Alors dans ce cas que ce soit ta méthode ou la mienne cela a t'il un sens de mesurer L?

Ca dépend de ce que tu veux faire de cette valeur

De toute façon dans mon cas mesurer la valeur de l'inductance quand elle sature (si cela a un sens ou non) n'est pas vraiment important. le fait de savoir quelle commence à saturer me suffit.

Dans ce cas, envoyer un pulse de tension et visualiser le courant à l'oscillo devrait donner d'assez bons résultats. Tu observeras un courant qui augmentera régulièrement (u=L*di/dt => i=I0 + U/L*t), jusqu'à la saturation, à partir de laquelle le courant augmentera très rapidement.
Avantage annexe : mesure à température fixe, sans auto-échauffement du bobinage ou du ferrite.

J'ai un peu du mal à admettre que ta méthode donnera un résultat identique au mien dans le cas ou l'on ne sature pas, et ça va être un peux galère de le vérifier. Si tu a des article qui traite du sujet cela m’intéresse.

Hors saturation, l'inductance est constante, indépendante du courant. Donc peu importe comment tu mesures l'inductance (sinus de petite ou grande amplitude, avec ou sans composante continue ou même signal non sinusoïdal...), tu trouveras la même valeur.
Evidement, si tu mesures autre chose, tu trouveras autre chose

Ou est l'approximation?

pertes et linéarité.


Pour le reste, j'abonde dans le sens de ce qu'écrit Hulk.

[jiherve]

Bonsoir
L'inductance varie aussi avec la fréquence, merci Mr EDDY, donc attention.
un incunable ou presque :http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/bul...n1p161_A2b.pdf.
et pour faire toucher la difficulté des mesures d'inductance :http://www.vishay.com/docs/34093/enginote.pdf
du simple au double suivant methode et instrument.
Quelle ch..e que les self!
JR

[bastien31]

Bonsoir et merci de vos réponses. Merci jiherve pour les liens je regarderait ça.

L'équation alors valide est u=L*di/dt

Désole pour mes remise en cause mais je cherche à comprendre. Pour moi cela n'a toujours pas de sens.
Je ne remet pas en cause la formule (sauf peut être le - qui manque mais l'important est l'idée) qui m'est familière.
Si je prend tes courbes précédentes, et que j'essaye d'appliquer la formule juste autour du moment ou U = 0 on peut calculer une valeur d'inductance . En revanche sur une bonne partie de la courbe di/dt = 0.
Donc proche du 0 On trouve une valeur de L puis le reste du temps L est infini. Me voila troublé quelle valeur je doit prendre en compte?

Hors saturation, l'inductance est constante, indépendante du courant

La je ne suis plus d'accord, https://fr.wikipedia.org/wiki/Perm%C...agn%C3%A9tique On peut lire que "La perméabilité des matériaux ferromagnétiques n'est pas constante mais dépend de l'excitation magnétique H" et la permeabilité rentre en compte dans le calcul de l’inductance.
C'est aussi pour cela que je souhaite mesurer en courant.

Pour répondre à hulk,
C'est justement dans une optique de formation "personnelle" que je fait ça.
Pour être franc mes collègues qui s'occupe de ça qui on souvent fait çà "à l'impro" s'en sont toujours bien sorti(il est possible que les clients en face n'en savent pas plus que moi xD).
Et plutôt que d'acheter un appareil de mesure qui donne une valeur d'ont on ne sait pas trop comment est faite la mesure, et si on peut y faire confiance.
Je préfère en faire un maison et être sur de la méthode de mesure.

Au passage c'est pas très sympas de qualifier mon montage de loufoque, si j'arrive à le rendre stable c'est une méthode de piloter des mos en "haute tension" assez simplement.

[invite03481543]

Je ne cherchais pas à t'offenser mais juste à te dire que dans notre métier il y a des lois physiques qu'il est indispensable de connaitre.

Dans ma société je ne tolèrerai pas que les gens que j'emploie réagissent comme toi et bricolent des choses qu'ils ne comprennent qu'à moitié.
L'électronique ne s'improvise pas!
Depuis janvier 2017 chaque employé peut faire valoir son droit à la formation:
http://travail-emploi.gouv.fr/format...cipes-generaux

renseigne toi auprès de ton DRH et fait une formation, il y en a plein.

Pour le reste Antoane a dit ce qu'il y avait à dire et moi de même.
Si en plus tu n'es pas d'accord avec les lois physiques et que tu nous sors wikipedia comme argument, on va en rester là, en tout cas en ce qui me concerne.
Dis à ton boss d'acheter un banc RLC, s'il n'a pas les moyens alors change de boite, car il ne sait pas compter, j'imagine qu'il te paye et honnêtement tu vas lui coûter 3 fois le prix d'un banc et pour un résultat désastreux.
Désolé pour ma franchise mais parfois il faut dire les choses clairement.
Bonne soirée.

[bastien31]

Je ne cherchais pas à t'offenser

Je me doute mais une critique sur mes choix technique m'aurait plus aider.
C’était un peut le but du sujet, et pas la mesure d'inductance mème si je suis ouvert a vos remarques sur le sujet des inductance qui n'est pas un sujet simple.

Si en plus tu n'es pas d'accord avec les lois physiques et que tu nous sors wikipedia comme argument

Wikipedia était le plus rapide a retrouver.
J'ai pu aussi lire ça http://www8.umoncton.ca/umcm-cormier...ique/Chap7.pdf
Page 16 il traite du problème de non linéarité.
Après tu me dira peut être que l'info n'est pas fiable ce qui est peut être vrai.
Mais ça colle avec les mesure que j'ai pu faire, donc je me dis que wikipedia à surement raison.

J ne veut vexer personne ici, mais je ne sais pas a qui j'ai affaire donc il me semble normal et même indispensable de ne pas gober sans même y réfléchir tout ce que l'on me dit sur le forum.

Désolé pour ma franchise

Pas de problème sur ce cotes la. En fait question budget c'est plutôt une démarche personnelle et je travaille en grande partie su mon temps libre( oui je me fais enfler ). c'est une occasion de faire un truc tranquille sans contrainte et qui potentiellement sera utile.

[Antoane]

Bonjour,

Si je prend tes courbes précédentes, et que j'essaye d'appliquer la formule juste autour du moment ou U = 0 on peut calculer une valeur d'inductance . En revanche sur une bonne partie de la courbe di/dt = 0.

si di/dt = 0, alors ou bien L~infinie ou bien u est nulle. u est sinusoïdale, elle ne s'annule donc que localement, en un nombre fini de points par période.
Le fait que le courant ait l'air "souvent" nul est du au fait que la saturation est très profonde ; le courant n'est en fait jamais nul, c'est juste que ses variations sont assez faibles.
Une saturation plus légère :

(source : http://demonstrations.wolfram.com/Ma...rableInductor/)

La je ne suis plus d'accord, https://fr.wikipedia.org/wiki/Perm%C...agn%C3%A9tique On peut lire que "La perméabilité des matériaux ferromagnétiques n'est pas constante mais dépend de l'excitation magnétique H" et la permeabilité rentre en compte dans le calcul de l’inductance.
C'est aussi pour cela que je souhaite mesurer en courant.

Si on va par là, rien n'est jamais constant ni linéaire et on ne peut plus faire grand chose
Il est très généralement raisonnable de considérer que les MM (matériaux magnétiques) ont un µr (perméabilité relative) constante jusqu'à une certaine valeur de champ, à partir de laquelle µr décroit. C'est évidement une simplification :
- µr est proportionelle à H pour les faibles excitations ;
- µr n'est jamais constante.
- Il faudrait séparer perméabilité d'amplitude, incrémentale, initiale, suivant le cycles d'hystérésis mineurs et majeurs, etc.
mais ces simplifications sont généralement admises -- sans quoi on n'en sortirait pas.

Ces hypothèses sont particulièrement raisonnables dans le cas des MM destinés aux applications de puissance, mais pour les MM de signaux, qui peuvent présenter des courbes µ(H) décroissant dès les plus faibles valeurs de H.

Et plutôt que d'acheter un appareil de mesure qui donne une valeur d'ont on ne sait pas trop comment est faite la mesure, et si on peut y faire confiance.
Je préfère en faire un maison et être sur de la méthode de mesure.

Il peut y avoir de bonnes raisons de faire un circuit DIY, mais celle-là n'en est pas une. Les fabricants d'instrumentation sérieux donnent le principe de fonctionnement de leurs instrument (voire le schéma interne pour certains).

[bastien31]

Bon je vois que vous n’êtes pas partisan de mon idée, et c'est certainement justifié.
Je passerai mon temps libre à d'autres délires .

Le fait que le courant ait l'air "souvent" nul est du au fait que la saturation est très profonde ; le courant n'est en fait jamais nul, c'est juste que ses variations sont assez faibles.

Pour ma culture, j'en déduit qu'il faut mesurer l'inductance (en saturation) avec u = -L di/dt lorsque di/dt est le plus faible??

Merci pour vos précieuses informations.