FR2744529A1 - Measurement of low value continuous current in conductor - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et dispositif de nesure d'un courant électrique continu de faible valeur. Method and device for measuring a low-value direct electric current.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de mesure précise d'un courant électrique continu de faible valeur. The subject of the present invention is a method and a device for precise measurement of a low value direct electric current.
Plus précisemment, La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour creer, dans un enroulement d'un transformateur torique, un courant électrique continu dont l'intensité est proportionnelle à celle du courant continu circulant dans un fil qui passe dans L'orifice central dudit transfornateur torique. Dês lors, La nesure de cette intensité créée periet de connaître
La valeur du courant circulant dans le fil qui traverse le transformateur torique, et, ceci sans aucun contact ou point commun entre les deux circuits.More specifically, the present invention relates to a method and a device for creating, in a winding of a toroidal transformer, a direct electric current whose intensity is proportional to that of the direct current flowing in a wire which passes through L ' central orifice of said toroidal transformer. Therefore, the measurement of this intensity created allows to know
The value of the current flowing in the wire which crosses the toroidal transformer, and, this without any contact or common point between the two circuits.
Le secteur technique de l'invention est celui de ta construction des appareils de mesure, aussi bien que celui de La signalisation ferroviaire de sécurité, des asservissenents, contrôles industriels et autres. The technical sector of the invention is that of the construction of measuring devices, as well as that of railway safety signaling, controls, industrial controls and others.
On utilise actuellement diverses méthodes pour mesurer Les courants électriques continus de faible valeur. Various methods are currently used to measure DC electric currents of low value.
- Suivant l'une de ces éthodes, un appareil de mesure est connecté en série avec le fil dans lequel le courant circule ; L'inconvénient de cette méthode est qu'elle crée un point commun entre le circuit à mesurer et l'appareil de mesure. - According to one of these methods, a measuring device is connected in series with the wire in which the current flows; The disadvantage of this method is that it creates a common point between the circuit to be measured and the measuring device.
- Selon une autre méthode, on utilise une cellule à effet HALL qui mesure le champ généré dans un circuit magnétique par le courant à mesurer ; un désavantage de cette éthode est que pour les faibles intensités, il est nécessaire que le fil dans lequel circule le courant à mesurer fasse plusieurs tours autour du circuit magnétique, et cela est souvent impossible à réaliser ou incompatible avec des critères de sécurité attachés au circuit dont on veut mesurer la consommation. - According to another method, a HALL effect cell is used which measures the field generated in a magnetic circuit by the current to be measured; a disadvantage of this method is that for low intensities, it is necessary that the wire in which the current to be measured flows makes several turns around the magnetic circuit, and this is often impossible to achieve or incompatible with safety criteria attached to the circuit whose consumption we want to measure.
- Suivant une autre méthode, on utilise le principe du "flux gate" employé notamment dans La construction de certains compas de narine, nais ce dernier procédé est sensible aux champs électriques et aux champs magnétiques voisins, de sorte qu'il ne peut être retenu pour les applications mentionnées précédeiient. - According to another method, we use the principle of "flux gate" used in particular in the construction of certain nostril compasses, but this latter process is sensitive to electric fields and neighboring magnetic fields, so that it cannot be retained for the above mentioned applications.
Le procédé et le dispositif de l'invention ont notamment pour but de remédier aux inconvénients ou insuffisances des différentes méthodes de mesure actuellement lises en oeuvre. The purpose of the method and the device of the invention is in particular to remedy the drawbacks or inadequacies of the various measurement methods currently used.
- Un premier objectif de l'invention est d'éviter tout point commun entre le circuit dont on veut esurer l'intensité du courant continu qui le traverse et le circuit de esure, en considérant qu'il est même impératif que l'isoleîent entre ces deux circuits soit supérieur à plusieurs milliers de volts. - A first objective of the invention is to avoid any common point between the circuit for which it is desired to measure the intensity of the direct current flowing through it and the measuring circuit, considering that it is even imperative that the isolate it between these two circuits is greater than several thousand volts.
- Un deuxième objectif de l'invention est de garantir que le circuit de nesure ne génère aucune perturbation dans le circuit à esurer notamment par induction. - A second objective of the invention is to guarantee that the measurement circuit does not generate any disturbance in the circuit to be measured, in particular by induction.
- Un troisiene objectif de l'invention est de permettre la mesure de courants continus très faibles, par exemple à partir de 1 mA, sans avoir à modifier la structure des circuits pour Lesquels on désire nesurer l'intensité du courant continu qui les traverse. - A third objective of the invention is to allow the measurement of very low direct currents, for example from 1 mA, without having to modify the structure of the circuits for which one wishes to measure the intensity of the direct current flowing through them.
- Un quatrième objectif est de pouvoir effectuer une esure de précision dans une plage importante, par exemple dans une plage de 1 à 100 avec un même appareillage. - A fourth objective is to be able to carry out a measurement of precision in a large range, for example in a range from 1 to 100 with the same apparatus.
- Un cinquième objectif est que le dispositif de nesure ne soit pas influencé par :
. un champ magnétique existant à proximité.- A fifth objective is that the measurement system is not influenced by:
. a nearby magnetic field.
un fil parcouru par du courant situé à
proximité créant ainsi un champ électrique.a wire traversed by current located at
proximity thus creating an electric field.
des variations de teipérature dans une plage
de - 25 degrés C à + 70 degrés C.temperature variations within a range
from - 25 degrees C to + 70 degrees C.
- Un sixiene objectif de l'invention est d'obtenir une linéarité importante dans la plage de mesure.- A sixth objective of the invention is to obtain a high linearity in the measurement range.
Les premier, troisième, quatrième, cinquième et siximème objectifs susmentionnés sont atteints, selon la présente invention, grâce à un procédé et à un dispositif suivant lesquels on fait passer le fil conducteur dans lequel circule le courant continu de faible valeur à esurer à travers l'orifice central d'au noins un tore magnétique colportant au moins deux enrouleients ou bobinages dont un premier bobinage aliîenté par un générateur de signaux carrés fonctionnant à quelques kilocycles par seconde, de sorte que les amplitudes positives et négatives de la tension aux bornes de ce bobinage soient différentes, ce déséquilibre étant mis en évidence et amplifié, et le courant issu de l'amplificateur alimentant le deuxième bobinage du tore magnétique, ce deuxième bobinage entant connecté dans un sens tel que le chaip nagntique qu'il génère dans ledit tore s'oppose à ta cause du déséquilibre, ce champ magnétique entant régal à celui qui est généré par le courant continu circulant dans le fil, ce courant de ré-équilibrage du chaip magnétique géneré par le courant continu, étant amplifié par un amplificateur, de sorte qu'il suffit de Le ultiplier, à la sortie dudit amplificateur, par le nombre de spires dudit deuxième bobinage, pour connaître la valeur de ce courant continu. The first, third, fourth, fifth and sixth objectives mentioned above are achieved, according to the present invention, by means of a method and a device according to which the conducting wire is passed through which the low-value direct current to be measured flows through the central opening at least a magnetic toroid peddling at least two windings or coils, a first winding of which is powered by a generator of square signals operating at a few kilocycles per second, so that the positive and negative amplitudes of the voltage across this winding are different, this imbalance being highlighted and amplified, and the current from the amplifier supplying the second winding of the magnetic core, this second winding being connected in a direction such as the magnetic chaip that it generates in said core opposes your cause of the imbalance, this magnetic field being a treat to that which is generated by the direct current flowing in the wire, this re-balancing current of the magnetic chaip generated by the direct current, being amplified by an amplifier, so that it suffices to multiply it, at the output of said amplifier, by the number of turns of said second winding, to know the value of this direct current.
Selon une autre disposition caractéristique avantageuse du procédé et du dispositif de nesure selon l'invention, on fait passer le fil dans lequel circule le courant continu de faible valeur à esurer, à travers les orifices centraux de deux tores magnétiques superposés ou accolés identiques, les enroulements ou bobinages de ces tores magnétiques étant alimentés en série par le générateur de signaux carrés et connectés en opposition de phase, de sorte que les champs magnétiques développés dans ces tores magnétiques soient en opposition de phase et que les forces électromotrices induites par le courant issu dudit générateur, dans le fil traversé par le courant continu, s'opposent et donnent une résultante nulle, les deuxièmes bobinages des deux tores agnétiques superposés étant connectés en série et alimentés par le courant issu du système de redresseient et d'amplification. le courant de ré-équilibrage étant amplifié par un anplificateur, de sorte qu'il suffit de le multiplier, à la sortie dudit amplificateur, par le nonbre de spires du deuxiêie enroulenent du tore agnétique de mesure pour connaître la valeur du courant continu circulant dans le fil. According to another advantageous characteristic arrangement of the method and of the measuring device according to the invention, the wire in which the direct current of low value to be measured flows, is passed through the central orifices of two identical superimposed or joined magnetic cores, the windings or windings of these magnetic toroids being supplied in series by the square signal generator and connected in phase opposition, so that the magnetic fields developed in these magnetic toroids are in phase opposition and the electromotive forces induced by the current coming of said generator, in the wire traversed by the direct current, oppose and give a zero result, the second windings of the two superposed magnetic toroids being connected in series and supplied by the current coming from the rectifier and amplification system. the re-balancing current being amplified by an amplifier, so that it suffices to multiply it, at the output of said amplifier, by the number of turns of the second winding of the measurement agore toroid to know the value of the direct current flowing in thread.
Cette disposition caractéristique permet de réaliser le deuxième objectif exposé précédemment. This characteristic arrangement makes it possible to achieve the second objective described above.
Outre la réalisation des différents objectifs susmentionnés, un avantage supplémentaire du procédé et du dispositif de l'invention découle du fait que le système est non polarisé, de sorte que le fil dans lequel circule le courant continu à nesurer peut être place dans n'importe quel sens. En outre, il est possible de récupérer des informations alternatives à fréquence basse. In addition to achieving the various objectives mentioned above, an additional advantage of the method and the device of the invention stems from the fact that the system is non-polarized, so that the wire in which the direct current to be measured flows can be placed in any what meaning. In addition, it is possible to retrieve alternative information at low frequency.
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront ieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 illustre le schéma électrique d'une for.e d'exécution préférée de l'appareil de esure selon l'invention.The aims, characteristics and advantages above, and others still, will emerge from the following description and the appended drawings in which:
Figure 1 illustrates the electrical diagram of a preferred execution form of the measuring device according to the invention.
La figure 2 ontre le schéma électrique d'une forte d'exécution plus sommaire de l'invention. FIG. 2 shows the electrical diagram of a more summary execution of the invention.
La figure 3 est une représentation graphique du courant alternatif généré par le générateur de signaux carrés. Figure 3 is a graphical representation of the alternating current generated by the square wave generator.
La figure 4 montre le graphe de la tension aux bornes de l'enroulement primaire du second tore magnétique lorsque le courant continu à mesurer ne circule pas dans le fil traversant ledit tore. FIG. 4 shows the graph of the voltage across the terminals of the primary winding of the second magnetic core when the direct current to be measured does not flow in the wire passing through said core.
La figure 5 est une représentation graphique de cette tension, lorsque le fil est parcouru par un courant continu. Figure 5 is a graphical representation of this voltage, when the wire is traversed by a direct current.
On se reporte auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants, bien que nullement linitatifs, de réalisation du dispositif et de nise en oeuvre du procédé de esure de courant électrique selon l'invention. Reference is made to said drawings to describe interesting examples, although in no way initial, of embodiment of the device and of implementing the method for measuring electrical current according to the invention.
Selon le iode d'exécution et de ise en oeuvre préféré illustré à la figure 1, le dispositif comprend deux tores agnétiques identiques 2 et 3 dont les orifices centraux coaxiaux 0, 0' permettent le libre passage du fil conducteur 1 dans lequel circule le courant électrique continu à esurer, sans contact avec ledit conducteur. According to the preferred implementation and ise iodine illustrated in FIG. 1, the device comprises two identical magnetic toroids 2 and 3 whose central coaxial orifices 0, 0 ′ allow the free passage of the conducting wire 1 in which the current flows continuous electrical measurement, without contact with said conductor.
Un générateur de signaux carrés G alimente les enroulements 4 et 5 des tores magnétiques 2 et 3, respectivement, ces enroulements étant identiques et connectés en opposition de phase, lesdits enrouleeents étant, d'autre part, alimentés en série par ledit générateur. De cette façon, Le champ magnétique développé dans le tore 2 se trouve en opposition de phase avec celui qui est développé dans le tore 3, de sorte que les forces électrices induites dans le fil 1, par le courant issu du générateur G, s'opposent et donnent une résultante nulle. A square signal generator G supplies the windings 4 and 5 of the magnetic toroids 2 and 3, respectively, these windings being identical and connected in phase opposition, said windings being, on the other hand, supplied in series by said generator. In this way, the magnetic field developed in the torus 2 is in phase opposition with that which is developed in the torus 3, so that the electric forces induced in the wire 1, by the current coming from the generator G, s' oppose and give a null result.
Le générateur G doit se comporter en source de courant, il a donc une impédance interne élevée par rapport à l'impédance interne des enroulements 4 et 5. Le signal carré est généré à une fréquence de quelques kilohertz, par exemple à une fréquence de 1 à 20 kilocycles. Ce signal est dérivé par l'iipédance basse des enrouleients et génère un courant ayant l'allure représentée à la figure 3.The generator G must behave as a current source, it therefore has a high internal impedance compared to the internal impedance of the windings 4 and 5. The square signal is generated at a frequency of a few kilohertz, for example at a frequency of 1 at 20 kilocycles. This signal is derived by the low iipedance of the windings and generates a current having the shape shown in FIG. 3.
Ce courant développe aux bornes de l'enrouleient 5 du tore magnétique 3 (point A), un potentiel ayant l'allure représentée à la figure 4. En l'absence de toute circulation de courant continu dans le fil 1, le circuit magnétique 3 est parfaitement équilibré et les amplitudes des alternances de tension positive et négative (figure 4) sont égales. Le sommateur algébrique 10 décrit ci-aprs, donne à sa sortie une information nulle. This current develops at the terminals of the winding 5 of the magnetic toroid 3 (point A), a potential having the shape shown in FIG. 4. In the absence of any direct current circulation in the wire 1, the magnetic circuit 3 is perfectly balanced and the amplitudes of the alternations of positive and negative voltage (Figure 4) are equal. The algebraic summator 10 described below, gives zero information at its output.
Lorsque le fil 1 est parcouru par un courant continu I, ce dernier crée un champ dans les tores 2 et 3. When the wire 1 is traversed by a direct current I, the latter creates a field in the cores 2 and 3.
Ce champ continu s'additionne au champ crée par l'enroulement 5 alimenté par le générateur G. Par exemple, il renforce le champ de l'alternance positive et, se soustrait au chaip dû à l'alternance négative. Compte tenu de la non linéarité de la reluctance du circuit magnétique, la self induction de cet enroulement sera plus importante pour l'alternance positive que pour l'alternance négative et, la pointe de tension esurée au point A du schéma de la figure 1 sera plus importante pour l'alternance positive que pour l'alternance négative (figure 5).This continuous field is added to the field created by the winding 5 supplied by the generator G. For example, it strengthens the field of positive alternation and, subtracts from the chaip due to negative alternation. Given the non-linearity of the reluctance of the magnetic circuit, the self-induction of this winding will be more important for the positive half-wave than for the negative half-wave and, the voltage peak measured at point A of the diagram in Figure 1 will be more important for positive alternation than for negative alternation (Figure 5).
Au point A du schéma des figures 1 et 2, est connecté un système de redressement et de filtrage comprenant deux diodes 6 et 7 et deux condensateurs 8 et 9. At point A of the diagram in FIGS. 1 and 2, a rectification and filtering system is connected comprising two diodes 6 and 7 and two capacitors 8 and 9.
Les diodes 6 et 7 connectes au point A permettent de charger les condensateurs 8 et 9 à la valeur de crête de chacune des alternances de tension. Le condensateur 8 va prendre le potentiel continu de V+ et le condensateur 9 le potentiel continu négatif de V-. The diodes 6 and 7 connected to point A allow the capacitors 8 and 9 to be charged at the peak value of each of the voltage alternations. The capacitor 8 will take the DC potential of V + and the capacitor 9 the negative DC potential of V-.
Les sorties du système de redressenent et de filtrage 6-7-8-9 sont connectées à un sonnateur algébrique 10. The outputs of the straightening and filtering system 6-7-8-9 are connected to an algebraic buzzer 10.
Le sommateur équilibré 10 va donc présenter, à sa sortie, un potentiel #v égal à la demi-différence existant entre les deux tensions V+ et V-. Cette tension AV est amplifiée par un amplificateur de courant 11 place à la sortie du sommateur 10. The balanced summator 10 will therefore present, at its output, a potential #v equal to the half-difference existing between the two voltages V + and V-. This AV voltage is amplified by a current amplifier 11 placed at the output of the summator 10.
Les tores magnétiques 2 et 3 comportent, chacun, un deuxième enroulement ou bobinage 12 et 13, respective dont. Les enroulements 12 et 13 présentent des caracté- ristiques identiques ; ils sont connectés en série et alimentes par un même courant de ré-injection issu de l'ensemble constitué des coiposants 6, 7, 8, 9, 10 et 11 susmentionnés. Dans ces conditions, les tores magnétiques 2 et 3 sont soumis au même champ continu issu du courant I circulant dans le fil 1 diminué du champ de compensation dû au courant i circulant dans les enroulements 12 et 13, ais ils sont également soumis à des champs alternatifs créés par les enroulements 4 et 5 en opposition de phase et dont l'effet résultant dans le fil 1 est ainsi annulé. The magnetic cores 2 and 3 each have a second winding or winding 12 and 13, respectively. The windings 12 and 13 have identical characteristics; they are connected in series and supplied by the same re-injection current from the assembly made up of the co-components 6, 7, 8, 9, 10 and 11 mentioned above. Under these conditions, the magnetic toroids 2 and 3 are subjected to the same continuous field coming from the current I circulating in the wire 1 minus the compensation field due to the current i circulating in the windings 12 and 13, but they are also subjected to fields alternatives created by the windings 4 and 5 in phase opposition and whose effect resulting in the wire 1 is thus canceled.
Autrement dit, la tension AV amplifiée par l'amplificateur 11, alimente les enrouleients 12 et 13 connectés en série, des tores magnétiques 2 et 3 respectivement, pour créer un chanp contraire à celui qui a été généré par le courant circulant dans le fil 1. Ce courant va croître jusqu'à ce que V+ soit égale à V-, c'est à dire jusqu'à l'annulation du champe permanent dû au courant
I. In other words, the voltage AV amplified by the amplifier 11, feeds the windings 12 and 13 connected in series, magnetic cores 2 and 3 respectively, to create a chanp opposite to that which was generated by the current flowing in the wire 1 This current will increase until V + is equal to V-, ie until the cancellation of the permanent field due to the current
I.
Si n est le nombre de tours de chacun des enroulements 12 et 13, le courant i est tel que l'on puisse ecrire la relation n i = I. If n is the number of turns of each of the windings 12 and 13, the current i is such that we can write the relation n i = I.
L'amplificateur 14 de la figure 1 constitue la sortie mesure de cet ensemble capteur. S'il est "cablé en générateur de courant", sa sortie donnera "l'inage courant" du courant inconnu I ; s'il est "cablé en générateur de tension", sa sortie donnera "l'image tension" du courant inconnu I. The amplifier 14 of FIG. 1 constitutes the measurement output of this sensor assembly. If it is "wired as a current generator", its output will give "the current inage" of the unknown current I; if it is "wired as a voltage generator", its output will give "the voltage image" of the unknown current I.
Cette image du courant à mesurer est obtenue en respectant la totalité des objectifs précédemment énumériés. This image of the current to be measured is obtained while respecting all of the objectives listed above.
Le générateur G alimente l'enrouleient 5 bobine sur le tore magnétique 3. Cet enroulenent constitue le primaire d'un transforiateur dont le secondaire est le fil 1. Conne on ne veut induire aucune tension dans ce fil, c'est l'enroulement 4 bobiné sur le tore agnétique 2 et connecté en opposition de phase qui pernet d'annuler cette tension parasite. The generator G supplies the winding 5 coil on the magnetic toroid 3. This winding constitutes the primary of a transformer whose secondary is wire 1. As we do not want to induce any tension in this wire, it is winding 4 wound on the agnetic core 2 and connected in phase opposition which allows to cancel this parasitic voltage.
Après l'exposé qui précède, on comprend que ce tore nagntique 2 est le tore d'annulation de l'induction générée dans le fil conducteur 1, tandis que le tore agnétique 3 est le tore de mesure. D'autre part, les enrouleients 4 et 5 sont des enroulements d'excitation souris à la fréquence f, l'un dans le tore 2, l'autre dans le tore 3, tandis que les enroulements 12 et 13 sont des enroulements d'annulation du champ magnétique permanent dû au courant I. On conçoit que le tore d'annulation d'induction 2 et le tore de nesure 3 fonctionnent indépendamment l'un de l'autre. After the foregoing description, it will be understood that this magnetic toroid 2 is the annealing torus for the induction generated in the conducting wire 1, while the agnetic torus 3 is the measuring torus. On the other hand, the windings 4 and 5 are mouse excitation windings at the frequency f, one in the torus 2, the other in the torus 3, while the windings 12 and 13 are windings of cancellation of the permanent magnetic field due to the current I. It is conceivable that the induction cancellation toroid 2 and the measurement toroid 3 operate independently of one another.
Un avantage très intéressant du procédé, selon l'invention, qui consiste à annuler l'influence du courant I dans le champ auquel est soumis le tore de esure 3, est que ce circuit magnétique travaille toujours au aie point de sa courbe de magnétisation. Le capteur selon l'invention a donc une grande linéarité de réponse. A very interesting advantage of the method according to the invention, which consists in canceling the influence of the current I in the field to which the measuring torus 3 is subjected, is that this magnetic circuit always works at the point of its magnetization curve. The sensor according to the invention therefore has a high response linearity.
C'est pour assurer L'annulation de la tension induite par l'enroulement 5 dans le fil de esure 1, quel que soit le courant à nesurer I, que l'on a doté le tore de compensation 2 du même enroulement 12 que celui qui est réalisé en 13 sur le tore de mesure 3. It is to ensure the cancellation of the voltage induced by the winding 5 in the measuring wire 1, whatever the current to be measured I, that the compensation toroid 2 has been provided with the same winding 12 as that which is produced in 13 on the measuring torus 3.
On comprend que le procédé et le dispositif qui viennent d'être décrits perMettent notamment de esurer un courant continu de faible valeur circulant dans un fil, sans contact avec celui-ci, tout en ne ré-injectant aucun signal parasite dans le fil où circule le courant à esurer. It is understood that the method and the device which have just been described make it possible in particular to measure a direct current of low value flowing in a wire, without contact with it, while not re-injecting any parasitic signal into the wire through which flows the current to be measured.
Dans une réalisation pratique avantageuse, pour minimiser l'encombrement, les tores magnétiques 2 et 3 sont collés l'un sur l'autre, l'ensemble pourrait être miniaturisé par l'utilisation de la technologie CMS, ou par tout procédé à haut degré d'intégration de type "ASIC" (y compris le générateur G) ; l'ensemble moulé pouvant esurer 15 Mi x 20 Mi x 40 Mi. Un trou de 4 mm permet de passer le fil 1 dans l'orifice central des deux tores magnétiques superposés, les sorties sont réalisées soit par cosses "FASTON", soit par broches à souder ou prise. In an advantageous practical embodiment, to minimize the bulk, the magnetic toroids 2 and 3 are glued to each other, the assembly could be miniaturized by the use of CMS technology, or by any high-degree process "ASIC" type integration (including generator G); the molded assembly can measure 15 Mi x 20 Mi x 40 Mi. A 4 mm hole allows wire 1 to pass through the central orifice of the two superimposed magnetic toroids, the outputs are made either by "FASTON" lugs, or by solder pins or plug.
La figure 2 illustre une forme d'exécution plus sommaire du dispositif de esure selon l'invention. FIG. 2 illustrates a more summary embodiment of the measuring device according to the invention.
Selon ce iode d'exécution simplifié, le dispositif comporte un seul tore magnétique 3 à travers l'orifice central 0' duquel peut être placé le fil 1 dans lequel circule Le courant I à mesurer. Cet unique tore magnétique comporte au joins un bobinage 5 connecté à un générateur de signaux carrés 6 de quelques kilocycles par seconde. Ce tore magnétique comporte au moins un enroulement de ré-injection 13 de courant image du courant à mesurer, issu du système de redresseient double alternance constitué des deux dipodes 6 et 7 et des deux condensateurs 8, 9, suivi du soiiateur algébrique 10 et de l'amplificateur 11. La lecture du courant iMage s'effectue à la sortie de l'amplificateur 11 par le second amplificateur 14. According to this simplified execution iodine, the device comprises a single magnetic toroid 3 through the central orifice 0 ′ from which the wire 1 can be placed in which the current I to be measured flows. This single magnetic torus includes a coil 5 connected to a square signal generator 6 of a few kilocycles per second. This magnetic toroid comprises at least one re-injection winding 13 of image current of the current to be measured, originating from the double-wave rectifier system consisting of the two dipods 6 and 7 and the two capacitors 8, 9, followed by the algebraic counter 10 and the amplifier 11. The reading of the iMage current is carried out at the output of the amplifier 11 by the second amplifier 14.
Selon le procédé de mesure simplifié susceptible d'être Mis en oeuvre par le dispositif illustre à la figure 2, on fait passer le fil 1 dans l'orifice central 0' du tore agnetique 3 dont le bobinage 5 est parcouru par le signal électrique créé par le générateur de signaux carrés 6. According to the simplified measurement method capable of being implemented by the device illustrated in FIG. 2, the wire 1 is passed through the central orifice 0 ′ of the agonoid toroid 3 whose coil 5 is traversed by the electrical signal created by the square wave generator 6.
Lorsqu'aucun courant continu ne circule dans le fil 1, L'iipédance du bobinage 5 est la même pour chacune des alternances, les amplitudes de tension positive et négative développées aux bornes de ce bobinage (point A' de la figure 2) sont égales en aiplitude, leur sonne algébrique est nulle. Lorsqu'un courant I circule dans le conducteur 1, le chars magnétique qu'il génère dans le tore 3 s'ajoute au chaip créé par l'une des alternances du courant du générateur dans ledit tore et, se retranche au champ créé par L'autre alternance, amenant ainsi le bobinage 5 à présenter une impédance différente d'une alternance sur l'autre. Dans ces conditions, les amplitudes positive et négative de la tension aux bornes du bobinage 5 sont différentes. Cette différencie iise en évidence par le système de redressement et filtrage (diodes 6 et 7, capacités 8 et 9) apparaît aux bornes du sommateur algébrique 10.When no direct current flows in the wire 1, the iipedance of the winding 5 is the same for each of the half-waves, the amplitudes of positive and negative voltage developed at the terminals of this winding (point A 'of figure 2) are equal in aiplitude, their algebraic ring is null. When a current I flows in the conductor 1, the magnetic floats which it generates in the torus 3 is added to the chaip created by one of the alternations of the current of the generator in said torus and is subtracted from the field created by L another alternation, thus causing the winding 5 to have a different impedance from one alternation to the other. Under these conditions, the positive and negative amplitudes of the voltage across the winding 5 are different. This differentiation highlighted by the rectification and filtering system (diodes 6 and 7, capacitors 8 and 9) appears at the terminals of the algebraic summator 10.
L'amplificateur 11 de l'information issue dudit sommateur alimente le deuxième enrouleient 13 du tore 3 connecté dans un sens tel que le champ qu'il crée dans le tore, s'oppose à la cause du déséquilibre. Le courant issu de l'aiplificateur 11 qui circule dans l'enroulement 13 cesse de croître lorsque le champ généré par ledit enrouleient 13 dans Le tore devient égal a celui qui est généré par le courant continu I circulant dans le fil 1. The amplifier 11 of the information coming from said summator feeds the second winding 13 of the torus 3 connected in a direction such that the field which it creates in the torus, opposes the cause of the imbalance. The current coming from the amplifier 11 which circulates in the winding 13 stops growing when the field generated by said winding 13 in the torus becomes equal to that which is generated by the direct current I circulating in the wire 1.
On a ainsi réalisé une balance électronique de courant continu. La mesure de ce courant i de ré-équilibrage de champ magnétique continu, grâce à l'amplificateur 14 permet, en le multipliant par le nombre de tours n de l'enroulement 13, de connaître la valeur du courant I. An electronic direct current balance was thus produced. The measurement of this continuous magnetic field re-balancing current i, thanks to the amplifier 14 makes it possible, by multiplying it by the number of turns n of the winding 13, to know the value of the current I.
Dans le iode de rise en oeuvre simplifié illustré par le schéma de La figure 2, l'enrouleient 5 du tore magnétique de mesure 3, peut induire une tension parasite dans le fil conducteur 1 à la fréquence du générateur 6. Le iode de mise en oeuvre illustré par le schéma de la figure 1 permet d'annuler cette tension parasite. In the simplified implementation iodine illustrated by the diagram in FIG. 2, the winding 5 of the magnetic measurement toroid 3, can induce a parasitic voltage in the conducting wire 1 at the frequency of the generator 6. The implementation iodine work illustrated by the diagram of Figure 1 allows to cancel this stray voltage.
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