Quel transmetteur de courant choisir ?

Un convertisseur de courant est un dispositif de mesure conçu pour mesurer le courant électrique circulant dans un circuit et le convertir en un signal de sortie standard, facile à interpréter par un contrôleur ou un autre système de contrôle. Il peut s’agir d’un signal de tension (0–10 V) ou d’un signal de courant (par ex. 4–20 mA). Grâce à cela, le convertisseur de mesure permet de surveiller les variations d’intensité du courant dans les appareils, les machines et les installations électriques.

Le convertisseur est indispensable dans les systèmes où il est nécessaire de mesurer en toute sécurité et avec précision le courant primaire, puis de le transformer en un signal secondaire avec des valeurs plus faibles, adaptées aux appareils de mesure.

Courant et mesure – pourquoi utilise-t-on des convertisseurs ?

Le courant électrique dans un circuit peut atteindre des valeurs très élevées. Le mesurer directement avec des appareils classiques serait dangereux et peu pratique. C’est pourquoi on utilise des convertisseurs de courant, qui transforment le courant primaire en un signal de sortie proportionnel.

Le convertisseur de mesure du courant permet :

• de surveiller la consommation d’énergie,
• de contrôler le fonctionnement des équipements industriels,
• de protéger les systèmes électriques contre les surcharges,
• de s’intégrer aux systèmes d’automatisation et aux automates programmables (PLC).

Convertisseur de courant – principe de fonctionnement du transformateur de courant

L’élément de base de nombreux convertisseurs de courant est le transformateur de courant. Il est constitué d’un noyau magnétique ainsi que d’un enroulement primaire et d’un enroulement secondaire.

• Le courant primaire traverse l’enroulement primaire et crée un champ magnétique dans le noyau.
• Le champ magnétique induit un courant dans l’enroulement secondaire, proportionnel au courant primaire.
• Cela permet de mesurer des courants de très grande valeur, en obtenant un signal secondaire dans une plage sûre pour les dispositifs de mesure, par ex. 5 A.

Ce principe de fonctionnement du transformateur rend le convertisseur de courant adapté à la mesure de courants alternatifs (AC) et continus (DC), en fonction de la conception de l’appareil.

Types de convertisseurs de courant

En pratique, différents types de convertisseurs sont utilisés selon la nature du courant et l’application.

• Convertisseur de courant AC – utilisé pour mesurer le courant alternatif dans les réseaux d’alimentation.
• Convertisseur de courant DC – destiné à la surveillance du courant continu dans les systèmes technologiques.
• Convertisseur de mesure avec sortie analogique – génère un signal de 0–10 V, 0–20 mA ou 4–20 mA.
• Convertisseur de courant avec Modbus RTU – dispositifs numériques modernes qui transmettent les données aux contrôleurs via l’interface de communication RS485.

Certains modèles sont des convertisseurs doubles, permettant la mesure simultanée de deux circuits.

Transformateur de courant – élément de mesure classique

Le transformateur de courant est un type de convertisseur utilisé depuis des décennies dans le secteur de l’énergie. Il utilise le phénomène d’induction magnétique et, grâce au rapport approprié des enroulements, permet de mesurer en toute sécurité des courants primaires de très grande valeur.

Par exemple, le courant primaire dans un circuit peut être de 200 A, et le transformateur de courant le convertit en un courant secondaire de 5 A, qui peut être connecté en toute sécurité à un ampèremètre, un contrôleur PLC ou un convertisseur de mesure de courant.

Convertisseur de mesure du courant dans l’automatisation industrielle

Dans l’automatisation industrielle, les convertisseurs de courant jouent un rôle clé dans la surveillance et la protection des installations. Le contrôleur reçoit un signal électrique normalisé et, sur cette base, peut couper le circuit, piloter le processus ou surveiller la consommation d’énergie.

Cela permet notamment de :

• suivre les valeurs du courant en temps réel,
• détecter les surcharges,
• optimiser le fonctionnement des équipements,
• réduire les pertes d’énergie.

Convertisseurs de courant AC et DC

Selon le type de courant, on distingue :

• les convertisseurs AC – destinés à la conversion du courant alternatif mesuré, par ex. dans les installations de réseau,
• les convertisseurs DC – utilisés dans les dispositifs alimentés en courant continu, tels que les batteries ou les systèmes photovoltaïques.

En pratique, il existe également des solutions hybrides permettant la mesure de courants dans les deux modes.

Sorties des convertisseurs – analogiques et numériques

Le convertisseur de courant peut générer différents signaux de sortie :

• Analogiques – 0…10 V, 0…20 mA ou 4…20 mA. Ces signaux sont faciles à connecter et largement utilisés dans les systèmes d’automatisation.
• Numériques – par ex. Modbus RTU, qui permettent la transmission précise des données de mesure et l’intégration avec des systèmes plus vastes.

Grâce à cela, le convertisseur de mesure de courant peut être utilisé aussi bien dans des applications simples que dans des systèmes avancés de gestion de l’énergie.

Précision et plage de mesure

Lors du choix d’un convertisseur de courant, il convient de prendre en compte :

• la plage du courant primaire (par ex. 0…20 A, 0…100 A, 0…500 A),
• la précision de la mesure,
• le type de signal de sortie,
• l’isolation galvanique,
• la compatibilité avec le contrôleur ou l’appareil de mesure choisi.

Dans de nombreuses applications industrielles, on utilise des convertisseurs avec une sortie de 5 A, qui est la norme pour les mesures secondaires.

Applications des convertisseurs de courant

Le convertisseur de courant est utilisé dans de nombreux domaines :

• énergie et distribution électrique,
• systèmes d’automatisation industrielle,
• surveillance du fonctionnement des moteurs et machines,
• installations photovoltaïques et à batteries,
• protection contre les surcharges et les courts-circuits.

Dans chacun de ces domaines, le convertisseur de mesure du courant joue le rôle d’un élément de contrôle fiable.

Résumé

Le convertisseur de courant et le transformateur de courant sont des dispositifs de mesure de base utilisés dans l’énergie et l’automatisation. Leur tâche principale est de mesurer en toute sécurité le courant primaire et de le convertir en un signal secondaire pouvant être analysé par un contrôleur ou un système de mesure. Il existe des convertisseurs analogiques et numériques, y compris ceux avec interface Modbus RTU.

Le choix du modèle approprié dépend du type de courant (AC ou DC), de la plage de mesure, de la précision requise et des spécificités de l’application. Grâce aux convertisseurs, il est possible de surveiller et de protéger efficacement les équipements électriques et d’optimiser les processus industriels.

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