Pince de courant

Grâce aux connaissances de base en ingénierie électrique, nous savons que le courant doit toujours être mesuré en série, en direction de l’utilisateur. La résistance interne de l'ampèremètre produit toujours un changement dans le circuit complet. C'est pourquoi la résistance interne doit être la plus faible possible. Cependant, il n'est pas toujours possible d'ouvrir le circuit pour mesurer le courant avec un ampèremètre, ou le courant dans le réseau de courant alternatif est très élevé, ce qui empêche la mesure du courant par contact. Dans ces cas, une pince de courant entre en jeu.

Principe de fonctionnement général de la pince de courant
Un champ magnétique, linéaire par rapport au courant qui passe, se déploie autour de chaque conducteur électrique à travers lequel le courant passe. Dans le cas du courant continu, il s'agit d'un champ magnétique CC et, dans le cas du courant alternatif, d'un champ magnétique CA. La pince de courant utilise cet effet pour mesurer, selon le type de courant, le courant à travers un capteur Hall (courant continu) ou à travers un type de transformateur (courant alternatif).

Quelle pince de courant dois-je utiliser?
Le choix de la pince de courant dépend de plusieurs facteurs. Le premier facteur est la nature du courant. La pince pour courant alternatif est la plus utilisée. Pour les applications dans lesquelles il faut aussi mesurer le courant continu au moyen d'une pince de courant, comme par exemple pour mesurer le courant du système de démarrage d'un véhicule à moteur, il faut un appareil qui mesure aussi le courant continu. Normalement, les pinces qui mesurent le courant continu mesurent aussi le courant alternatif.

Une autre chose à prendre en compte au moment de choisir la pince de courant adéquate, est l'ampérage. En général, plus le courant à mesurer est grand, plus la taille de la pince de courant sera grande. Un type de design spécial de pince de courant est la bobine Rogowski. Ce type de pince de courant s'utilise souvent pour mesurer des courants alternatifs très élevés puisqu'ici, des pinces très grandes peuvent être acquises. Le grand avantage de la pince de courant qui utilise une bobine Rogowski est que la bobine de mesure est très flexible par rapport aux tenailles qui utilisent un noyau de fer. Une pince de courant flexible s'utilise fréquemment pour les mesures dans les armoires de distribution, mais aussi dans les endroits difficiles d'accès.

La pince de courant s'emploie souvent pour mesurer la puissance électrique. Ce type particulier de pince de courant s'utilise largement dans la technologie de la mesure électrique. Dans ces cas, il est nécessaire de prendre en compte la chose suivante: la mesure avec ce type d'appareil n'est possible que si tous les conducteurs d'un réseau triphasé ont la même charge, c'est-à-dire, sont symétriques. Or, il est rare de trouver une charge symétrique, sauf dans les moteurs et les chauffages à 3 phases. Pour mesurer les phases asymétriques dans un réseau triphasé, il est nécessaire d'utiliser une pince pour chaque phase. PCE Instruments offre, pour ces cas, la pince de courant adéquate, qui intègre les fonctions nécessaires pour la mesure de la puissance. En mesurant, dans un réseau triphasé, le courant des différentes phases avec la pince de courant correspondante, et, simultanément, la tension des 3 phases incluant le conducteur neutre, l'utilisateur reçoit de la pince de courant triphasée avec mesure de puissance, toute une série de résultats mesurés et calculés. Elle spécifie s'il s'agit de la tension entre les phases, la tension entre phase et neutre, le courant de phase mesuré avec la pince de courant, la puissance active, apparente et réactive par phase et totale, les facteurs de puissance, le déplacement de phase pour chaque phase et l'énergie active, réactive et apparente.

L'une des fonctions de mesure spéciale d'une pince de courant est celle qui est connue sous le nom de Inrush. Cette fonction s'utilise chaque fois qu'il faut mesurer le courant de démarrage d'une machine ou d'un moteur. Après l'activation, la pince de courant se trouve dans une sorte de mode de veille. Dès que le courant est détecté par la pince, il est décelé avec une fréquence d'échantillonnage très élevée et s'affiche sur l'écran, même si le courant revient à un niveau faible après la mise en route du dispositif.

Une pince de courant TRMS est capable de mesurer la valeur du courant TRMS. Les sigles TRMS signifient True Root Mean Square. La traduction en français est: "moyenne quadratique réelle". C'est-à-dire qu'une pince de courant TRMS mesure le courant avec un taux d'échantillonnage élevé et réalise un calcul en conséquence. Une pince de courant sans la fonction TRMS mesure la valeur de crête, partie de la base d'une onde sinusoïdale et calcule la valeur de courant avec le facteur de forme correspondant. Cependant, si le courant n'est pas sinusoïdal à cause de la charge ou de la forme de l'onde de tension, la pince de courant affichera une valeur de mesure incorrecte. D'autres fonctions spéciales, comme la mesure de la tension ou de la résistance et la mesure de la température, complètent les fonctions d'une pince de courant.

Une pince de courant sert à la mesure indirecte de grandeurs électriques dans des conduits sous tension. Contrairement à la mesure directe du courant, qui requière la déconnexion du circuit électrique, la pince de courant réalise cette mesure sans contact. Pour cela, ces appareils utilisent le principe physique de l'induction magnétique, dans lequel les conduits de courant électrique induisent dans un champ électrique mesurable. La mesure sans contact offre de multiples bénéfices. D'un côté, il est possible de mesurer dans des conduits isolés, sans avoir besoin d'interrompre le fonctionnement des appareils électriques et des machines. D'autre part, ce processus évite les imprécisions de la mesure.

En déterminant la force du champ électrique qui entoure un conducteur électrique de courant alternatif, la pince de courant peut calculer, avec une grande précision, l'intensité du courant alternatif. Une pince de mesure du courant continu utilise un capteur Hall, qui mesure le champ magnétique autour d'un conducteur par lequel passe le courant continu. Pour cela, le conducteur de courant est guidé à travers un noyau laminé, isolé et divisible dans la partie avant de la pince de courant. Les pinces de courant modernes transmettent le champ magnétique généré à travers les pinces aux circuits électroniques et amplificateurs dans la pince de courant et traduisent le champ électrique ou la force du champ magnétique, selon le réglage et le design, en courant continu ou alternatif. Vous pouvez normalement visualiser la valeur de mesure sur un grand écran numérique intégré à la pince de courant. Selon le design et la taille de la pince, l'écran permet de visualiser l’évolution graphique.

Vous pouvez lire les valeurs mesurées correspondantes sur un écran numérique. Cependant, la plage de mesure de cette méthode de mesure indirecte et pratique est limitée par deux paramètres. D'une part, il est très difficile de mesurer avec une pince des courants très faibles, parce que les champs magnétiques induits ne peuvent pas être détectés. D'autre part, les sections transversales du conducteur nécessaires pour les courants élevés et les noyaux de pinces aux dimensions correspondantes limitent la maniabilité de ces appareils de mesure. Même si une pince de courant n'est pas l'appareil de mesure idéal pour mesurer des courants particulièrement faibles et des sections transversales de conducteurs extrêmement grandes et pour la mesure dans des endroits inaccessibles, le spectre de rendement de cet mesureur pratique et à mesure immédiate est suffisant pour de nombreuses applications.

Un exemple en est le secteur de l’automobile. Avec une pince de courant, vous pouvez analyser l’électronique défectueuse d'une voiture. La pince de courant est aussi très utile dans la recherche de courant de fuites dans un véhicule. Ces appareils s'emploient dans de nombreux domaines, depuis l'usage privé d'un amateur, en passant par l'utilisation dans des ateliers, jusqu'à l'analyse et l'évaluation de grandeurs électriques par des techniciens et des ingénieurs.

FAQ
La pince ampéremétrique indique “zéro” bien que le courant passe
Ce phénomène arrive lorsque, dans un réseau monophasé, les fils L1 et N passent simultanément par le conducteur électrique. Dans ce cas, les champs magnétiques des deux fils se neutralisent réciproquement, ce qui empêche la pince ampéremétrique de mesurer tout courant.

Courants très faibles
Lorsque les courants sont très faibles, il est difficile que la pince ampéremétrique réussisse à montrer une valeur. Dans ce cas, vous pouvez enrouler plusieurs fois le fil sur le conducteur électrique de la pince ampéremétrique. Vous devrez diviser la valeur indiquée sur l'écran de la pince ampéremétrique par le nombre fois que vous avez enroulé le fil.