Article
convertisseur de courant pour oscilloscopes
mesure libre de potentiel selon le principe de la pince ampèremétrique
Il y a différentes façons de mesurer un courant électrique. Très souvent on utilise une résistance (encore appelée shunt) aux bornes de laquelle on mesure la chute de tension provoquée par le courant qui la traverse. Sur beaucoup d'oscilloscopes, la masse du signal est reliée au conducteur de terre du secteur, cette liaison galvanique rend la méthode du shunt inappropriée. Les ampèremètres du commerce sont capables de faire des mesures libres de potentiel, mais ne sont pas conçus pour un suivi des variations rapides du courant dans le temps. De plus, les modèles bon marché ne disposent pas d'une sortie que l’on peut raccorder à un oscilloscope. Donc, pour effectuer des mesures de courant à potentiel flottant avec un oscilloscope, il faut un convertisseur coûteux, dont le prix peut dépasser celui de l'oscilloscope. Dans ce cas, le montage fait maison devient particulièrement intéressant !
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PCB
Info supplémentaire / Mise à jour
* Domaine de mesure : courant effectif nominal ±25 A (impulsion de ±80 A max., tension de sortie limitée)
* Précision : 0,2 % typique, 0,7 % max.
* Bande passante : 200 kHz (-0,5 à +1 dB)
* Consommation :
- 50 mA (avec 19,5 V de tension continue sur K1)
- 44 mA (avec 9,2 V de tension continue sur K1)
* Alimentation (K1) :
- = 9,2 V= (en dessous, MOD2 s'arrête)
- = 19,5 V= (max. 18 V à l'entrée de MOD2)
- 9 à 12 V˜ (tension au secondaire d'un transformateur d'alimentation, voir le texte)
* Facteur de conversion :
- 100 mV/A sur K4 (gain = 4)
- 250 mV/A sur K4 (gain = 10)
- 25 mV/A sur K5 et K6
* Tension de sortie : m
- max. ±2,5 V sur K4 (gain = 4)
- max. ±5 V sur K4 (gain = 10, limité à ±20 A)
- max. 3,125 V et min. 1,875 V sur K5
- max. 625 mV˜ effectifs pour un courant sinusoïdal de 25 A˜
* Précision : 0,2 % typique, 0,7 % max.
* Bande passante : 200 kHz (-0,5 à +1 dB)
* Consommation :
- 50 mA (avec 19,5 V de tension continue sur K1)
- 44 mA (avec 9,2 V de tension continue sur K1)
* Alimentation (K1) :
- = 9,2 V= (en dessous, MOD2 s'arrête)
- = 19,5 V= (max. 18 V à l'entrée de MOD2)
- 9 à 12 V˜ (tension au secondaire d'un transformateur d'alimentation, voir le texte)
* Facteur de conversion :
- 100 mV/A sur K4 (gain = 4)
- 250 mV/A sur K4 (gain = 10)
- 25 mV/A sur K5 et K6
* Tension de sortie : m
- max. ±2,5 V sur K4 (gain = 4)
- max. ±5 V sur K4 (gain = 10, limité à ±20 A)
- max. 3,125 V et min. 1,875 V sur K5
- max. 625 mV˜ effectifs pour un courant sinusoïdal de 25 A˜
Liste des composants
Résistances
(CMS 0805, 1%)
R1,R2 = 12 kOHM
R3,R5,R10 = 10 kOHM, 0,1%
R4,R6 = 20 kOHM, 0,1%
R7 = 6,8 kOHM
R8 = 7,5 kOHM, 0,1%
R9 = 30 kOHM, 0,1%
R11 = 0 OHM
R12 = 12 OHM, ¼ W, CMS 1206
R13 = 330 OHM
R14 = 1 kOHM
P1 = 100 OHM, CMS, par ex. Bourns 3314G-2-101E
Condensateurs
(CMS 0805, 50 V, 10%)
C1,C2,C4 = 1 µF
C3,C5 = 470 nF
C6 = 1 µF / 63 V, PET, pas de 5 ou 7,5 mm
C7,C11 = 4,7 µF, CMS 1206
C8 = 4,7 µF, CMS 1210
C9,C10 = 100 nF
C12 = 470 µF, 20%, pas de 5 mm, 13×21 mm
C13 à C16 = 10 nF / 100 V
Inductances
L1 = 4,7 µH, 20%, 1,2 A, 120 mOHM, par ex. Bourns SRN3015TA-4R7M
L2 = 1 kΩ@100 MHz, 200 mA, 600 mOHM, par ex. Laird HZ0603B102R-10
Semi-conducteurs
B1 = DF04S, pont redresseur 400 V / 1,5 A, CMS SDIP 4L
LED1 = LED, rouge, CMS 0805
LED2 = LED, verte, CMS 0805
T1 = FZT751, PNP, 60 V, 2 W, 3 A, CMS SOT-223
IC1 = AD8552ARZ, CMS SOIC-8
IC2 = OPA2197IDR, CMS SOIC-8
IC3 = LT1021DCS8-5#PBF, SOIC-8
MOD1 = LTS 25-NP, modèle câblé, LEM
MOD2 = TMR 1-1211, module SIP, Traco Power
Divers
K1 = bornier à vis, à 2 pôles, encartable, au pas de 5 mm
K2,K3 = cosse plate mâle de 6,35 mm, avec trou pour vis M3, par ex. TE Connectivity 42822-2
K2,K3 = cosse plate femelle de 6,35 mm, bleue, pour fil de 2,5 mm2
K4 à K6 = 3× connecteur mâle, à 2 broches, au pas de 2,54 mm
K4 à K6 = seulement 1× connecteur femelle, à 2 broches, au pas de 2,54 mm
S1,S2 = interrupteur à glissière, à angle droit, 1× inverseur, 100 mA, par ex. OS102011MA1QN1
Prise BNC femelle (voir texte)
Prise d'alimentation, 2,1 mm, isolée
Fiche banane femelle, rouge, 4 mm, isolée, 30 A, par ex. Cliff Electronic FCR14461
Fiche banane femelle, noire, 4 mm, isolée, 30 A, par ex. Cliff Electronic FCR14460
Boîtier, Hammond 1455K1201, 78×123×43 mm
Fil de câblage à brins, 5 cm, 2,5 mm2, rouge
Fil de câblage à brins, 5 cm, 2,5 mm2, noir
Fil de câblage à brins pour K1 et prise BNC
4× rondelle plate, M3, acier
2× entretoise, acier, 10 mm, perçage M3
Bloc d'alimentation à sortie de 12 V continus, =100 mA
Circuit imprimé, réf. 150170-1
(CMS 0805, 1%)
R1,R2 = 12 kOHM
R3,R5,R10 = 10 kOHM, 0,1%
R4,R6 = 20 kOHM, 0,1%
R7 = 6,8 kOHM
R8 = 7,5 kOHM, 0,1%
R9 = 30 kOHM, 0,1%
R11 = 0 OHM
R12 = 12 OHM, ¼ W, CMS 1206
R13 = 330 OHM
R14 = 1 kOHM
P1 = 100 OHM, CMS, par ex. Bourns 3314G-2-101E
Condensateurs
(CMS 0805, 50 V, 10%)
C1,C2,C4 = 1 µF
C3,C5 = 470 nF
C6 = 1 µF / 63 V, PET, pas de 5 ou 7,5 mm
C7,C11 = 4,7 µF, CMS 1206
C8 = 4,7 µF, CMS 1210
C9,C10 = 100 nF
C12 = 470 µF, 20%, pas de 5 mm, 13×21 mm
C13 à C16 = 10 nF / 100 V
Inductances
L1 = 4,7 µH, 20%, 1,2 A, 120 mOHM, par ex. Bourns SRN3015TA-4R7M
L2 = 1 kΩ@100 MHz, 200 mA, 600 mOHM, par ex. Laird HZ0603B102R-10
Semi-conducteurs
B1 = DF04S, pont redresseur 400 V / 1,5 A, CMS SDIP 4L
LED1 = LED, rouge, CMS 0805
LED2 = LED, verte, CMS 0805
T1 = FZT751, PNP, 60 V, 2 W, 3 A, CMS SOT-223
IC1 = AD8552ARZ, CMS SOIC-8
IC2 = OPA2197IDR, CMS SOIC-8
IC3 = LT1021DCS8-5#PBF, SOIC-8
MOD1 = LTS 25-NP, modèle câblé, LEM
MOD2 = TMR 1-1211, module SIP, Traco Power
Divers
K1 = bornier à vis, à 2 pôles, encartable, au pas de 5 mm
K2,K3 = cosse plate mâle de 6,35 mm, avec trou pour vis M3, par ex. TE Connectivity 42822-2
K2,K3 = cosse plate femelle de 6,35 mm, bleue, pour fil de 2,5 mm2
K4 à K6 = 3× connecteur mâle, à 2 broches, au pas de 2,54 mm
K4 à K6 = seulement 1× connecteur femelle, à 2 broches, au pas de 2,54 mm
S1,S2 = interrupteur à glissière, à angle droit, 1× inverseur, 100 mA, par ex. OS102011MA1QN1
Prise BNC femelle (voir texte)
Prise d'alimentation, 2,1 mm, isolée
Fiche banane femelle, rouge, 4 mm, isolée, 30 A, par ex. Cliff Electronic FCR14461
Fiche banane femelle, noire, 4 mm, isolée, 30 A, par ex. Cliff Electronic FCR14460
Boîtier, Hammond 1455K1201, 78×123×43 mm
Fil de câblage à brins, 5 cm, 2,5 mm2, rouge
Fil de câblage à brins, 5 cm, 2,5 mm2, noir
Fil de câblage à brins pour K1 et prise BNC
4× rondelle plate, M3, acier
2× entretoise, acier, 10 mm, perçage M3
Bloc d'alimentation à sortie de 12 V continus, =100 mA
Circuit imprimé, réf. 150170-1
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