Mesures d’intensité de courant électrique

Cet article traite les principaux aspects liés à la mesure d’intensité de courant électrique : le mesurande, les instruments de mesure, les capteurs de courant, ainsi que les méthodes de mesure qui assurent la traçabilité au Système international d’unités.

Le choix du matériel à utiliser, ainsi que celui de la méthode la plus appropriée, sont déterminés par le type de mesure qu’on désire effectuer et par l’usage qu’on souhaite faire de l’information ainsi obtenue. En effet, l’approche est différente selon qu’il s’agit de tests de fonctionnement ou de contrôle de conformité à un cahier des charges ou à une norme, de mesures en laboratoire, de mesures ponctuelles ou répétitives effectuées au moyen d’un banc automatisé, de mesures de forts courants ou de faibles intensités de courant, réalisées en régime continu, à basse fréquence ou à fréquence plus élevée.

Dans le cas de courants alternatifs, la grandeur à mesurer (valeur efficace, valeur moyenne après redressement…) est aussi un élément déterminant dans le choix de l’appareil, notamment lorsqu’il s’agit de signaux affectés de distorsion. La description des paramètres mesurables ainsi que la problématique liée à la forme du signal font l’objet du chapitre 1.

L’instrument de mesure de l’intensité du courant électrique est un ampèremètre. Le chapitre 2 de cet article décrit les principaux types d’ampèremètres, ainsi que d’autres méthodes de mesure du courant. Une large place est accordée aux instruments numériques qui, du fait des progrès incessants réalisés dans le domaine de l’électronique, ont occupé le marché au détriment des appareils analogiques. En effet, les performances des composants et des systèmes autour desquels ils sont construits, la possibilité d’échantillonner le signal, permettant une analyse mathématique de celui-ci et donnant ainsi accès à toutes ses caractéristiques, leur robustesse ainsi que leur prix de plus en plus attractif, ont rendu leur emploi quasi universel.

À partir de quelque dizaines d’ampères, la mesure de l’intensité du courant électrique se fait au moyen des capteurs de courants. Différentes technologies sont disponibles sur le marché. Le chapitre 2 présente des principes de mesure aux moyens de shunts, capteurs de courant à effet Hall et inductifs, dont les transformateurs de courant indispensables pour la mesure de courants d’intensité élevée. Leur utilisation implique en effet de prendre certaines précautions, tant pour garantir la qualité des mesures que pour assurer la sécurité de l’opérateur et des matériels.

Les critères de choix d’un instrument et d’une méthode de mesure sont discutés également dans le chapitre 2.

La dernière partie de l’article, le chapitre 3, définit la notion de traçabilité métrologique et décrit la chaîne de traçabilité pour l’intensité de courant électrique. Quelques exemples d’étalonnage d’instruments de mesure se trouvent dans ce chapitre et les diverses composantes d’incertitude sont introduites afin de compléter cet article.