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

Abstract

In this thesis we aim to realize a contactless GMI current sensor. The electronic conditioning of the sensor has been deeply investigated. Particular attention has been paid to the exciting alternate current of the sensitive element and the measurement circuit of the voltage change across it. A new accurate, stable and high frequency digital oscillator (DDS) was proposed. A voltage-to-current converter based on the Howland pomp was associated to this oscillator. For voltage measurement and amplitude demodulation, innovative and promising solutions have been proposed. A first solution uses a new generation of RMS-DC converters for accurate measurements. An adequate electronic conditioning of this detector allows using it in a GMI sensor for both AC and DC current measurement. Also a second original approach of amplitude detection without threshold limitation, using a limiter amplifier has been developed and successfully incorporated into a GMI current sensorCette thèse explore le potentiel de la Magnéto-Impédance Géante (GMI) pour la réalisation d’un capteur magnétique de mesure du courant électrique sans contact. Une partie notable 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 et de démodulation de l’amplitude de la tension à ses bornes. Une nouvelle solution d’oscillateur numérique, utilisant la technologie DDS a été proposée. Un convertisseur tension-courant basé sur la source de Howland a été associé à cet oscillateur. Pour la détection, des techniques et méthodes innovantes et prometteuses ont été proposées. La première technique utilise une nouvelle génération de détecteur RMS-DC pour les mesures précises. Un conditionnement électronique approprié permet d’utiliser ce détecteur dans un capteur GMI pour la mesure de courant AC/DC. Une deuxième approche originale de détecteur d’amplitude sans seuil utilisant un amplificateur limiteur a aussi été développée et intégrée avec succès dans un capteur GMI de courant électrique