DEWETRON, fabricant de solution matériel et logiciel de test et mesure depuis plus de 30 ans, est ravi de vous annoncer la participation au salon Aerospace Test and Development Show qui se tiendra au MEETT de Toulouse le 19 et 20 septembre 2023.
Si vous êtes passionné par le domaine aéronautique et que vous cherchez les dernières innovations dans ce domaine, ne manquez pas cette occasion exceptionnelle
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En 2013, DEWETRON a présenté le premier module d’acquisition de données de sa série TRION. La principale différence avec les autres approches d’acquisition de données était la portée fonctionnelle de la gamme TRION. Les modules TRION fournissaient une solution de conditionnement du signal, le filtrage et la conversion analogique numérique sur une seule carte compact. Les systèmes d’acquisition de données conventionnels se composaient de deux solutions distinctes : une pour le conditionnement du signal analogique et une pour la conversion analogique numérique. Cette approche avec une seule carte d’acquisition de données offre de nombreux avantages, tels qu’un facteur de forme réduit comprenant une densité de canaux élevée, une précision plus élevée ainsi qu’un ajustage métrologique plus facile et plus rapide car il suffit d’étalonner l’acquisition de données à bord elle-même au lieu de l’ensemble du système d’acquisition de donnée.
En 2018, DEWETRON a lancé le premier module de sa série TRION3 avec une interface express PXI pour la transmission de données au lieu de l’interface PXI pour les modules TRION.
Par conséquent, la différence entre les deux séries est un débit de transmission de données nettement supérieur à celui de la série TRION3 fourni par l’interface express PXI. Une interface PXI atteint un débit de données allant jusqu’à 90 Mo/s, alors que l’interface PXI express a un débit de données de 400 Mo/s
En 2021, DEWETRON a introduit les premiers modules de sortie analogique pour la série TRION3 – les TRION3-AOUT-8 et le module TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8. Bien que DEWETRON proposait auparavant différentes cartes de sortie analogique, ces modules sont les premières cartes de sortie analogique de la série TRION/TRION3 développées par DEWETRON.
Ce livre blanc vous présente les solutions de génération de signaux analogiques DEWETRON et vous donnera un aperçu des possibilités et des applications du module TRION3-AOUT-8 ou le module TRI ON3-18×0-MULTI-AOUT
Image 1 : module TRION3-1820-MULTI-AOUT-8
Aperçu fonctionnel
DEWETRON propose deux versions du module de sortie analogique. D’une part, le module TRION3-AOUT-8 (voir Figure 2) est disponible en tant que module de sortie purement analogique avec huit canaux de sortie analogique pour les modes de fonctionnement : Génération de signaux continus ( courant et tension ), Générateur de fonctions arbitraires ou rejeu des données d’acquisitions ou formules mathématiques. Les différents modes seront introduits dans la section suivante.
Figure 2: TRION3-AOUT-8
D’autre part, DEWETRON propose le module de sortie analogique en complément des modules TRION3-1820-MULTI-8-L0B et TRION3-1850-MULTI-8- L0B (cliquez ici pour accéder au site Web de DEWETRON Services) . Cette combinaison est appelée TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8 (voir Figure 3) et offre des voies de génération de signaux couplées aux entrées analogiques afin de permettre un traitement mathématique des données directement sur la carte via le FPGA et une génération des résultats physiquement via les sorties analogiques ( courant et tension ) de manière déterministe en plus des fonctions basiques de génération de signaux arbitraires.
Les canaux de sortie du nouveau module de sortie analogique ont les mêmes spécifications pour les deux, la référence (TRION3-AOUT-8) et celle TRION3-18×0-MULTI (TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8) . Les deux modules offrent huit canaux de sortie analogique disponibles sur un connecteur DSUB37. Pour une meilleure accessibilité, les trois premiers canaux sont également disponibles sur les connecteurs BNC tandis que les autres ne sont disponibles que sur le connecteur DSUB. 12 entrées numériques et six sorties numériques font également partie de l’ensemble des fonctionnalités. Les modules fournissent deux modes ADC différents par leur débit de sortie, leur résolution et leur latence (voir Tableau 1).
Mode CNA
Mode haute vitesse
Mode haute résolution
Taux de mise a jour
2,5 MS/s
500 kS/s
Résolution CAD
16 bits
32 bits
Latence
<5µs
<100 µs
Bande passante
600 kHz
70 kHz
Tableau 1 : Mode haute vitesse par rapport au mode haute résolution
Si nécessaire, le mode DAC peut non seulement être modifié au niveau de la carte, mais également au niveau du canal, car chaque canal est échantillonné avec un DAC séparé. Le signal de sortie peut être soit un signal de tension dans la plage de -10 V à +10 V, soit également un signal de courant de -30 mA à +30 mA. Différentes plages des signaux sont fournies sous forme de sorties des signaux symétriques (c’est-à-dire … 5 -5 V). V … De +5 plus, V) ou la plage asymétriques du signal ( soit 0 comme seuil bas ). Les spécifications détaillées peuvent être trouvées dans la fiche technique disponible sur le site Web de DEWETRON Services (cliquez ici pour accéder au site Web ).
La transmission des données entre le système d’acquisition de données et la carte est assurée via une interface PXI express. DEWETRON met en avant l’utilisation d’une interface express PXI sous le nom de TRION3 (au lieu de TRION qui utilise des interfaces PXI). La série DEWE3 à grande vitesse prend en charge la série TRION3 de DEWETRON. Cela signifie que tous les systèmes d’acquisition de données de la série DEWE3 (par ex. DEWE3-RM16, DEWE3-PA8, etc.) prennent en charge les nouvelles cartes de sortie analogiques. Cependant, les modules ne sont pas pris en charge par les systèmes d’acquisition de données DEWE2 tels que le DEWE2-M13.
MODES DE SORTIE
sortie moniteur
Figure 4 : Mode Monitor Output – paramètres du logiciel
Le mode Monitor Output (voir Figure 4) est destiné à sortir le signal conditionné d’une entrée analogique de la carte TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8. Les cas d’utilisation typiques sont les applications de conditionnement de signal ou les applications d’acquisition de données redondantes. Dans cet exemple d’applications d’acquisition de données redondantes, le système d’acquisition de données comprenant le module TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8 sert de système d’acquisition de données principal. La carte TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8 fournit tous les signaux d’entrée sous forme de signaux de sortie analogiques mis à l’échelle qui peuvent être transmis à un deuxième système d’acquisition de données assurant un stockage redondant des données. En cas d’échec de l’acquisition de données dans un système, les données sont toujours disponibles sur le second système (voir Figure 5).
Figure 5 : Système d’acquisition de données redondantes
L’affectation des canaux d’entrée peut être définie librement. Le signal conditionné peut être émis sous forme de tension (-10 V … +10 V max.) ou de courant (-30 mA … +30 mA max.). En fonction de l’application, la priorité peut être donnée à une haute résolution ou à une faible latence. En général, les temps de latence faibles (voir le tableau 1) peuvent être garantis car le signal conditionné est directement capté par le FPGA et est ensuite transféré au FPGA et n’est pas traité par le PC avant la conversion analogique numérique. La valeur de sortie du canal peut être soit la valeur réelle du signal d’entrée, soit une moyenne linéaire ou quadratique avec fenêtre mobile ou fixe d’analyse. Ainsi, des valeurs de signaux statiques peuvent également être émises. La plage de signal du canal d’entrée est toujours mise à l’échelle de la plage maximale possible du canal de sortie, comme le montre l’exemple de la figure 4.
sortie mathématique
Figure 6 : Mode de sortie mathématique – paramètres du logiciel
Le mode de sortie mathématique (voir Figure 6) peut être utilisé pour sortir la somme mathématique, la différence ou le produit de deux canaux d’entrée analogiques de la carte TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8. Le résultat de l’opération mathématique sera mis à l’échelle de la plage de sortie du canal de sortie et peut être soit un signal de tension, soit un signal de courant.
Les cas d’utilisation typiques sont des applications où la combinaison mathématique de deux signaux est renvoyée à un contrôleur à des fins de régulation. Des temps de latence minimaux peuvent également être assurés car les opérations mathématiques sont effectuées sur le FPGA de la carte TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8 et transmises au DAC directement après. Le résultat de l’opération mathématique qui est sortie peut être une valeur réelle ainsi qu’une moyenne linéaire ou quadratique avec une fenêtre mobile ou fixe et une taille de fenêtre sélectionnable.
sortie continue
Figure 7 : Mode de sortie constante – paramètres du logiciel
Le mode de sortie constante (Figure 7) peut être utilisé pour émettre un signal statique. La sortie peut être soit un signal de tension de -10 V à +10 V, soit un signal de courant de -30 mA à +30 mA. Le signal pourrait par exemple être transmis à un banc d’essai qui nécessite un signal statique comme référence.
générateur de fonctions
Figure 8 : Mode Générateur de fonctions – paramètres du logiciel
Le quatrième mode de sortie (voir figure 8) est le mode générateur de fonctions. Ce mode peut être utilisé pour émettre des formes d’ondes prédéfinies ou des modèles de signaux personnalisés.
Les formes d’ondes prédéfinies contiennent des signaux sinusoïdaux, triangulaires et rectangulaires avec une fréquence, l’amplitude, le décalage, le déphasage et la symétrie du signal. En complément, des modèles de formes d’ondes personnalisées peuvent également être édités. Le modèle personnalisé peut être défini dans un fichier csv qui est ensuite chargé dans le canal. L’avantage ici est que les formes d’ondes prédéfinies et personnalisées sont rendues sur le FPGA de la carte et n’occupent pas les ressources CPU du système DAQ. Les formes d’onde personnalisées sont directement stockées sur le FPGA de la carte. Jusqu’à quatre formes d’ondes différentes peuvent être chargées sur une carte. La sélection d’amplitudes de signal proportionnelles à la tension ou aux milliampères est également possible.
Sortie de flux de données
Figure 9 : Mode de sortie de flux – paramètres de canal
Enfin, les modules de sortie analogique offrent un mode Stream Output (voir Figure 9) pour rejouer les fichiers de données précédemment enregistrés. Un instrument de canal de sortie (voir Figure 10) a été conçu pour charger un fichier de données dans la session OXYGEN en cours et pour affecter des canaux synchrones du fichier de données tels que des canaux analogiques ou des formules aux canaux de sortie analogiques pour les rejouer. Le signal de sortie peut à nouveau être un signal de tension ou de courant et la mise à l’échelle de l’entrée à la sortie peut être modifiée par l’utilisateur. Ce mode prend en charge la relecture de l’intégralité du fi chier ainsi que la sélection et la relecture d’une certaine section seulement tandis que la lecture peut être bouclée.
Un cas d’utilisation parmi d’autres est le suivant. Il est souvent nécessaire d’enregistrer l’accélération pendant que le VUT roule sur une piste réelle. Le VUT peut être une voiture qui roule sur une voie publique ou une piste d’essai spéciale ou un train qui roule sur une voie publique.
Les données d’accélération mesurées pendant l’essai doivent être transmises à un agitateur pour simuler le profil de la route en laboratoire. Pour cette application, les canaux d’entrée de la carte TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8 peuvent être utilisés pour enregistrer les données pendant le test tandis que ses canaux de sortie seront utilisés en laboratoire pour transmettre les données à un simulateur ou au banc d’essai.
Figure 10 : Instrument utilisateur de relecture de fichiers
Résumé
Les modules TRION3-18×0-MULTI-AOUT-8 et TRION3-AOUT-8 offrent tous deux de nombreux avantages et cas d’utilisation pour vos tests et mesures. Si vous avez des questions spécifiques sur les capacités liées à votre application ou des commentaires concernant des fonctionnalités ou fonctionnalités supplémentaires, n’hésitez pas à nous contacter. Nous sommes heureux de recevoir tout commentaire que vous souhaiteriez partager avec nous !
Figure 11 : Analyseur de puissance DEWE3-PA8 avec plusieurs modules, dont un module TRION3-1820-MULTI-AOUT-8
DEWETRON
DEWETRON est le fabricant de technologies de test et de mesure de haute précision. Outre les nouveaux modules de sorties analogiques, nous proposons une large gamme de modules de conditionnement de signaux TRION et TRION3. Grâce à la conception modulaire des systèmes d’acquisition de données DEWETRON, il est possible d’adapter de manière flexible votre système DAQ à toutes les tâches de mesure. Les clients de DEWETRON opèrent dans des secteurs tels que l’aérospatiale , l’automobile , l’énergie , le transport et bien d’autres. Ainsi, les clients bénéficient de nos forfaits tout compris renommés. Cela signifie qu’à côté du matériel de pointe, DEWETRON développe le logiciel numéro un d’acquisition et d’analyse de données OXYGEN. De plus, vous pouvez en savoir plus sur notre inégalée service et assistance ici .
DEWETRON partage fréquemment des informations utiles (comme des livres blancs ) ainsi que des posts sur LinkedIn . Suivez-nous pour ne manquer aucune mise à jour. De plus, si vous recherchez des informations supplémentaires ou une assistance personnelle, vous pouvez simplement nous envoyer un message.
Quel est le plus adapté à l’alimentation électrique, courant continu ou courant alternatif ? Lorsque l’électrification des villes et des villages a pris son envol à la fin du XIXe siècle, les gens se sont justement posé cette question. Mais le choix d’une des deux technologies n’a pas été facile. Associée à de nombreux abus envers les animaux, à des litiges en matière de brevets et à un sentiment politique et populaire, la soi-disant guerre des courants a atteint son apogée à la fin des années 1880.
Dans cet article de blog, vous en apprendrez plus sur l’histoire de notre réseau électrique et sur un conflit entre les deux manières fondamentalement différentes de fournir de l’électricité.
Bases du courant continu et alternatif
Les deux types de courant électrique, courant alternatif et courant continu, diffèrent considérablement par leurs propriétés physiques et leur processus de production. La différence fondamentale est qu’en courant alternatif (AC), le sens du flux de courant change plusieurs fois par seconde, tandis qu’en courant continu (DC), le sens du flux de courant reste toujours le même.
Le courant alternatif est donc également facile et efficace à produire. Ceci est réalisé en utilisant des turbines entraînées par le courant d’eau, par le vent ou par la vapeur (par exemple dans les centrales au charbon ou nucléaires). Dans ces turbines, il y a un aimant puissant qui se déplace avec la turbine. Grâce à la loi d’induction (sur laquelle nous avons également créé un article de blog ), cela crée un courant alternatif. Comme ce processus est facilement évolutif, il s’avère très bénéfique dans la pratique.
Un autre avantage du courant alternatif est la transmission efficace de l’énergie sur de longues distances. Les lignes à haute tension sont généralement utilisées pour transmettre de l’énergie sur de longues distances, car la haute tension maintient les pertes d’énergie à un faible niveau. Les soi-disant transformateurs permettent de convertir la haute tension en basse tension (ce qui est plus sûr et plus applicable). Cependant, les transformateurs ne fonctionnent qu’avec du courant alternatif, pas avec du courant continu.
Le courant continu, en revanche, est généralement moins dangereux que le courant alternatif. En effet, le courant alternatif est plus susceptible de déclencher une fibrillation auriculaire en raison de sa fréquence élevée. Il est également souvent plus facile de faire fonctionner des appareils avec du courant continu ou de les concevoir pour un fonctionnement en courant continu. Cela est dû à la nature de la transmission de puissance. Alors qu’avec le courant continu, le transfert de puissance est également constant, avec le courant alternatif, le transfert de puissance devient une variable alternative et fluctue donc.
Le courant alternatif entraîne une puissance fluctuante
Les débuts de la guerre des courants
Même au début de la technologie de l’énergie, les gens connaissaient et appliquaient le courant alternatif et le courant continu. Alors que le courant alternatif avait tendance à être utilisé pour l’éclairage public, le courant continu était utilisé pour alimenter les ménages privés. En raison de la courte distance de transmission du courant continu (forte perte d’énergie), il y avait principalement des réseaux électriques distribués localement et plus petits.
Thomas Edison et la société d’électronique qu’il a fondée, Edison General Electric , ont joué un rôle majeur dans ce développement. Edison était un partisan de la technologie du courant continu, ce qui ressort également du grand nombre de brevets qu’Edison détenait dans ce domaine. Parmi ces brevets figurait l’ ampoule à filament de carbone , très prisée à l’époque.
Thomas Edison
En revanche, l’entrepreneur Georg Westinghouse a reconnu le potentiel du courant alternatif pour les ménages privés et l’industrie. Alors qu’Edison voulait construire de nombreuses centrales électriques décentralisées à proximité des zones résidentielles, Westinghouse a privilégié un concept différent. Dans son esprit, quelques grandes centrales électriques qui transporteraient l’électricité sur de longues distances jusqu’aux ménages seraient plus efficaces. Le concept de Westinghouse a également trouvé une forte acceptation dans l’industrie en raison de divers avantages.
Edison, en tant que défenseur de la technologie du courant alternatif, craignait l’expansion de la technologie du courant alternatif pour plusieurs raisons. Il s’agissait notamment de raisons économiques, telles qu’une part de marché en baisse. Pour empêcher la propagation de la technologie concurrente, Edison a fait usage de ses nombreux brevets. Par exemple, des hôtels et des bureaux qui installaient des lampes en fibre de carbone et produisaient leur électricité grâce à leurs propres générateurs ont été poursuivis avec succès pour obtenir une injonction. En raison d’une licence spéciale, les lampes ne peuvent fonctionner que sur des réseaux électriques sous licence du fabricant. Ainsi, le fabricant des lampes à incandescence a également déterminé le réseau électrique utilisé, entravant la concurrence et l’innovation.
La poursuite de la guerre des courants
Thomas Edison a accordé une grande importance à la sécurité lors du développement de son système à courant continu. Il a principalement attiré l’attention sur son fonctionnement non dangereux et peu coûteux. Cela contrastait avec le gaz, qui était souvent utilisé à cette époque et qui provoquait à plusieurs reprises des incendies et des explosions. Cependant, Edison craignait que la technologie du courant alternatif popularisée par Westinghouse ne détruise cette réputation et ne déclenche un scepticisme général vis-à-vis de l’électricité au sein de la population.
Georges Westinghouse
Lorsque les États-Unis ont introduit la chaise électrique un peu plus tard, il y a eu une tentative d’introduire le terme westinghouse auprès du grand public. La raison en était d’associer le courant alternatif, privilégié par Westinghouse, à l’exécution des criminels. Cependant, cela n’a été que partiellement réussi.
L’état actuel de l’art
Malgré la grande quantité de mauvaise presse et de nombreux litiges en matière de brevets, le courant alternatif a finalement prévalu. Cela était principalement dû à la supériorité technique offerte par le courant alternatif dans de nombreux domaines, mais aussi à l’expiration des droits de brevet détenus par Edison.
Alors qu’en Europe, les réseaux DC avaient presque complètement disparu au milieu du XXe siècle, aux États-Unis, il a fallu attendre 2007 pour que le dernier grand fournisseur d’électricité de New York cesse de fournir une tension continue. Aujourd’hui, les réseaux à courant continu ne sont utilisés que dans quelques cas, par exemple pour le transport d’électricité dans des lignes sous-marines.
Un autre avantage des réseaux électriques actuels est la transmission du courant alternatif polyphasé, développé par Nicola Tesla à l’époque de la guerre des courants (influençant considérablement son issue). Le courant alternatif polyphasé présente l’avantage que la puissance circule à un rythme constant, comme c’est le cas avec le courant continu.
Pour mesurer un tel courant alternatif multiphasé, on utilise des analyseurs dits de puissance. Chez DEWETRON, nous vous proposons exactement de tels instruments de mesure. Avec notre analyseur de puissance à signaux mixtes, vous pouvez mesurer jusqu’à 9 phases de puissance avec une précision de 0,03 %. Parallèlement, nous proposons de nombreux autres systèmes de mesure, très modulaires et faciles à utiliser. Qu’il s’agisse de l’industrie aérospatiale , automobile ou énergétique , vous trouverez chez nous un partenaire adapté à chaque domaine.
En savoir plus sur DEWETRON SERVICES
Si vous souhaitez en savoir plus sur DEWETRON SERVICES et nos domaines d’application, n’hésitez pas à visiter notre site Web. Vous y trouverez, des livres blancs ... De plus, nous sommes toujours heureux d’avoir de vos nouvelles par l’onglet contact sur notre site web. Vous pouvez également nous retrouver sur Linkedin.
Chaque ingénieur de mesure connaît le défi de rechercher un module avec un maximum de flexibilité tout en étant rapide et fiable en même temps. Nos cartes de mesure analogique multifonctions à fréquence d’acquisition élevée de la série TRION(3)-18xx-MULTI compatible PXIe sont la meilleure solution lorsque la précision, la vitesse et la dynamique de mesure sont nécessaires. Ils sont compatibles avec les systèmes de mesure de la série DEWE3 et peuvent atteindre les performances les plus élevées de 5 MS/s par voie. En plus d’être rapide, vous pouvez choisir entre 9 types d’entrée ou étendre les fonctionnalités avec des adaptateurs MSI sélectionnés pour presque tous les capteurs et applications.
Vous n’êtes pas sûr que les modules multifonctionnels à grande vitesse soient le produit qu’il vous faut ? Peut-être que les 10 faits suivants peuvent aider à décider.
Cinq types différents de modules de la série TRION(3)-18xx-MULTI sont disponibles, qui diffèrent par la fréquence d’échantillonnage maximale et deux types de connecteurs d’entrée pour une densité de canaux supérieure ou inférieure par carte de mesure. La variété des modules maximise la densité et la vitesse des canaux.
Le TRION-1820-MULTI-4-D peut non seulement être utilisé dans les châssis DEWE3 mais aussi dans les systèmes DEWE2. Tous les autres modules nécessitent la série DEWE3 qui libère les performances les plus élevées de vos modules, même à un nombre élevé de canaux.
2 GRANDE VITESSE
Avec une fréquence d’échantillonnage simultanée allant jusqu’à 5 MS/s par voie pour les cartes de mesure analogique multifonctions PXIe TRION(3)-18xx-MULTI et 2 MS/s par voie pour le module TRION-1820-MULTI, ces modules sont parfaits pour mesurer des impulsions rapides ou signaux dans des applications telles que les tests d’explosion, les tests de chute ou les tests électriques. Le mode de suréchantillonnage automatique, utilisant des techniques de décimation et de filtrage, augmente la résolution tandis que la fréquence d’échantillonnage diminue en maintenant une résolution de 18 bits minimum.
Si le module TRION-1820-MULTI est utilisé avec un système de mesure de la série DEWE2, un taux d’échantillonnage de 2 MS/s est toujours possible.
3 MODES DE MESURE
Les modules haute vitesse multifonctions offrent 9 modes natifs : pont de wheaststone, tension, courant, IEPE, résistance, potentiomètre, température (RTD), compteur et CAN.
4 Compatibilité MSI
Pour pouvoir connecter des entrées de type charge ou piézoélectrique, thermocouple et LVDT, vous pouvez simplement connecter l’une des interfaces intelligentes modulaires (MSI) à vos modules. Ils étendent en outre la fonctionnalité de mesure de vos modules TRION(3)-18xx-MULTI.
Vous ne pouvez pas imaginer comment fonctionnent les MSI ? Dans notre vidéo, nous montrons à quel point il est facile d’étendre notre enregistreur de données PU[REC] avec des MSI.
5 FILTRAGE EMBARQUÉ
Nos ingénieurs ont équipé les modules TRION(3)-18xx-MULTI de fonctionnalités avancées pour vous offrir un excellent rapport signal sur bruit. Le filtre anti-repliement analogique permet de créer des données sans artefact fréquentielle. De plus, nous avons équipé les modules d’un filtre passe-bas précis avec caractéristique Bessel ou Butterworth jusqu’au 8e ordre avec fréquence de coupure librement programmable. Les modules TRION(3)-18xx-MULTI fournissent un couplage DC ou AC, tandis que le couplage AC est librement programmable (0,16 Hz à 100 Hz).
6 BRUIT ET DISTORSION
Nos modules haute vitesse multifonctionnels offrent un bruit ultra-faible et une excellente précision. En utilisant des amplificateurs analogiques compensés en fréquence, la série TRION(3)-18xx-MULTI peut maintenir le déphasage entre les voies à des seuils très bas. Ils ont une plage dynamique exceptionnelle de 140 dB et offrent une grande précision également en mesure de courant. Le module TRION(3)-18xx-MULTI est la meilleure solution pour l’analyse de signaux dynamiques comme les essais de matériaux ou d’impact.
7 POWERFUL EXCITATION
Les modules de la série TRION(3)-18xx-MULTI ont une excitation de capteur contrôlée en tension et en courant adaptée à presque tous les types de capteurs. De plus, ils ont suffisamment de puissance pour alimenter également des capteurs à forte demande avec une grande précision : • 0 à 24 VDC librement programmable séparément pour chaque canal • 0,1 à 60 mADC librement programmable séparément pour chaque canal Il n’y a pas de partage de puissance entre les entrées individuelles.
8 TYPES DE CONNECTEURS
Les modules de la série TRION(3)-18xx-MULTI sont équipés d’entrées DSUB ou LEMO 0B pour mesurer 4 ou 8 canaux avec un taux d’échantillonnage continu jusqu’à 5 MS/s à une résolution de 18 bits et une résolution de 24 bits pour taux d’échantillonnage jusqu’à 2 MS/s.
9 APPLICATIONS
Certaines tâches de mesure nécessitent plus de flexibilité, de précision et de rapidité que d’autres. L’analyse de la structure mécanique, les tests de vibrations et de chocs ne sont que quelques exemples de tâches pour lesquelles les modules à grande vitesse TRION(3)-18xx-MULTI sont indispensables.
10 AUTRES MODULES
Aussi diverses que soient les tâches de mesure, aussi diversifiée est la gamme complète de modules que nous proposons. Peut-être que la série TRION(3)-18xx-MULTI ne fournit pas le bon mode dont vous avez besoin pour rendre vos tâches de mesure aussi efficaces que possible ?. N’hésitez pas à consulter nos autres cartes de mesure analogique PXIe multifonctions de la gamme TRIONS
Ou contactez-nous directement pour recevoir plus d’informations sur nos modules !
Nous améliorons constamment nos systèmes et modules et nos ingénieurs travaillent dur pour vous fournir la meilleure solution pour votre tâche de mesure. Suivez-nous sur LinkedIn !
Certains capteurs envoient leur signal sur une fréquence ou sur une largeur d’impulsion. Une mesure de fréquence de précision , de largeur d’impulsion, de rapport cyclique ou la période d’un signal implique une base de temps précise de l’appareil de mesure. Cette base de temps est définie par l’horloge système. La précision et la signification des données mesurées et enregistrées dépendent fortement de la précision de l’horloge de l’instrument.
Par exemple, certains capteurs de couple délivrent le couple mesuré sous forme de fréquence (par exemple centrée autour de 60 kHz). Une horloge système imprécise du dispositif de mesure conduit alors à un couple mesuré imprécis. C’est pourquoi la précision de l’horloge est si importante. Et dans ce livre blanc, nous découvrirons la précision réelle de l’horloge système des systèmes DEWE3, même en fonction de la température et du vieillissement.
Pour mesurer la précision de la mesure de fréquence et avec elle la précision de l’horloge système, une source de fréquence très précise est nécessaire. Cette source est ensuite connectée à une entrée de compteur DEWE3 pour mesurer la fréquence de la source.
Fig. 1 : Configuration de mesure
Le générateur de fonction arbitraire (AFG) fournit un signal carré TTL de 1 Hz à une entrée de compteur du DEWE3. L’instrument mesure la fréquence du signal et un écart est calculé :
Où f MEASUREDest la fréquence mesurée et affichée dans OXYGEN, le logiciel de mesure fonctionnant sur le système DEWE3 et f INPUTest la fréquence réglée sur le générateur de fonctions, qui est exactement de 1 Hz. Le générateur de fonctions lui-même a non seulement une précision d’amplitude mais également une précision d’horloge.
Stabilité de la réponse en fréquence interne – tous sauf ARB : ±1 ppm 0 °C à 50 °C.
Cela signifie que le générateur de fonctions qui est la source de fréquence du signal 1 Hz ne délivre pas exactement la fréquence souhaitée. Mais l’AFG a une dérive minimale dans cette déviation. Étant donné que le générateur de fonctions fournit une grande stabilité à court terme, la déviation de la source peut être comparée à un PPS (signal d’impulsion par seconde) du récepteur GPS (dev AFG ). Ainsi, l’écart d’AFG peut être compensé et est pris en compte dans le calcul de précision final.
Au total, l’écart de fréquence d’horloge d’un certain instrument DEWE3 s’élève à :
La soustraction de l’écart du générateur de fonction se situe dans un écart combiné de 20 ppm, une simplification autorisée. Par rapport à la fréquence réelle compensée, f ACT , qui se situe ici dans une plage de ±1 ppm de 1 Hz :
Alors que f ACT, la fréquence réellement générée par la source, mesurée avec le signal PPS est :
Depuis:
Lorsque ni l’écart du DEWE3 ni l’AFG ne dépasse 10 ppm, l’écart relatif entre les deux calculs ( dev DEWet dev ACT[ppm]) de l’écart est inférieur à 0,002 %, ce qui est accepté, car il suffit de soustraire le dev AFG .beaucoup plus facile et plus rapide.
Précision de la mesure de fréquence
Fondamentalement, l’horloge système et la base de temps sont déterminées par un oscillateur à cristal, communément abrégé en XTAL. Ce cristal piézoélectrique oscille à une fréquence élevée très stable. Ceci est utilisé dans de nombreux circuits électriques où des cycles d’horloge très précis sont nécessaires.
Les instruments DEWE3 sont équipés d’un oscillateur à cristal d’une précision initiale de ±1,5 ppm (à 25°C). Une dérive de température est donnée à ± 7 ppm et la dérive de fréquence la première année à ± 3 ppm.
La distribution de précision de fréquence de tous les instruments DEWE3 livrés à ce jour est la suivante :
Fig. 2 : Diagramme à barres de la précision de l’horloge
Sur une longue période, la précision de l’horloge du système DEWE3 livré est mesurée et surveillée, en fonction d’un graphique à barres et de la distribution de la précision de l’horloge initiale en ppm. Un pas sur l’axe de déviation est de 0,5 ppm.
Moyenne : 1,01 ppm
Médiane : 1,40 ppm
Maximum : 7,10 ppm
Minimum : -2,65 ppm
Coéfficent de température
Comme mentionné précédemment, l’oscillateur à cristal créant l’horloge système est un composant piézoélectrique. Ce composant n’est pas à l’abri des changements de température. Sa fréquence change très légèrement avec les changements de température.
Par conséquent, un test de température a été effectué en chambre climatique. En réglant la température la plus basse à 0 °C et la plus élevée à 50 °C, le cycle (1 h de chauffage / 1 h à 50 °C / 1 h de refroidissement / 1 h à 0 °C) a été répété trois fois.
Fig. 3 : Dépendance à la température de la précision de l’horloge
Le diagramme ci-dessus montre un tracé XY de la température par rapport à l’écart d’horloge. Deux capteurs de température ont été utilisés, l’un monté sur la surface de l’horloge et l’autre dans la chambre climatique. Notez que la température de l’horloge est toujours un peu plus élevée que la température ambiante de la chambre climatique, car le système de mesure DEWE3 produit intrinsèquement un peu de chaleur.
Pour des températures plus basses, l’écart d’horloge devient progressivement plus négatif. Cela signifie que la fréquence mesurée est inférieure à la valeur réelle, ce qui peut être attribué au cristal oscillant trop lentement à des températures plus basses.
A partir de cette mesure, un gradient de température de 0,03 ppm/°C peut être obtenu. Notez la forme d’hystérésis des graphiques provenant d’un certain taux de chauffage/refroidissement.
Conclusion
L’horloge du système DEWE3 est très précise. Ceci est important pour les capteurs, qui modulent leur grandeur physique mesurée comme le couple, la vitesse, la température et autres. Mais cette précision d’horloge n’est pas à l’abri des influences extérieures, comme la température et le vieillissement.
Tous les systèmes DEWE3 mesurés sont bien dans les limites typiques de ± 10 ppm spécifiées dans le manuel. L’évolution future due au vieillissement sera suivie dans l’étalonnage.
DEWETRON – Votre expert dans l’analyse de données et de mesure
DEWETRON est un spécialiste dans le domaine de l’analyse de données et test de mesure. L’objectif est de produire des équipements de mesure qui répondent aux normes de qualité les plus élevées possibles, qui soient modulaires et polyvalents, ainsi que faciles à utiliser.
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NOUVELLES FONCTIONNALITÉS, PLUS DE PLUGINS ET UN TRAITEMENT PLUS RAPIDE
Nouvelle année – nouvelle version : Avec la version 6.4, notre logiciel de mesure OXYGEN a de nombreuses fonctionnalités en plus pour un traitement plus efficace et rapide des données. Une autre grande partie de la mise à jour est consacrée à la détermination de la vitesse et de l’angle de rotation des machines tournantes sans capteur. Pour cela, nous avons implémenté des nouveaux plugins pour les résolveurs et étendons l’option déjà existante de l’analyse DQ par la détermination de la position du rotor sans capteur.
Modifications des calculs logiciels dans les fichiers de mesure enregistrés
Avec la version OXYGEN 6.4, vous pouvez désormais modifier rétroactivement les paramètres des voies logiciels dans les fichiers de mesure. Les versions précédentes du logiciel ne permettaient pas de modifier ultérieurement une formule, un groupe de puissance, un filtre ou des canaux logiciels déjà créés, ou similaire dans un fichier de mesure. Avec la version 6.4, c’est désormais possible. A cet effet, vous trouverez désormais un nouveau bouton en bas à gauche de l’écran de configuration des voies. Cette fonction doit être activée une fois après l’ouverture du fichier de mesure ( ① ).
À condition que les voies sources soient enregistrés, vous pouvez modifier les voies existantes et ajouter des calculs avec le bouton +. Toutes les dépendances ultérieures seront respectées.
De plus, avec la nouvelle version, nous prenons en charge le « traitement par lots ». Cela vous donne les possibilités suivantes :
Ajouter des modifications aux fichiers existants
Annuler les changements
Enregistrer en tant que nouveaux fichiers
Plugin de capteur de bande
Une grande partie de la version OXYGEN 6.4 traite de la vitesse et de l’angle de rotation des machines tournantes et de leur affichage. En plus des possibilités existantes de détermination de la position angulaire et de la vitesse, un nouveau plugin pour l’utilisation d’un capteur à bande a été implémenté.
Dans l’illustration, vous pouvez voir une application pratique d’un capteur de bande . À l’aide d’un ruban et d’un capteur optique, les impulsions par tour sont mesurées. Une impulsion correspond à une barre blanche et une barre noire. Cependant, ce n’est que dans les cas les plus rares que la bande correspond exactement à la fin d’une rotation complète. Avec ce plugin, cet écart est compensé et ainsi le point zéro est également détecté automatiquement. Pour que l’écart soit correctement détecté par le capteur, il doit être au moins égal à 2 fois la largeur d’impulsion. Vous pouvez utiliser le plugin en ligne et en post-traitement. Il vous donne également la possibilité de détecter automatiquement les impulsions par tour. Alternativement, vous pouvez les saisir manuellement.
Plugin résolveur
Une autre possibilité pour déterminer les vitesses angulaires sont les résolveurs. Nous avons également implémenté un plugin pour cela dans notre version OXYGEN 6.4 prenant en charge deux types de résolveurs :
1. Entrées modulées
Le signal d’excitation du résolveur ainsi que les signaux sinus et cosinus modulés par le signal d’excitation sont conservés. La détection d’enveloppe est effectuée par le plugin.
2. Entrées démodulées
La démodulation des signaux sinus et cosinus se fait directement par l’électronique interne du résolveur. Aucun signal d’excitation n’est nécessaire.
Angle de rotation sans capteur et analyse DQ
La nouvelle mise à jour inclut une extension de l’analyse DQ. Même sans angle mécanique mesuré via un capteur, vous pouvez calculer l’angle du rotor avec l’analyse DQ. Pour cela, vous avez besoin de la résistance du stator (R en Ω) et de l’inductance du stator (L en mH). Avec ces informations, vous déterminez la position actuelle du rotor via l’analyse DQ.
Cela vous donne la possibilité d’obtenir un angle précis d’un rotor sans avoir à utiliser un capteur pour déterminer la position angulaire. Cela vous offre un grand avantage si, par exemple, le rotor est difficile d’accès.
Nouvelles options de déclenchement
Nous avons mis en place deux nouvelles fonctionnalités d’enregistrements déclenchés :
1. Déclencheur de temps absolu
À partir de maintenant, vous pouvez définir un temps de démarrage absolu. Généralement, l’heure est utilisée comme référence, mais il est également possible d’utiliser un horodatage PTP, GPS ou IRIG. De plus, vous pouvez définir un enregistrement déclenché à certains intervalles et sélectionner librement la durée d’enregistrement dans chaque cas.
2. Aperçu du signal
Lors de la configuration d’un enregistrement déclenché, une fenêtre d’aperçu du signal est désormais également disponible. Cela facilite vos réglages, car le signal, y compris le seuil et le niveau de réarmement, est affiché visuellement.
Nouvel affichage de la saturation
Jusqu’à présent, les valeurs de saturation des canaux de mesure ne pouvaient être accessibles que par des commandes SCPI. Avec la mise à jour OXYGEN 6.4, il est désormais possible d’afficher visuellement la saturation d’une voie sur l’écran de mesure.
SCPI commandes:
Saturation d’un canal : CHANNEL:SAT:VAL? “ChannelID”
Saturation de tous les canaux : CHANNEL:SAT:VAL? ALL
Réinitialiser la saturation de tous les canaux : CHANNEL:SAT:RESET
Pour afficher la saturation de n’importe quelle voie sur l’écran de mesure, 4 instruments différents sont disponibles :
Instrument analogique
Instrument numérique
Graphique à barre
Indicateur
Pour afficher la saturation d’une voie, 3 états différents sont disponibles. Vous pouvez les définir librement au moyen de la valeur seuil ainsi que de la couleur affichée.
OXYGEN/TRION 6.4 – Autres fonctionnalités
Activation et désactivation de l’alimentation des capteurs
Avec la mise à jour OXYGEN 6.4, vous pouvez désormais également activer ou désactiver l’alimentation des capteurs. Ce mode est disponible en tension comme en courant pour toutes les cartes de mesure TRION. L’avantage de cette nouvelle fonctionnalité est d’éviter un éventuel dysfonctionnement du capteur.
Auparavant, l’alimentation du capteur était toujours active dès que le capteur était connecté. Par conséquent, si vous aviez réglé une excitation ou une alimentation trop élevée au départ, cela pouvait endommager le capteur. Avec cette mise à jour, cela peut désormais être évité. De plus, vous avez la possibilité d’activer ou de désactiver l’excitation d’un canal via SCPI avec la commande « >:CHANNEL:PROP « ChannelID » , « EXCITATIONABLED »,ON/OFF » .
Contrôle des voies de génération de signaux
À partir de la version 6.4, vous pouvez contrôler les voies de sortie analogique en rejeu des données via SCPI. Au moyen des commandes suivantes, vous démarrez, arrêtez ou mettez en pause la sortie d’un canal via une voie de sortie analogique : SCReen:INSSTRuments:OUTputchannel:START/PAUSE/STOP
Vous pouvez également afficher l’état actuel de la sortie : SCReen : INSTRuments : OUTputchannel : STATe ?
Récepteur Ethernet
Une autre nouveauté concerne le récepteur Ethernet. Ici, il est désormais possible d’utiliser des adresses IPv6. Les anciens fichiers xml sont toujours compatibles et peuvent toujours être utilisés. Les paquets de données sont les mêmes pour IPv6 et pour IPv4.
Compensation du retard du filtre
Pour les cartes TRION3-18xx-MULTI, il est désormais possible de compenser les retards de filtre à partir des filtres IIR définis. Ceci est possible manuellement ou via la commande SCPI suivante : :CHANNEL:PROP « ChannelID », « LP_Filter_Delay_Compensate »,ON/OFF.
Autres nouvelles fonctionnalités
Rotor sans capteur.Le traitement par lots est désormais également possible pour les pages de rapport.
La durée maximale de mesure en mode démo est limitée à 30 secondes.
Des enregistrements déclenchés prédéfinis peuvent être armés ou l’état actuel peut être interrogé via une connexion XCP et les paramètres suivants : angle & DQ
XCP command: DEWETRON_MEASUREMENT_CMD
XCP status: DEWETRON_MEASUREMENT_STATUS
Modifications du matériel ( Excitation capteur tension courant )
Nouvelle spécification
Ancienne spécification
0.1 to 5 V/ 100 mA
0.1 to 5 V/ 100 mA
>5 V to <24 V / max. 0.6 W
>5 V to <24 V / max. 0.5 W
24 V / max. 1 W (> 0.6 W accuracy ±5%)
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Outre la tension et la puissance électrique, le paramètre le plus important en électrotechnique est le courant. Cependant, lorsque l’on essaie de mesurer le courant, des problèmes surviennent car les mesures directes nécessitent que l’on insère un appareil de mesure dans le circuit. Cela peut non seulement fausser le résultat de la mesure et entraîner des risques pour la sécurité, mais n’est souvent pas possible en premier lieu. Par exemple, si vous voulez savoir combien de courant circule dans le câble d’alimentation menant à votre réfrigérateur, vous ne pouvez pas simplement couper le câble en deux pour insérer un appareil de mesure entre les deux. Cela endommagerait bien sûr le câble d’alimentation et entraînerait la péremption des aliments dans votre réfrigérateur.
Pour répondre à ces circonstances, il existe des pinces dites ampèremétriques. Ils peuvent mesurer le courant sans contact et sans couper le circuit. Les paragraphes suivants expliquent quels types de pinces ampèremétriques sont disponibles et comment elles fonctionnent :
Pince ampèremétrique AC
On distingue souvent deux types de pinces ampèremétriques, les pinces ampèremétriques AC et DC. Les pinces ampèremétriques AC, comme leur nom l’indique, ne peuvent être utilisées que pour mesurer le courant alternatif. Cela est dû à leur principe de fonctionnement, qui est le même que celui d’un transducteur de courant. À proprement parler, les pinces ampèremétriques AC sont en fait de véritables transformateurs de courant, l’enroulement primaire n’étant constitué que d’une seule spire: le câble d’alimentation à mesurer.
La figure suivante montre la structure d’une pince ampèremétrique AC :
Principe de fonctionnement pour mesurer le courant alternatif
Le fonctionnement est le suivant :
1 – Le courant dans le câble d’alimentation génère un champ magnétique autour du câble. C’est la loi d’Ampère et une loi fondamentale de la nature.
2 – Ensuite, on enferme le câble d’alimentation avec la pince ampèremétrique circulaire. Comme le noyau de la pince ampèremétrique est constitué d’un matériau à bonne conductivité magnétique, le champ magnétique « circule » à travers ce noyau.
3 – Le champ magnétique « alternatif » (dû au courant alternatif) génère maintenant un courant supplémentaire dans la bobine secondaire (qui s’enroule également autour du noyau). Cela se produit selon la loi d’induction . Le courant induit est généralement beaucoup plus faible que le courant dans le câble à mesurer.
4 – On peut enfin mesurer le courant dans le circuit secondaire comme d’habitude. Dans la plupart des cas, l’alimentation électrique de l’appareil de mesure lui-même est ce courant secondaire, vous n’avez donc pas besoin d’autres piles ou accumulateurs pour le fonctionnement.
Cependant, il est important de se rappeler que : La pince ampèremétrique mesure le courant électrique indirectement en détectant le champ magnétique changeant du câble conducteur. Vous pouvez en savoir plus sur le fonctionnement d’une pince ampèremétrique AC dans notre article de blog sur les transducteurs de courant .
Pince ampèremétrique AC
Contrairement aux pinces ampèremétriques AC, les pinces ampèremétriques DC permettent le plus souvent de mesurer tous les types de courant. Un conducteur dans lequel circule un courant continu ne produit qu’un champ magnétique statique et constant. Cela ne peut pas être mesuré par des pinces ampèremétriques CA car elles nécessitent un champ magnétique « alternatif ». Afin de réaliser une pince de courant continu, des capteurs sont nécessaires qui peuvent également mesurer les champs magnétiques statiques. Les capteurs à effet Hall en font partie.
Vous pouvez voir la structure d’une telle pince ampèremétrique DC avec un capteur Hall ici :
Principe de fonctionnement pour mesurer le courant continu
Comme vous pouvez le voir, le capteur Hall est placé dans un espace du noyau magnétiquement conducteur. En conséquence, le champ magnétique circule directement à travers le capteur Hall.
Problèmes et inconvénients
Comme déjà mentionné, les pinces ampèremétriques sont utilisées pour la mesure indirecte, sans contact et sûre du courant. Cependant, comme pour presque tout dans la vie, les pinces ampèremétriques ont aussi leurs inconvénients. Par exemple, alors que les pinces ampèremétriques sont très utiles pour mesurer un seul câble, elles fournissent des résultats incorrects lors de la mesure de plusieurs câbles en même temps. Par exemple, si deux câbles d’alimentation avec des sens de courant opposés sont entrelacés, le résultat de la mesure sera 0 A. Mais pourquoi ?
La réponse est la suivante : les deux conducteurs génèrent un champ magnétique, mais des courants opposés génèrent également des champs magnétiques opposés. Ainsi, les champs magnétiques des deux courants s’annulent et la pince ampèremétrique (qui enferme les deux câbles d’alimentation) détermine un courant de 0 A.
Bien sûr, il existe également des pinces ampèremétriques spéciales qui peuvent mesurer plusieurs câbles conducteurs simultanément. Cependant, ceux-ci sont généralement très chers et aussi assez imprécis.
Les pinces ampèremétriques sont également disponibles dans une grande variété de plages de mesure. Il n’y a pratiquement pas de limite supérieure. En règle générale, ils ont une plage de mesure allant jusqu’à 600 A, mais des valeurs dans la plage à quatre chiffres sont également possibles. La seule limite est vers le bas car le champ magnétique devient alors très faible.
Pinces ampèremétriques AC DC
Vous recherchez des capteurs complémentaires pour votre système de mesure ? Alors vous êtes au bon endroit. DEWETRON est un fabricant de systèmes de mesure de haute précision et surtout modulaires. De plus, nous proposons une large gamme de capteurs , y compris des pinces ampèremétriques.
Les pinces ampèremétriques que nous fournissons sont des pinces ampèremétriques DC universelles et peuvent donc être utilisées aussi bien en DC qu’en AC. Ils ont un diamètre intérieur de 20 à 50 mm. Avec une plage de mesure allant jusqu’à 1000 A, une précision de 0,2 % et une plage de fréquence recommandée allant jusqu’à 1000 kHz AC, ils sont le choix parfait pour une large gamme d’applications.
Pince ampèremétrique AC DC
Nos systèmes de mesure et de test DEWETRON , y compris les tout-en-un, les mainframes et les frontaux, sont parfaitement adaptés à votre nouvelle pince ampèremétrique. Avec une grande variété de cartes DAQ TRION(3), vous pouvez adapter le système à vos propres besoins. Par exemple, nos cartes DAQ TRION(3)-18xx-POWER-4 sont parfaites pour les pinces ampèremétriques.
Vous pouvez en savoir plus sur DEWETRON sur notre site Internet . Vous y trouverez des livres blancs en plus d’autres articles de blog. Nous sommes également régulièrement actifs sur LinkedIn .
Pourquoi avons-nous besoin des transducteurs de courant ?
En pratique, il est souvent nécessaire de mesurer les courants électriques dans un composant ou un câble de puissance. Les ampèremètres standard ne peuvent généralement pas mesurer plus de quelques dizaines d’ampères de courant. Bien que cela soit suffisant pour de nombreuses applications, il est facile d’imaginer des scénarios où les courants sont beaucoup plus élevés :
Moteurs électriques (environ 150 A)
Lignes aériennes pour chemins de fer (environ 1000 A)
Courants générateurs dans les centrales électriques (plusieurs kA)
Pour cela, les transducteurs de courant (également appelés transformateurs de courant) permettent d’effectuer une mesure dans de telles conditions. Ils convertissent un courant élevé à l’entrée en un courant plus petit mais proportionnellement. Par exemple, 1000 A à l’entrée (qui sont difficiles à mesurer) peuvent être convertis en 2 A à la sortie (qui sont plus facilement mesurés avec des ampèremètres standards). Dans ce cas, le facteur de proportionnalité est de 1000 A/2 A = 500. Le principe d’un transducteur de courant est donc similaire à celui d’un transformateur de tension.
Cependant, la technologie de mesure n’est pas le seul cas d’utilisation des transformateurs de courant. Les transducteurs de courant peuvent être appliqués dans la technologie de contrôle ou à des fins de protection. Dans de telles applications, le courant réduit passe aux différentiels ou aux instruments de contrôle.
Comment fonctionnent les capteurs de courant ?
Le transducteur de courant de type le plus courant est le transformateur de courant inductif . Son principal cas d’utilisation est la conversion de courants alternatifs. Les transformateurs de courant inductifs fonctionnent comme décrit (Figure 1) :
1.Un matériau « magnétiquement bon conducteur » relie deux circuits, le circuit primaire et le circuit secondaire. Ce matériau est souvent une céramique ferromagnétique, dite ferrite. Les circuits primaire et secondaire sont ensuite enroulés en spirale autour de cette ferrite. Cependant, il existe également des conceptions dans lesquelles le circuit primaire se compose uniquement d’un câble traversant le centre de la ferrite.
2. Le courant alternatif à mesurer circule dans le circuit primaire (mais il est trop élevé pour un ampèremètre). Ce courant alternatif génère un champ magnétique selon ce que l’on appelle la « loi d’Ampère ». Ce champ magnétique change continuellement de polarité, comme le courant alternatif circulant dans les circuits.
3. Le champ magnétique mentionné est présent dans toute la ferrite, car les ferrites sont des « conducteurs » magnétiques. Il est donc également présent dans le circuit secondaire. Selon une autre loi physique, la loi d’induction, ce champ magnétique « changeant » génère un courant dans le circuit secondaire. Dans le cas d’un transducteur de courant, le courant secondaire est inférieur au courant primaire.
Figure 1 : Construction schématique d’un transducteur de courant
Si l’on regarde de plus près les équations physiques sous-jacentes, il est possible de déterminer le « rapport de conversion ». Le rapport de conversion indique de combien le courant est réduit par le transducteur de courant (correspond au facteur de proportionnalité mentionné ) :
Comme on peut le voir, la fraction d’enroulements (N) des circuits primaire et secondaire (N_primaire/N_secondaire) correspond au rapport de conversion.
En pratique, il existe d’autres possibilités pour réaliser un transformateur de courant. A titre d’exemple, des constructions bien connues sont basées sur des sondes Hall ou des bobines de Rogowski.
Imperfections des vrais capteurs de courant
Néanmoins, un transformateur de courant est rarement parfait. Les deux principales variables d’erreur des transformateurs de courant sont :
Erreur de transformation : le rapport de transformation réel peut s’écarter du rapport de transformation idéal. L’erreur de transformation indique cette différence sous forme de pourcentage.
Erreur : la phase entre les courants primaire et secondaire peut dévier (les courants ne changent pas de polarité de manière synchrone). L’angle d’erreur indique la différence de cette phase en unités de degrés.
Capteur de courant chez DEWETRON SERVICES
DEWETRON SERVICES est une entreprise qui propose à ses clients des équipements de mesure et de test de haute précision. En complément de nos modules de mesure TRION de haute qualité . Ceux-ci offrent la solution optimale pour un large éventail de tâches différentes. Une caractéristique de nos modèles est le rapport de conversion élevé allant jusqu’à 2000. Ils offrent une précision exceptionnelle avec des erreurs de transformation aussi faibles que 0,002 % et des erreurs de phase jusqu’à moins de 0,01°.
Figure 2 : Transducteur de courant de précision
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Nous aimerions continuer la série sur l’analyse de puissance et vous parler des fonctions avancées d’analyse de puissance avec le logiciel OXYGEN dont le calcul des harmoniques. Si vos tâches quotidiennes incluent des mesures de puissance et l’analyse des harmoniques, vous devez continuer à lire.
Calcul des harmoniques
OXYGEN offre la possibilité de regrouper les harmoniques et les inter harmoniques et de déterminer les deux jusqu’au rang 1000 . Vous pouvez choisir entre trois types de regroupement différents. Lorsque vous activez le calcul des harmoniques, chaque signal de tension a ses propres valeurs d’harmoniques calculées dans la liste des canaux de données visualisables sous OXYGEN. De plus, un canal inter harmonique est créé pour chaque phase. Il en va de même pour les signaux de courant.
Lorsque vous choisissez le type de regroupement « aucun », seule la valeur de fréquence directement placée au niveau de l’harmonique est prise en compte pour la génération des données harmoniques. Tous les autres intervalles entre les intervalles harmoniques sont inclus dans les données inter-harmoniques.
Lorsque vous utilisez le mode de regroupement « Type 1 », les harmoniques sont regroupées conformément à la norme CEI 61000-4-7, section 5.6. Cette section décrit que non seulement la valeur de fréquence directement placée au niveau de l’harmonique est utilisée pour générer des données harmoniques, mais également les deux valeurs spectrales à côté de l’harmonique. Encore une fois, les raies restantes sont utilisés pour calculer les données inter-harmoniques.
Le mode de regroupement « Type 2 » fonctionne également conformément à la norme CEI 61000-4-7, mais dans ce cas à la section 5.5.1. Le calcul des harmoniques fonctionne comme ceci : L’ensemble du spectre de fréquence et tous les intervalles de fréquence sont utilisés pour le calcul des harmoniques. Comme il ne reste plus de raie de fréquence pour calculer les inter harmoniques, tous les valeurs à l’exception des harmoniques principales sont utilisés pour générer des données inter harmoniques.
Qu’est-ce que le THD, le THV et le THC ?
THD signifie Total Harmonic Distortion et est calculé pour le signal de tension et de courant de chaque phase. Dans OXYGEN, vous pouvez définir l’ordre harmonique THD maximum que vous souhaitez calculer. La valeur maximum de réglage est de 1000. L’unité de THD est le pourcentage [%].
THV signifie Total Harmonic Voltage et est la racine carrée moyenne des ordres de la tension harmonique, à partir du rang 2. Ici, vous pouvez également définir l’ordre harmonique maximum que vous souhaitez prendre en compte pour le calcul. L’unité de sortie du THV est le Volt. La sortie vous donne une information sur la quantité d’énergie que contiennent vos harmoniques.
THC est le courant harmonique total et l’unité de sortie est l’ampère. THC résume les harmoniques de courant, en commençant également au 2ème ordre, se terminant à l’ordre que vous avez défini et détermine à nouveau la racine carrée moyenne. Le résultat indique la quantité d’énergie que les signaux contiennent dans leurs harmoniques.
Harmoniques pour la puissance
Lorsque vous activez le calcul des harmoniques, OXYGEN ne calcule pas seulement les harmoniques pour la tension et le courant, mais aussi pour la puissance. Dans la liste des canaux, vous trouverez les harmoniques pour la puissance active, réactive et apparente. Comment ça marche?
Les harmoniques de puissance sont également calculées, pour chaque phase individuelle. Pour déterminer les harmoniques de puissance active, vous utilisez les harmoniques de la tension, multipliez-les par les harmoniques du courant et multipliez-les par le cosinus du déphasage entre la tension et le courant.
Pour déterminer les harmoniques de puissance réactive, vous utilisez à nouveau le produit des harmoniques de tension et de courant, mais multipliez-le par le sinus du déphasage entre la tension et le courant. Enfin et surtout, les harmoniques de puissance apparentes représentent le produit de l’harmonique de tension et de l’harmonique de courant.
Vous souhaitez en savoir plus sur les possibilités que vous offre notre logiciel de mesure OXYGEN ? Sur notre site Web, nous avons un aperçu de toutes les fonctionnalités disponibles .
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DEWETRON est un fabricant autrichien d’instruments de mesure de haute précision adaptés à vos besoins. Le cœur de nos systèmes est le logiciel puissant et intuitif OXYGEN. OXYGEN est un logiciel d’enregistrement et d’analyse de données et vous offre, avec notre fonction d’analyse de puissance en option, un outil complet d’analyse des performances électriques.
Bases des calculs de puissance électrique avec le logiciel OXYGEN
Avec OXYGEN, vous pouvez transformer n’importe lequel de vos instruments DEWETRON en un analyseur de puissance à part entière. La seule chose que vous devez faire est d’activer l’option d’analyse électrique du logiciel OXYGEN. Cependant, l’analyse de puissance avec OXYGEN ne se limite pas à la simple lecture et au calcul du courant, de la tension ou de la puissance. Selon ce que vous voulez faire avec votre appareil de mesure, une variété d’autres fonctionnalités sont disponibles.
Les fonctions de base de nos options sont l’analyse des systèmes électriques de 1 à 9 phases (1P2W, 2V2A, 3P3W, 3P4W, 2x 3P3W, …), le calcul de puissance cycle par cycle sans interruption ou la fonctionnalité en post traitement d’analyse. Vous pouvez également utiliser la fonction de groupe de puissance qui vous permet de calculer automatiquement plusieurs mesures de puissance, en fonction de celle dont vous avez besoin.
Fonctionnalité de groupe de puissance – logiciel OXYGEN
Mais OXYGEN dispose d’un nombre encore plus important de fonctions, que nous avons réparties en progiciels. Pour vous faciliter le suivi des progiciels individuels, nous avons introduit trois niveaux d’options pour les analyses : basique, avancé et expert.
Options d’analyse du logiciel OXYGEN
L’option d’analyse électrique de base est idéale si vous êtes intéressé par les valeurs courantes de bilan de puissance. Par exemple, vous pouvez l’utiliser pour déterminer les valeurs RMS et Moyenne du courant et de la tension, ou pour déterminer la puissance active, apparente et réactive (à la fois totale et à partir de la fréquence fondamentale uniquement). Déterminer l’énergie et l’efficacité est également facile avec cette option ( power basic).
Faites vous des mesures de la qualité du réseau ou de la compatibilité du réseau ? Dans ce cas, l’option d’analyse avancée vous convient probablement. Elle vous permet de déterminer, par exemple, les harmoniques (selon IEC 61000-4-7), le flicker (selon IEC 61000-4-15) ou les émissions de flicker (selon IEC 61400-21). Déterminer le calcul de la puissance mécanique et l’efficacité devient également un jeu d’enfant avec l’option de puissance avancée.
Option avancée de puissance dans OXYGEN
Avez-vous des exigences encore plus élevées en matière de compatibilité réseau électrique ? L’option d’analyse de puissance avancée peut être l’option parfaite pour vous. Avec cette option, le calcul glissant des mesures électriques est possible. Contrairement à un calcul « normal », qui est effectué une fois par période fondamentale, le calcul par glissement est effectué toutes les millisecondes. Cela vous permet de déterminer efficacement les fluctuations à court terme des tensions et courant mesurées.
Avec l’option power expert, il vous est également possible d’effectuer une vérification selon les recommandations FGW-TG3 (TR3). Celui-ci vous fournit un rapport d’essai qui classe les propriétés électriques des groupes électrogènes et des installations (centrales électriques), des installations de stockage et de leurs composants dans le réseau moyen, haute et très haute tension.
Analyse de puissance avec DEWETRON
Les options d’analyse et de calcul de puissance électrique ne sont qu’une partie des fonctions proposées par le logiciel OXYGEN. Nous fabriquons une gamme de différents systèmes de mesure et de test en mettant l’accent sur la qualité, la modularité et la fiabilité. C’est exactement pourquoi nos systèmes sont populaires dans de nombreuses industries différentes, de l’automobile et de l’ énergie à l’aérospatiale .
Notre système de mesure le plus innovant est probablement l’analyseur enregistreur de données PU[REC] . Il vous offre tout ce dont un enregistreur de données moderne a besoin dans un boîtier compact combiné à un écran tactile multipoint de 15,6 pouces. De plus, nos systèmes de mesure DEWE2 et DEWE3 vous offrent plus de modularité et de précision. Non seulement vous pouvez choisir entre des systèmes tout-en-un avec écran ou sans ou des frontaux d’acquisitions, mais vous pouvez même échanger vous-même n’importe quelle carte de mesure.
Avons-nous capté votre intérêt ? Alors rendez-nous visite sur le site DEWETRON Services . Au-delà de nos systèmes de mesure et du logiciel OXYGEN, vous y trouverez une variété de contenus librement accessibles. Cela inclut bien sûr les articles de blog et les livres blancs. Nous sommes également régulièrement actifs sur le réseau social LinkedIn .
Pince ampèremétrique AC DC
