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Electrical current measurement based on elastic waves propagation in dielectric materials

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Des matériaux actifs pour les dispositifs de mesure de courant

Un nouvel ensemble de dispositifs permettant de mesurer des courants électriques a été développé avec l'utilisation de matériaux actifs, au lieu des bobines en cuivre et des noyaux magnétiques. Ils peuvent fournir les entrées de base requises pour contrôler le flux d'électricité dans les réseaux d'alimentation électrique complexes contemporains.

Énergie

Avec la libéralisation du marché de l'électricité, il est de plus en plus important d'avoir un contrôle plus rigoureux et précis. Cependant, les dispositifs conventionnels de mesure des courants électriques, basés sur des technologies pratiquement identiques à celles qui existaient il y a plusieurs dizaines d'années, présentent des risques d'incendie et d'explosion significatifs. Les partenaires du projet IELAS, financé au titre du cinquième programme cadre (5e PC), ont travaillé sur un système alternatif qui serait basé sur la propagation d'ondes élastiques sur des supports diélectriques. Le courant électrique à mesurer induit un champ magnétique dans l'émetteur du système qui est constitué d'un matériau magnétostrictif. Des signaux électriques de cinquante ou soixante Hertz sont convertis en ondes mécaniques, lesquelles sont transmises via une structure diélectrique et finissent par atteindre le récepteur. Les matériaux piézoélectriques dans le récepteur convertissent à leur tour les ondes élastiques en courants électriques qui sont amplifiés et traités pour produire une lecture précise de la force du courant d'origine. Morgan Electro Ceramics a apporté aux partenaires du projet sa grande expertise en matière de matériaux et d'ingénierie pour la mise au point de matériaux piézoélectriques répondant aux besoins du récepteur du capteur. Des progrès fulgurants ont été réalisés concernant leurs caractéristiques physiques, chimiques et piézoélectriques grâce à l'utilisation de céramiques polycristallines au lieu de cristaux piézoélectriques naturels. Les céramiques piézoélectriques denses peuvent être fabriquées avec pratiquement n'importe quelle forme ou taille, ce qui ouvre la voie vers des conceptions plus compactes pour le capteur actuel. De plus, elles sont chimiquement inertes et par conséquent insensibles à l'humidité et aux autres conditions atmosphériques. Avec l'arrivée à maturité des technologies de matériaux actifs, l'objectif des partenaires du projet IELAS est l'élimination progressive des capteurs conventionnels, ce qui permettrait de limiter de manière significative le poids et le volume des équipements, et surtout les coûts de fabrication.

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