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Tracking : 3 ou 4 fils !

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La correction active d'alimentation, la mesure 3 et 4 fils

Le suivi d'alimentation, la régulation au plus près !

Alimentation avec et sans tracking
Cette alimentation possède des connexions pontées par paire :

En effet, + et sont doublés d'un 'S' pour Sense. Il s'agît là d'un procédé 4 fils.
Avec les ponts en place, la tension programmée, (exemple) 12.50 Volts est garantie en sortie d'alimentation : sur les bornes. Mais si l'on alimente un récepteur assez gourmand en intensité, de par la longueur et la résistance des fils, il ne restera plus que (exemple) 11.15 Volts...
Avec le trackingTracking en anglais = suivi en français
Ou plus justement : correction active
, on utilise 4 fils, (Les 2 'Sense' : S+ et S–), reliés respectivement au plus près du récepteur. Ces fils de mesure, qui n'ont pas besoin d'offrir une section élevée, ramènent la tension du récepteur à l'alimentation qui ajustera alors sa sortie de manière à garantir 12.50 Volts à l'arrivée, en l’occurrence en conservant notre exemple : 12.50 V + (12.50 – 11.15) ≃ 13.85 VoltsEn réalité un peu plus car la tension dans la charge ayant augmentée, l'intensité (I = U / R) augmente aussi, ce qui implique une chute de tension dans les fils légèrement supérieure !




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Le principe de la correction active (le suivi)

Alimentation sans suivi tracking
Les entrées S+ et S– sont directement reliées aux bornes de puissance + et , la tension dans la charge, (comme le précisent les changements de couleur), subit la chute de tension dans les résistances des fils...
Ex : de 12.50 Volts programmés, il ne parvient que 11.10 V à la charge...
Alimentation 4 fils avec suivi, tracking
Avec la correction active, (via de préférence des fils torsadés pour limiter les parasites), l'alimentation reçoit la vraie tension parvenant à la charge sur ses bornes S+ et S–. Afin de garantir la tension de 12.50 Volts sur la charge, la tension entre les sorties + et de l'alimentation augmente jusqu'à un peu plus de 13.95 Volts !




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Suivi coté récepteur : sonde PT100 4 fils

L'illustration ci-dessous nous révèle 2 circuits :
  1. En noir gras le circuit alimenté par le générateur de courantGénérateur d'intensité ou prévoir une alimentation capable de travailler en court-circuit dans la mesure où la résistance à mesurer est faible
    Le montage 4 fils ne se justifie que pour des résistances faibles (inférieures à 20 Ω) ou de grandes distances
    Ou pour de la grande précision : sonde PT100
    Sonde PT100
  2. En gris fin, le circuit de mesure avec le voltmètre.
Mesure 4 fils principe
Pourquoi ne pas mesurer la tension U directement sur le générateur d'intensité et économiser ainsi 2 fils ?
Mesure 2 fils vs mesure 4 fils instrumentationLa résistance des fils acheminant le puissance ne doit pas être négligée, si R à mesurer vaut 1 Ω ; R fil peut engendrer 10% d'erreur (≃ 0.1 Ω par mètre pour du 0.75 mm²)
Par contre la boucle du voltmètre n’achemine quasiment aucune intensitéLa résistance des multimètres en position voltmètre est standardisée à 10 MΩ ; ce quel que soit le calibre et le type de tension (Continue ou alternative). Ainsi pour connaître R à mesurer on applique : R = U / I ; tout simplement !

Notez que même au niveau du raccordement des 4 fils il convient d'être prudent !
La photo ci-dessous représente un shuntRésistance très faible pour mesurer une intensité via la loi d'Ohm.
Ex : 0.001 Ω (1 mΩ) pour mesurer des centaines d'Ampères avec un voltmètre sur le calibre 200 mV : 1 mV = 1 A ; 150 mV = 150 A (150 mV / 0.001 Ω = 150 A)
: notez la position des vis de raccordementLes fils de mesure au plus près de l'élément à contrôler et surtout pas au même endroit que la puissance pour ne pas fausser la mesure à cause des résistances de serrage et de contact !
Les fils noirs : la puissance, les blancs : la boucle de mesure du voltmètre...
Shunt de mesure 100 A
!




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PT100 : 2, 3 ou 4 fils ? La vidéo !


La vidéo permet de constater l'erreur de mesure engendrée par les résistances des fils. Le meilleur moyen de s'en affranchir consiste à utiliser des 'boucles de courant' fournies par un transmetteur (matériel d'instrumentation) dont le rôle est de convertir la résistance de la sonde PT100 en signal standard 4 à 20 mA :
  • 4 mA = extrémité basse de l'échelle (4 mA permet contrairement à 0 de constater une ouverture accidentelle du circuit)
  • 20 mA = extrémité haute de l'échelle (ex plage de mesure 10° C à 30° C : 12 mA = 20° CPlage de mesure = 20° C (30 – 10), le talon est de 10° C
    Plage de lecture = 16 mA (20 – 4), le talon est de 4 mA
    Règle de 3 : 12 mA = 4 (talon de 4 mA) + 1/2 de la plage de lecture
    20° C = 10 (talon de 10°C) + 1/2 de la plage de mesure
    )




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Une variante, la PT100 : 3 fils

Sonde PT100 3 ou 4 fils
NB : Il existe une variante à 3 fils, dans ce cas la chute de tension dans un fils est mesurée et multipliée par 2 avant d'être soustraite tel que ci-dessous :
Schéma PT100 3 fils
R sonde = [U - (2 × u)] / I
Variante la plus utilisée car plus économique (3 fils au lieu de 4), elle impose que les fils soient identiques ce qui est le cas lors de l'utilisation d'un câble !

Les résistances peuvent aussi provenir de... Mauvaises soudures..., on va voir cela !



Vidéos abonnés : filtrage, attention aux filsFiltrage signal redressé : bonnes pratiques !





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Soudure à l'étain d'une douille de sécurité !


Comme vu en vidéo :
  1. Gratter la partie brillante sur-laquelle l'étain n'accroche pas
  2. Mouiller la panne (pointe) du fer à souder
  3. Étamer la borne à souder et le fil
  4. Veiller à bien faire fondre le fil d'étainSoudure douille de sécurité à l'étain
    Le fil ne fond pas sur la panne car ce n'est pas la panne que l'on soude mais bien la lamelle de la douille avec le fil électrique !
    sur les éléments à souder et pas l'inverse !
    (sous peine d'obtenir des soudures sèches) !




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Bien câbler un condensateur de filtrage !...


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Crée le 12 / 06 / 2017, der. màj le 01 / 07 / 2018 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 4375 fois
Difficulté : ★★★★☆
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