Capteurs de courant efficace ou RMS, différences et applications
- sensilec
- 5 janv.
- 3 min de lecture
Qu'est-ce que la RMS (valeur efficace) ?
Avant d'aborder le sujet de la valeur efficace vraie (True-RMS), il est important de comprendre ce que RMS (Root Mean Square - valeur efficace) signifie.
La valeur RMS d'un courant est la valeur thermique effective du courant. La valeur RMS correspond à la valeur du courant continu dissipant la même énergie à travers une résistance.
Exemple. Un courant continu d'une intensité de 1 A passant à travers une résistance de 1 Ω dissipe 1²A x 1 Ω = 1 watts. Chaque courant RMS de 1 A dissipera donc 1 watts à travers une résistance de 1 Ω, quelle que soit sa forme d'onde.
Le fait que les valeurs RMS d'un courant de forme d'onde sinusoïdale et d'un courant de forme d'onde carrée soient identiques signifie qu'ils dissipent tous deux la même quantité d'énergie à travers une résistance.
Capteurs de courant à réponse quadratique moyenne
La réponse quadratique moyenne constitue une méthode de mesure simple du courant efficace. Lorsque cette méthode est appliquée, le signal alternatif est redressé, la valeur moyenne est ainsi déterminée et cette valeur est multipliée selon un facteur de 1,1. Cette méthode fonctionne bien avec les signaux de forme sinusoïdale parfaite. Elle fonctionne moins bien avec les signaux présentant une forme d'onde imparfaite. Cela s'explique par le fait que le facteur 1,1 ne puisse être appliqué qu’ aux signaux présentant une forme d'onde sinusoïdale. Pour les signaux présentant une forme d'onde différente, le résultat de la mesure diffère de la valeur efficace réelle. En présence d'une onde carrée, l’erreur de mesure atteint 10 %,
Caractéristiques :
Avantage : Simplicité et coût réduit.
Limite : Fonctionne bien uniquement pour les signaux sinusoïdaux. Pour les autres formes d’onde (carré, triangulaire, bruité), la mesure peut s’écarter significativement de la valeur efficace vraie (True-RMS).
Exemple d’erreur :
Pour un signal carré, l'erreur peut atteindre 10 % ou plus.
Capteurs de courant True-RMS (valeur efficace vraie)
Contrairement aux capteurs à réponse quadratique moyenne, les capteurs True-RMS mesurent la valeur efficace réelle d’un courant ou d’une tension quelle que soit la forme de l’onde.
Caractéristiques :
Équipés de circuits électroniques avancés ou de processeurs numériques capables de calculer la formule intégrale RMS en temps réel.
Précision accrue, même pour les formes d’ondes complexes comme :
Les signaux avec harmoniques.
Les courants modulés (PWM).
Les signaux présentant des distorsions ou des transitoires.
Les capteurs True-RMS (valeur efficace vraie) présentent toutefois eux aussi certaines limites.
Largeur de bande :
Les capteurs True-RMS ont une bande passante définie (par exemple, 0 à 100 kHz). Au-delà de cette bande, les mesures deviennent inexactes.
Facteur de crête :
Défini comme ration entre I maxi / I efficace
Un facteur de crête élevé (signaux avec des pics courts et intenses) peut rendre la mesure moins précise.
En général, les capteurs True-RMS sont conçus pour des facteurs de crête jusqu'à 3, ce qui est suffisant pour la majorité des applications.
Un capteur de courant True-RMS est-il nécessaire
La valeur TRMS est particulièrement utile pour traiter des formes d'onde complexes qui s'écartent du modèle sinusoïdal idéal. Le choix d'utiliser un capteur efficace vraie n’est justifié que pour les applications particulières : variation de vitesse, commande en modulation de largeur d’impulsions (PWM) , gradateur à angle de phase. Pour les applications de gestion technique de bâtiment, de contrôle de charge industrielle, un capteur de courant à réponse quadratique moyenne assure une performance de mesure suffisante.
Comparaison des capteurs de courant :
Caractéristique | Capteur à réponse quadratique moyenne | Capteur True-RMS |
Précision | Bonne pour les signaux sinusoïdaux | Bonne pour toutes les formes d’ondes |
Tolérance aux distorsions | Faible | Élevée |
Coût | Moins cher | Plus cher |
Bande passante | Variable, limité par le circuit magnétique du capteur | selon le circuit de mesure ou le circuit magnétique du capteur |
Applications principales | Réseaux standards, GTB | Variateurs, PWM, signaux complexes |
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