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Auteur(s)
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Lang TRAN ‐TIEN : Professeur à l’École Supérieure d’Électricité
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Lire l’articleINTRODUCTION
La phase fait l’objet de la mise en œuvre de nombreuses méthodes de mesure, qui sont exploitées dans des domaines très diversifiés.
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Dans le cadre des courants forts, citons l’importance du facteur de puissance pour la définition qualitative d’une installation électrique, la nécessité d’un contrôle de phase lors du couplage de deux réseaux, l’intérêt de la mesure de l’angle interne des machines synchrones en régime perturbé et de l’enregistrement de la différence de phase transitoire entre tensions et courants d’un moteur asynchrone lors de démarrages, etc.
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En technique de courants faibles, la phase est un paramètre aussi fondamental que l’amplitude, et peut devenir parfois un point crucial : il faut la surveiller, conditionner, avancer ou retarder avec soin et précaution ; citons le rôle de la phase dans les systèmes d’asservissement, les chaînes d’acquisition et de transmission de données, les lignes téléphoniques, la télévision, la technique du radar, les télécommunications spatiales, etc.
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Il ne faut pas limiter la mesure de phase au seul phénomène électrique : à l’aide de capteurs, on transforme les grandeurs physiques en tensions électriques ; on étudie ainsi les phénomènes de propagation fluidique ou de vibrations mécaniques ; c’est, par exemple, en mesurant le module et la phase d’une impédance mécanique en différents points d’une structure que l’on comprend la tenue de la structure aux vibrations, en vue de localiser les points et lignes nodaux dans les constructions mécaniques continues, ou de déterminer les fréquences de résonance, le module d’élasticité et le facteur de perte, ou encore de minimiser la transmission de vibrations . Ce sont là certains problèmes posés par la construction des machines modernes de haute qualité.
Du courant fort au courant faible, de toutes natures et de toutes fréquences, de nombreux principes de mesure de différence de phase ont été proposés et font appel à des montages très variés, chacun répondant souvent à des contraintes particulières et donnant des mesures ayant des significations bien définies.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1979 par TRAN-TIEN LANG
- Version courante de juin 2014 par André POLETAEFF
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8. Phasemètres analogiques à bascules
Dans cette classification, on regroupe les phasemètres utilisant des bascules ou des circuits logiques.
À l’aide des procédés électroniques, on transforme les ondes en signaux rectangulaires, la détection de phase est effectuée par des bascules ou des circuits logiques ; l’indication du déphasage est donnée par un appareil à aiguille après l’intégration d’une séquence analogique.
8.1 Phasemètres à bascule bistable
Les tensions à comparer sont traitées au moyen des amplificateurs écrêteurs transformant les alternances en signaux rectangulaires basculant de l’état bas à l’état haut ou vice versa au moment exact où les tensions passent à zéro. On transforme les signaux rectangulaires en impulsions brèves de sens convenables pouvant attaquer une bascule bistable qui donne à la sortie un signal d’autant plus large que le décalage θ est important entre les deux tensions (figure 37). Une intégration de ces signaux permet d’obtenir sur un galvanomètre une déviation linéaire proportionnelle au déphasage.
Les circuits dérivateur‐redresseur et la bascule bistable B peuvent être remplacés par une fonction logique OU EXCLUSIF à deux entrées qui ne fournit un signal que si l’une des entrées est à l’état haut.
Généralement on ne connaît pas le sens de la différence de phase. Pour lever le doute, on retarde arbitrairement la transmission de la voie e 1 au moyen d’une batterie de condensateurs de valeurs croissantes. Pour un affichage donné, si l’indication du galvanomètre décroît lorsqu’on agit sur le déphaseur dans le sens croissant des condensateurs, cela signifie que e 1 est en avance sur e 2 .
Lorsque la différence de phase est faible, le temps de commutation peut entraîner des erreurs. Pour les éviter, on inverse l’une des tensions, on lit le complément de l’angle de phase à 180o.
HAUT DE PAGE8.2 Phasemètres à bascules JK
La bascule bistable de la figure 37 est remplacée par un montage comprenant deux bascules JK et une porte NAND N ; l’intégrateur...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HANSON (R.C) - Narrowband noise immunity in a broadband gain phase meter - (Immunité au bruit à bande étroite dans un phasemètre à large bande). Hewlett‐Packard J., 23, no 9, p. 17-20, mai 1972.
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(2) - DART (R.) - Impédance mécanique et applications à l’étude dynamique des structures. - Spectral Dynamics.
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(3) - AZENCOT (J.), PROST (R.) - Phasemètre large bande à détection synchrone utilisant une ligne à retard comme étalon de temps. - Onde Électrique (F), 55, no 6, p. 341-6 (1975).
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(4) - HILLS (M.T.) - Measurement of small phase changes with the aid of an oscilloscope with a differential imput (Mesure de faible variation de phase à l’aide d’un oscilloscope à entrée différentielle). - Electronics Letters (GB), p. 267, juin 1967.
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(5) - HAUG (A) - Phase measurement. Digital methods (Mesure de phase. Méthodes digitales). - Elektrotech. Z. (ETZ‐B) (D), 25, no 11, 5 juin 1973.
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