De nouveaux capteurs de tension et d'intensité, pour les futurs avions
Pour optimiser les réseaux électriques à bord, toujours plus complexes et gourmands en énergie, il est essentiel de mesurer avec une grande exactitude les courants et les tensions. Le secteur de l'avionique utilise pour ces capteurs des dispositifs de shunt ou des diviseurs de résistance, des transformateurs ou des systèmes à effet Hall. Le point faible de ces capteurs classiquement magnétiques est la rémanence, qui engendre un décalage. Les chercheurs du projet NEELEFFECTINTHESKY (Magnetic sensors with no remanence for aircraft application) ont utilisé une nanotechnologie innovante mise au point par une entreprise en France. Elle s'appuie sur la physique fondamentale et l'usage de composites super-paramagnétiques nano-structurés, dotés de propriétés magnétiques et mécaniques uniques. Ce matériau souple, fait de particules de moins de 10 nm, élimine complètement la rémanence magnétique. Ce capteur donne une grande exactitude quelle que soit l'intensité du courant, en continu comme en alternatif, et même dans des environnements difficiles soumis à des vibrations intenses, des températures élevées ou des perturbations électromagnétiques. Les membres du projet ont cherché à valider cette technique pour des capteurs en avionique, puis ils ont construit cinq capteurs prototypes pour l'intensité, et cinq autres pour la tension. L'augmentation de la puissance nécessaire à bord oblige le réseau électrique à gérer des intensités et des tensions très élevées. Les capteurs protégeront les équipements et le personnel contre les courants de fuite, mais permettront aussi une mesure exacte de l'énergie dans des environnements électromagnétiques difficiles et sous des températures extrêmes. L'équipe a travaillé à concevoir des capteurs polyvalents, capables de fonctionner avec exactitude dans les zones froides (jusqu'à –60 degrés Celsius) comme dans les zones chaudes (au-dessus de 115 degrés). La consommation ciblée pour les capteurs de courant à boucle fermée était inférieure à 1 W. Ces capteurs devaient aussi être insensibles au bruit électrique. En outre, les chercheurs ont étudié la possibilité d'utiliser le même circuit électronique pour les capteurs de tension et d'intensité. Les prototypes des capteurs, polyvalents, plus petits et plus légers, ont pu être intégrés dans un circuit intégré ASIC compact, ce qui réduira le poids de la prochaine génération d'avions.
Mots‑clés
Voltage, capteurs de courant, avion, capteurs magnétiques, rémanence, NEELEFFECTINTHESKY
