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Des capteurs compacts, au format réduit, pour des mesures de haute précision, de forts courants et à large bande passante dans les espaces confinés

Yokogawa Test & Measurement Corporation annonce aujourd’hui le lancement de sa deuxième génération de capteurs de courant AC/DC ouvrants, les CT500SA et CT200SA. Conçus spécifiquement pour les environnements à espace restreint, tels que les essais embarqués sur véhicules xEV, ils offrent des mesures de courant de haute précision dans les gammes 200 A et 500 A. Ces capteurs sont compatibles à la fois avec les analyseurs de puissance et les instruments de mesure, améliorant ainsi la fiabilité et l’efficacité des essais tout en réduisant les coûts liés aux capteurs.

Contexte du développement

La validation automobile et des véhicules électrifiés xEV nécessite de réaliser les mesures après assemblage. À ce stade, l’espace autour des composants est limité et les câbles ne peuvent pas être sectionnés. Bien que les capteurs à passage traversant puissent offrir une meilleure précision, ils exigent que les conducteurs passent à travers leur ouverture centrale. Cela crée d’importantes contraintes logistiques lors de l’installation et du retrait dans les phases avancées des essais de production.

Les capteurs de courant ouvrants répondent, quant à eux, plus facilement à ces exigences, car ils se fixent directement autour des câbles. Comme les ingénieurs doivent généralement installer et retirer les capteurs à plusieurs reprises au fil des phases d’essai et alterner entre l’analyse des signaux et l’analyse de puissance, les capteurs ouvrants offrent une méthode d’installation beaucoup plus pratique.

Les architectures de véhicules plus légères et plus compactes ont rendu ces conditions encore plus contraignantes, en limitant l’accessibilité pour les capteurs dimensionnés pour 1000 A, comme le modèle précédent CT1000S, en particulier pour les applications à plus faibles courants nominaux. Par ailleurs, les capteurs de courant ouvrants conventionnels n’atteignent pas les niveaux de précision requis en raison des défis introduits par leur conception à pince.

Yokogawa Test & Measurement a développé les CT500SA et CT200SA afin de répondre directement à ces défis. Offrant des niveaux de précision comparables à ceux des capteurs à passage traversant, une large bande passante en fréquence et la simplicité d’installation d’une conception ouvrante, les deux capteurs constituent des solutions de mesure compactes, idéales pour les espaces restreints et pour un large éventail d’applications, du développement produit aux essais en conditions réelles.

Principales caractéristiques

1. Mesures compactes dans les espaces restreints

L’unité principale des deux capteurs présente des dimensions compactes de 110 mm de largeur × 62 mm de hauteur × 25 mm de profondeur, ce qui la rend idéale pour les environnements d’essai à espace réduit. Chaque capteur dispose d’un bouton unique de déverrouillage et d’ouverture permettant une installation à une main par pince. Le boîtier comprend également un trou fileté M4 et une fente pour collier de serrage afin de maintenir le capteur en place, ce qui améliore directement la répétabilité des mesures, les sorties étant sensibles au positionnement.

2. Haute précision, large bande passante et conception ouvrante

Les CT500SA et CT200SA garantissent une précision de ±0,1 % sur une plage de température de -40 °C à 85 °C. Dans la plage 23 ±5 °C, la précision est encore améliorée, atteignant une précision maximale de ±0,09 % de la lecture + 0,01 % de la pleine échelle.

Les deux modèles garantissent une précision d’un ordre de grandeur supérieur à celle des capteurs de courant conventionnels, équivalente à celle des capteurs à passage traversant, tout en offrant la commodité d’une installation par pince.

Les bandes passantes disponibles diffèrent selon les modèles. Le CT500SA offre une bande passante de 500 kHz (-3 dB), tandis que le CT200SA atteint 1 MHz (-3 dB). Les CT200SA et CT500SA permettent également de mesurer les fréquences de découpage utilisées pour la validation des onduleurs moteurs, qui nécessitent des mesures à large bande. Les deux modèles conservent une précision de phase de ±0,1° sur la plage 0,1 Hz ¡Ü f ¡Ü 1 kHz.

3. Mesures polyvalentes

Les capteurs de courant sont généralement compatibles avec un seul type d’instrument, qu’il s’agisse d’un analyseur de puissance ou d’un instrument de mesure. Les CT500SA et CT200SA peuvent être connectés directement aux deux types d’instruments, sans nécessiter de connecteur de conversion ni d’accessoire supplémentaire.

En plus du gain de temps et de main-d’œuvre rendu possible par la suppression des changements de capteur, ainsi que de la réduction des coûts d’équipement, la mesure de signaux identiques améliore la fiabilité et supprime la nécessité de synchroniser les données.

Principaux marchés cibles

 EV/xEV
 Automobile
 Énergies renouvelables : photovoltaïque / solaire
 HVAC

Applications

 Mesures embarquées sur véhicules xEV presque finalisés, où l’espace est limité.
 Analyse du rendement des onduleurs impliquant la mesure à large bande des sorties contrôlées par modulation de largeur d’impulsion, PWM, avec contenu harmonique.

 Mesure du courant de sortie et évaluation des performances des systèmes photovoltaïques.
 Surveillance du courant dans les systèmes HVAC et de climatisation.