Fonctionnement physique des détecteurs de fils enfouis

[fdamien12]

Bonjour,
J'aurais aimé avoir des précisions sur le fonctionnement des détecteurs de fils enterrés.

* On trouve par exemple ce genre de produit à bas coût : https://www.leroymerlin.fr/produits/...-81961187.html
On branche un émetteur sur un câble à localiser et on le cherche avec le récepteur.
Une vidéo sur Youtube donne son schéma électrique interne : https://www.youtube.com/watch?v=qQHcZgMC-Iw

Côté émetteur : schéma emetteur.png
Côté récepteur : schema recepteur.PNG

C'est donc côté émetteur un simple oscillateur qui délivre un signal carré sur le fil à localiser, et côté récepteur un ampli audio dont l'entrée est "en l'air"


* Chez Rémy, il y a ce montage : https://www.sonelec-musique.com/elec...astre_001.html
Lui tire profit du fait qu'un courant circule dans le câble et créé un champ magnétique, capté par une bobine réceptrice (son écouteur de téléphone ou un transfo BF)


* Ou au contraire des appareils professionnels très chers : https://www.d3e.fr/pdf/RD8100.pdf


Mes questions :
1) Dans le cas du premier appareil, quel est le couplage physique utilisé pour transmettre l'information de l'émetteur au récepteur ?
Pour moi, les possibilités sont les suivantes :
a) couplage capacitif. Les antennes émettrice et réceptrice forment alors un condensateur à travers lequel le signal de l'oscillateur se propage. Mais pour que le courant circule, il faut également un chemin de retour en parallèle et je ne vois pas ce qu'il peut être.
b) couplage inductif (par champ magnétique)à. Un conducteur parcouru par un courant génère un champ magnétique qui peut induire un courant dans une bobine réceptrice. Sauf erreur de ma part, c'est le couplage utilisé par sonelec-musique.com. Mais pas dans le premier montage car aucun courant ne circule dans le fil émetteur : c'est juste le potentiel sur lequel il est fixé qui varie.
c) champ électrique. Deux conducteurs distincts portés à deux potentiels différents crééent un champ électrique entre eux. Mais ici, il n'y a qu'un seul conducteur.
d) ondes radio : j'avoue que le principe physique par lequel elles se mettent à rayonner est un peu mystérieux pour moi, si quelqu'un est capable de le vulgariser...

2) dans le cas du second appareil (celui de sonelec-musique) :
a) on est d'accord que si le fil est bien relié au secteur mais qu'aucun courant ne le traverse, on ne peut pas le détecter avec cette méthode ?
b) Rémy utilise des transfos BF. Le but des tôles d'un transfo n'est-il pas de canaliser les lignes de champ magnétique afin qu'elles restent au maximum au sein du transfo (et ainsi on minimise l'inductance de fuite) ?
Dans ce cas-là, le champ magnétique extérieur peut difficilement pénétrer dans les bobinages. Ne faudrait-il pas "ouvrir" le circuit magnétique ?

Merci
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[f6bes]

Bjr à toi, Il existe différentes solutions pour détecter des cables (avec plus ou moins de préçisions sur LE cable à détecter)
Pour commencer (cas simple) on détecte le rayonnement émis par le courant transporté dans le cable.
Le hic , si plusieurs cables à proximité, on n'arrive pas à différencier les rayonnements des uns et des autres.
On sait simplement qu'il ya des cables..."là dessous".
Si on veut détecter un cable PARTICULIER on injecte (par induction) sur ce cable un signal connu.
Ce signal va donc etre transporter par le cable choisi. Il suffit ensuite de détecter ( récepteur) la présence .
Là c'est linduction électromagnétique qui sert en l'occurence. Le générateur (émetteur) est donc en qq sorte un émetteur "radio"
raccordé sur une "antenne" (le cable à détecter).
Bien sur le point d'injection (émetteur) ne doit pas etre TROP proche du récepteur,car celui ci serait saturé et ce n'est pas le rahonnement du cbale qui serait reçu.
Il ya aussi une autre forme de détection qui capte la "réémission" des ondes radio par le (les) cables enfouis.
Bien sur ça manque de préçisions si plusieurs cables enfouis.
La plus préçise des méthodes ,c'est le générateur couplé au cable entérrés.
Là on ne détecte QUE le cable voulu
A+

sur le trajet du cable

[Vincent PETIT]

Bonsoir,

Mes questions :
1) Dans le cas du premier appareil, quel est le couplage physique utilisé pour transmettre l'information de l'émetteur au récepteur ?
Pour moi, les possibilités sont les suivantes :
a) couplage capacitif. Les antennes émettrice et réceptrice forment alors un condensateur à travers lequel le signal de l'oscillateur se propage. Mais pour que le courant circule, il faut également un chemin de retour en parallèle et je ne vois pas ce qu'il peut être.

Oui en effet il s'agit d'un couplage capacitif mais je ne suis pas sur de comprendre ta définition avec l'antenne émettrice et réceptrice formant un condensateur. Ici on est sur une injection direct (comme dans cette image https://forums.futura-sciences.com/e...ml#post6881464) via le condensateur C3, le signal carré va donc être transféré au câble à tester par ce condensateur et ce signal va revenir au GND du montage par un chemin (note que ce chemin peut être une capa parasite, y a pas forcément besoin d'un fil, voir ici https://forums.futura-sciences.com/e...ml#post6873091 où j'ai 7cm entre le GBF et la sonde de mesure dans le chemin allé). Ensuite grâce à un fil qu'on vient placer en champ proche on arrive à capter la composante électrique, du champ électromagnétique, causée par la raideur des fronts du signal carré. C'est peut être ça que tu voulais dire par "Les antennes émettrice et réceptrice forment alors un condensateur" car en effet ce fil servant d'antenne se comporte comme un armature d'un condensateur sachant que l'autre armature est le câble. La réception devrait être amélioré en mettant l'antenne parallèlement au câble et en augmentant sa longueur mais ce n'est pas le but recherché ici car on cherche juste à chopper le signal pour le localiser.

b) couplage inductif (par champ magnétique)à. Un conducteur parcouru par un courant génère un champ magnétique qui peut induire un courant dans une bobine réceptrice. Sauf erreur de ma part, c'est le couplage utilisé par sonelec-musique.com. Mais pas dans le premier montage car aucun courant ne circule dans le fil émetteur : c'est juste le potentiel sur lequel il est fixé qui varie.

Exacte !
Une jolie illustration de ces couplages en bas de cette page de mes collègues de chez RTE (on y voit les couplages capacitifs et inductifs) :

https://www.clefdeschamps.info/coura...le-difference/

Le site de Schneider en parle aussi :

https://fr.electrical-installation.o...lage_capacitif
https://fr.electrical-installation.o...plage_inductif

c) champ électrique. Deux conducteurs distincts portés à deux potentiels différents crééent un champ électrique entre eux. Mais ici, il n'y a qu'un seul conducteur.

Pour rester simpliste ; si tu prends une lampe de chevet, raccordée au secteur évidemment, et avec son interrupteur ouvert (donc éteinte) en champ proche le câble électrique va rayonner un champ électrique à cause de la variation alternative des électrons qui feront du surplace faute de courant. Si tu fermes l'interrupteur (lampe allumée) en champ proche le câble électrique va rayonner un champ magnétique à cause du déplacement des électrons car un courant apparaît. En champ lointain on a une onde électromagnétique.

Je fais un raccourci sauvage, désolé mais dans la théorie des antennes il y a 3 zones de formation des ondes électromagnétiques ; RAYLEIGH, FRESNEL et FRAUNHOFER. Dans le champ proche (RAYLEIGH) le champ a une dominante électrique ou magnétique selon si c'est la tension ou le courant qui varie, en CEM on est plutôt dans celle-ci. La zone de FRESNEL est une zone d'interférence et FRAUNHOFER donne naissance aux ondes électromagnétiques, les radioamateurs utilisent cette zone pour les radiocommunications. Voir le site de notre ami gwgidaz https://pratique-rfcircuits.monsite-...058e2b55d.html chapitre "Distance minimale à une antenne"

d) ondes radio : j'avoue que le principe physique par lequel elles se mettent à rayonner est un peu mystérieux pour moi, si quelqu'un est capable de le vulgariser...

Cette vidéo est très très bien faite https://www.youtube.com/watch?v=QwRtf4qSOyk (d'ailleurs toutes les vidéos de ce Monsieur sont géniales, son site est ici : https://ta-formation.monsite-orange.fr/index.html il y a quelques compléments)

2) dans le cas du second appareil (celui de sonelec-musique) :
a) on est d'accord que si le fil est bien relié au secteur mais qu'aucun courant ne le traverse, on ne peut pas le détecter avec cette méthode ?

Très bonne remarque, si vraiment il n'y a rien sur le câble pas même un appareil en veille je pense que ça ne doit pas bien fonctionner.

b) Rémy utilise des transfos BF. Le but des tôles d'un transfo n'est-il pas de canaliser les lignes de champ magnétique afin qu'elles restent au maximum au sein du transfo (et ainsi on minimise l'inductance de fuite) ?

Oui c'est tout à fait ça. Ce qu'on appelle inductance de fuite ce sont les lignes de champs qui arrivent quand même à se faire la malle, malgré le noyau, pour se coupler avec le voisinage.

Dans ce cas-là, le champ magnétique extérieur peut difficilement pénétrer dans les bobinages. Ne faudrait-il pas "ouvrir" le circuit magnétique ?

Le champ magnétique est quand même difficilement arrêtable contrairement à l'électrique, le noyau le canalise mais n'offre pas de blindage particulier. Je pense que le but n'était pas d'optimiser le montage mais de faire avec les moyens du bord quitte à prendre un transfo.

[f6bes]

Remoi,
Je doute trés fort que le couplage se fasse capacitevement.
C'est plus électromagnétique.
Un fil relié au secteur SANS circulation de courant est tout de meme soumis à une tension alternative.
Il y a forcément un RAYONNEMENT du 50 hertzs secteur ( donc détectable).
Dans le cas présent il est inutile de s'intéresser aux trois zones de rayonnement des ondes électromagnétiques.
(surtout pour des cables enfouis).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[fdamien12]

Super, merci beaucoup pour vos réponses très précises à mes questions.

@Vincent PETIT, je potasse toutes ces informations très complètes. Je reviens après avoir digéré tout cela si besoin.

Merci encore