Un ampli op pour la mesure d’un courant avec une liaison sans fil

26 janvier 2018 // Par Kris Lokere, Responsable des applications stratégiques, Produits de conditionnement du signal, Linear Technology, aujourd'hui membre d'Analog Devices
La plupart des circuits de mesure d’un courant appliquent une méthode très simple : créer une chute de tension aux bornes d'une résistance de mesure, amplifier la tension et la lire avec un convertisseur analogique-numérique, ce qui permet de connaître l’intensité du courant. Cependant, si la tension aux bornes de la résistance est très différente de la masse système, le processus se complique. Les solutions classiques consistent à transposer la différence de tension dans le domaine analogique ou numérique. Mais l’approche proposée ici est différente. Il s’agit d'une liaison sans fil. Les amplificateurs de mesure de courant, côté positif de l’alimentation, fonctionnent dans le domaine analogique. Les circuits intégrés sont compacts, mais la différence de tension acceptable est limitée par les technologies des semi-conducteurs. Et les composants fonctionnant à plus de 100 V sont rares. En outre, ces circuits perdent en précision si la tension en mode commun aux bornes de la résistance de mesure change rapidement ou oscille autour de la masse système. Les isolateurs magnétiques ou optiques franchissent généralement la barrière d’isolation dans le domaine numérique. Le matériel est légèrement plus encombrant, mais ne subit aucune perte de précision et peut accepter des tensions de plusieurs milliers de volts. Ces circuits nécessitent une alimentation isolée, qui peut, dans certains cas, être intégrée dans le composant d'isolation. Si la résistance de mesure est séparée physiquement du système principal, il est possible que vous ayez besoin d'installer des fils ou des câbles d'une certaine longueur. Mais une nouvelle approche est possible grâce à des technologies récentes de conditionnement du signal et de communication sans fil. En faisant en sorte que l'ensemble du circuit se trouve dans un état flottant dans le mode commun de la résistance de mesure et en transmettant les données mesurées par un signal radio, les limitations de tension disparaissent. La résistance de mesure peut être placée n'importe où et ne nécessite aucune connexion par câble. Si le circuit bénéficie d'une très basse consommation, vous n'avez même pas besoin d'une alimentation isolée et il peut même fonctionner pendant de nombreuses années avec une toute petite pile.
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Kris Lokere, Linear Technology, Analog Devices,