En revanche, tous les capteurs actuels disponibles sur le marché présentent une erreur de phase qui s'accroît progressivement dans les hautes fréquences en raison des délais de réponse des modules électroniques. Cette erreur est amplifiée par les différences de conception entre les modèles, qui peuvent en modifier l'amplitude.
Une fonction de correction de déphasage permet de compenser cette erreur. Pour que cette fonction fonctionne correctement, deux éléments sont nécessaires :
un analyseur de puissance dont le logiciel effectue les calculs appropriés et
un capteur de courant dont le déphasage est connu.
Pour faciliter la compréhension des calculs effectués par le logiciel de l’analyseur de puissance, il est utile de les comparer à la fonction de « déphasage » ou de correction de phase d’un oscilloscope. Si deux signaux différents sont reçus à des instants différents sur l’oscilloscope en raison des latences du circuit, la fonction de « déphasage » permet d’aligner ces signaux, compensant ainsi leur latence par une valeur de temps fixe.
En pratique, la saisie d’une valeur de correction de déphasage dans un analyseur de puissance tel que le HIOKI PW6001 a le même effet, car un déphasage correspond essentiellement à un délai entre le courant et la tension. À titre d’exemple, la figure suivante illustre le délai pour un capteur de courant de la série HIOKI CT68. Le délai est exprimé en nanosecondes en fonction de la fréquence :
Figure 1 : Délai du capteur HIOKI CT68
Un délai de 100 ns à une fréquence de 100 Hz n'a pas le même impact qu'un délai de 100 ns à une
fréquence de 1 MHz. Cela devient évident lorsqu'on convertit ce délai en une valeur de déphasage exprimée en degrés :
Figure 2 : Déphasage en fonction de la fréquence
Naturellement, cette explication simplifiée suppose que le délai de réponse du capteur de courant soit toujours constant, quelle que soit la fréquence. C'est le cas des capteurs de courant HIOKI, comme la série CT68. Ainsi, pour revenir à la fonction d'alignement, une seule valeur suffit à compenser le déphasage du capteur.
Il s'agit là d'une caractéristique distinctive des capteurs HIOKI, mais elle ne constitue pas une propriété standard des capteurs de courant disponibles sur le marché. Voici ce qui peut se produire avec un capteur de courant conventionnel :
Figure 3 : Comparaison de capteurs conventionnels avec un capteur HIOKI série CT68.
Un capteur dont le délai varie en fonction de la fréquence peut considérablement compliquer la compensation du déphasage dans un analyseur de puissance. En effet, la valeur à saisir pour le paramètre d'alignement ou de « déphasage » est incertaine.
Une autre caractéristique unique des capteurs de courant HIOKI est que le délai de phase est indépendant de la position du conducteur dans le capteur pendant la mesure :
Figure 4 : Délai de phase des capteurs HIOKI CT68 et position du câble dans le capteur
La présence d'une seule ligne sur le graphique s'explique par l'identité des courbes de déphasage pour les cinq positions de mesure. Toutefois, cette caractéristique n'est pas systématique pour tous les capteurs disponibles sur le marché. En général, la position du noyau conducteur au sein du capteur de courant influence les valeurs, comme illustré dans le graphique suivant :
Figure 5 : Déphasage typique des capteurs et position du fil au sein du capteur
Comme vous pouvez le constater, la compensation du déphasage est impossible sans un analyseur de puissance compatible. Toutefois, il est tout aussi évident que l'association adéquate d'un analyseur de puissance et d'un capteur de courant est essentielle pour une compensation précise du déphasage lors des mesures.
Spécialisée depuis de nombreuses années dans le développement de capteurs pour la mesure de puissance, HIOKI a toujours accordé une importance capitale au facteur de retard. À l'inverse, les capteurs d'autres fabricants sont généralement conçus pour la mesure précise du courant continu, domaine où le retard est moins critique.
Par conséquent, l'association des analyseurs de puissance et des capteurs de courant HIOKI constitue la solution idéale pour une large gamme d'applications d'analyse de puissance, du courant continu aux hautes fréquences. Après tout, il faut être deux pour danser le tango.
