Utilisation de la Magnéto-Impédance Géante pour la réalisation d'un capteur de courant

A current sensor using the Giant Magneto-Impedance effect

• Auteur / Autrice : Manel Zidi
• Direction : Jean-Paul Yonnet, Aktham Asfour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 18/11/2014
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble / G2ELab
• Jury : Président / Présidente : Christophe Dolabdjian
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Paul Yonnet, Aktham Asfour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Coillot, Yann Le Bihan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Courants électriques

Mots clés libres

Magnéto-Impédance Géante (GMI)

Mesure de champ magnétique

Capteur de courant

Giant Magneto Impedance

Magnetic field measurements

Current measurements

Résumé

Le potentiel de la GMI a été exploré pour la réalisation d'un capteur magnétique de mesure du courant électrique. Une partie notable de ce projet a été consacrée à l'investigation de l'électronique de conditionnement du capteur, notamment, l'électronique d'excitation de l'élément sensible et l'électronique de détection de la variation de la tension à ces bornes. Une nouvelle solution d'oscillateur numérique précis, stable et de haute fréquence a été proposée. Un convertisseur tension-courant basé sur la source de Howland a été associé à cet oscillateur. Pour la détection, des technologies innovantes et prometteuses, tel que le détecteur RMS-DC pour les mesures précises, ont été proposées. Un conditionnement électronique permet d'utiliser ce détecteur pour la démodulation des signaux alternatifs. Une approche originale de détecteur d'amplitude sans seuil utilisant un amplificateur limiteur a été développée. Ces technologies ont été intégrées avec succès dans un capteur de courant électrique.

A GMI current sensor was designed. This study was devoted to the investigation of the electronic conditioning of the sensor. An accurate, stable and high frequency digital oscillator was developed. A voltage-to-current converter based on the Howland source was associated to this oscillator. An innovative and promising technology for precise measurements was proposed: the RMS-DC detector. This detector was conditioned for demodulating AC signals. Also an original approach of an amplitude detector using a limiting amplifier was developed. These technologies have been successfully integrated into a GMI current sensor.