Capteur de tension DVL 1000/SP1 V = 1000 V

Capteur de tension DVL 1000/SP1
VPN = 1000 V
Pour la mesure électronique des tensions : DC, AC Impulsionnelles..., avec une isolation
galvanique entre le circuit primaire et le circuit secondaire.
Particularités
Applications
●● Mesure isolée et bipolaire jusqu'à 1500 V
●● Onduleurs mono-phasés ou tri-phasés
●● Sortie courant
●● Hâcheur de traction et de freinage
●● Connexion primaire sur bornes filetées M5
●● Convertisseurs de traction
●● Compatible avec la famille AV 100.
●● Convertisseurs auxiliaires
Particularités spéciales
●● Connexion secondaire sur connecteur SMS6GE6 Burndy
●● Marquage client : DTR0000306545.
Avantages
●● Consommation faible et faibles pertes
●● Boîtier compact
●● Commande de moteur de puissance
●● Sous station.
Normes
●● EN 50155 : 2007
●● EN 50178 : 1997
●● EN 50124-1 : 2001
●● EN 50121-3-2 : 2006
●● Bon comportement aux variations de mode commun
●● UL 508 : 2010.
●● Excellente précision (courant de décalage, sensibilité,
Domaines d’Application
linéarité)
●● Bon temps de réponse
●● Traction (fixe et embarqué)
●● Faible dérive en température
●● Industrie.
●● Grandes immunités aux perturbations exrérieures.
N° 97.H9.60.001.0
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DVL 1000/SP1
Limites maximales absolues
Paramètre
Symbole
Valeur
Tension d’alimentation maximale (VP = 0 V, 0.1 s)
±UC
±34 V
Tension d’alimentation maximale (travail) (-40 .. 85 °C)
±UC
±26.4 V
Tension d'entrée maximale (-40 .. 85 °C)
VP
1500 V
Tension d'entrée maximale permanente (-40 .. 85 °C)
VPN
1000 V
voir dérive en figure 2
Les limites maximales absolues s'appliquent à 25 °C sauf autre notification.
Un dépassement de ces limites peuvent conduire à un dommage permanent.
L'utilisation aux limites maximales absolues pendant des durées importantes peut dégrader la fiabilité.
Rapports et hypothèse de certification : UL 508
Fichier # E189713 Volume : 2 Section: 7
Normes
●● Pour USR la norme industrielle d'équipement de contrôle UL 508.
●● Pour CNR pour la norme canadienne d'équipement de contrôle CSA C22.2 No. 14-13
Conditions d'acceptation
Lorsque le capteur est monté dans l'équipement final, les données suivantes doivent être prises en considération :
1 - Ces capteurs doivent être montés dans une enceinte d'utilisation finale appropriée.
2 - Les connexions n'ont pas été évaluées.
3 - Les circuits basse tension doivent être alimentés par une alimentation isolée (par exemple : transformateur, isolation
optique, haute impédance, relai électro-mécanique), et n'avoir aucune connexion directe avec le circuit primaire (autre que
par les connexions de terre).
Marquage
Seul ses produits portant le marquage UL ou UR doivent être considérés comme répertoriés ou reconnus et couverts par le
service de suivi UL. Toujours voir la marque sur le produit.
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DVL 1000/SP1
Caractéristiques d'isolation
Paramètre
Symbole
Unité
Valeur
Commentaire
Tension efficace d'essai diélectrique 50 Hz, 1 min
Ud
kV
8.5
100 % testé en production
Tension de tenue aux chocs 1.2/50 µs
ÛW
kV
16
Tension efficace d'extinction des décharges
partielles @ 10 pC
Ue
V
2700
Résistance d'isolation
RIS
MΩ
200
Distance d'isolement (pri. - sec.)
dCI
mm
Ligne de fuite (pri. - sec.)
dCp
mm
Voir
dimensions
sur dessin
page 9
-
-
Matière du boîtier
Indice comparatif de résistance de cheminement
Tension DC maximale de mode commun
Plus petitie distance dans
l'air
Plus petite distance en
surface
V0 selon UL
94
600
IRC
VHV+ + VHVet |VHV+ - VHV-|
mesuré à 500 V DC
kV
≤4.2
≤VPM
Caractéristiques d'environnement et mécaniques
Paramètre
Symbole
Unité
Min
Température ambiante de service
TA
°C
-40
85
Température ambiante de stockage
TS
°C
-50
90
Masse
m
g
Typ
Max
270
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DVL 1000/SP1
Caractéristiques électriques
A TA = 25 °C, ±UC = ±24 V, RM = 100 Ω, sauf autre notification.
Les lignes avec * dans la colonne conditions, s'appliquent sur la gamme de température -40 .. 85 °C.
Min
Typ
Max
Conditions
Paramètre
Symbole
Unité
Tension primaire efficace nominale
VPN
V
Tension primaire, plage de mesure
VPM
V
-1500
1500
*
Résistance de mesure
RM
Ω
0
133
Voir figure 2.
* Pour │VPM│<1500 V, la valeur max
de RM est donnée sur la figure 1
Courant nominal efficace
secondaire
ISN
mA
Courant secondaire
IS
mA
-75
Tension d'alimentation
±UC
V
±13.5
Temps de montée UC (10-90 %)
trise
ms
Courant de consommation @ UC =
±24 V à VP = 0 V
IC
mA
Courant de décalage
IO
µA
-50
Dérive de IO en température
IOT
µA
-120
-150
Sensibilité
G
µA/V
Erreur de sensibilité
εG
%
-0.2
Dérive de sensibilité en
température
εGT
%
-0.5
0.5
*
Erreur de linéarité
εL
% de VPM
-0.5
0.5
*
Précision globale
XG
% de VPN
-0.5
-1
0.5
1
25 °C; 100 % testé en production
* -40 .. 85 °C
Courant de bruit efficace de sortie
Ino
µA
10
Temps de réaction @ 10 % de VPN
tra
µs
30
Temps de réponse @ 90 % de VPN
tr
µs
50
Bande passante
BW
kHz
14
8
2
Temps d'initialisation
tstart
ms
190
Résistance primaire
R1
MΩ
11.3
*
Pertes totales au primaire @ VPN
PP
W
0.09
*
1000
*
50
*
75
±24
*
±26.4 *
100
20
25
0
50
100 % testé en production
120
150
-25 .. 85 °C
-40 .. 85 °C
50
0
50 mA pour 1000 V au primaire
0.2
1 Hz à 100 kHz
60
Echelon de 0 à 1000 V, 6 kV/µs
-3 dB
-1 dB
-0.1 dB
250
*
Definition des valeurs typiques minimum et maximum
Les valeurs minimum et maximum pour les limites spécifiées et dans les conditions de sécurité doivent être interprétées comme
les valeurs montrées dans les graphiques typiques.
D'autres parts, les valeurs mesurées font partie d'une distribution statistique qui peut être caractérisée par un intervalle avec des
limites hautes et basses et une probabilité pour les valeurs mesurées de façon à rester dans cet intervalle.
Sauf autre notification (par exemple “100 % des pièces testées”), la définition LEM pour de tels intervalles limités par "min" et
“max” et que la probabilité des valeurs des échantillions d'être dans cet intervalle est de 99.73 %.
Pour une distribution normale (Gaussiene), cela correspond à un intervalle compris entre -3 sigma et +3 sigma. Si les valeurs
typiques ne sont pas clairement des valeurs moyennes, ces valeurs délimitent des intervalles avec une probabilité de 68.27 %,
correspondant à un intervalle compris entre -1 sigma et + 1 sigma pour une distribution normale.
Les valeurs typiques, maximales et minimales sont déterminées lors de la caractérisation du produit.
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DVL 1000/SP1
500
400
300
200
100
0
TA = -40 .. 85 °C
UC = 13.5 à 26.4 V
0
400
800
1200
1600
R ésistance minimum de mesure (Ohm)
R ésistance maximum de mesure (Ohm)
Performances typiques
100
90
UC = ±24 V
80
UC = ±15 V
70
60
50
TA = -40 .. 85 °C
40
30
20
10
0
0
Plage de mesure (V)
200
400
600
800
1000
Tension d’entrée nominale (V)
Précision globale (% VPN)
Dérive du courant de décalage (µA)
Figure 1 : résistance maximum de mesure
Figure 2 : r ésistance minimum de mesure
La correction @ ±24 V est applicable seulement à
TA = 80 .. 85 °C
Pour TA inférieur à 80 °C, la résistance minimum
de mesure est 0 Ω quelque soit UC
250
Max
1.20
Typique
Max
150
Moyenne
Min
0.80
Min
50
-50
-150
-250
-50
-25
0
25
50
75
100
0.40
0.00
-0.40
-0.80
-1.20
Température ambiante (° C)
Dérive de la sensibilité (% VPN)
0.4
0
25
50
75
100
Figure 4 : précision globale en température
VP
Max
Typique
Min
0.6
-25
Température ambiante (°C)
Figure 3 : dérive du courant de décalage
0.8
-50
IS
0.2
0.0
Entrée VP: 200 V/div
Sortie IS: 10 mA/div
Base de temps : 20 µs/div
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-50
-25
0
25
50
75
100
Temperature ambiante (°C)
Figure 5 : dérive de la sensibilité en température
Figure 6 : Réponse typique à un échelon
(0 à 1000 V)
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DVL 1000/SP1
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
TA = 25 °C, VP = 0 V
0
5
10
15
20
25
30
Courant d’alimentation typique (mA)
Courant d’alimentation typique (mA)
Performances typiques (suite)
35
30
25
20
15
10
Uc = 15 V
5
Uc = 24 V
0
-50
0
120
-10
Phase (deg)
Amplitude normalisée (dB)
180
-30
-40
50
75
100
60
0
-60
-120
-50
-60
0.01
25
Figure 8 : C
ourant d'alimentation fonction de la
température ambiante
10
-20
0
Température ambiante
Tension d’alimentation ( V)
Figure 7 : Courant d'alimentation fonction de la tension
d'alimentation
-25
0.1
1
10
100
-180
0.01
0.1
1
Fréquence (kHz)
10
100
Fréquence(kHz)
0.1
0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
-0.8
-0.9
-1
0.01
Phase(deg)
Amplitude normalisée (dB)
Figure 9 : Réponse typique en fréquence (amplitude et phase)
0.1
1
Fréquence (kHz)
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
0.01
0.1
1
10
Fréquence (kHz)
Figure 10 : Réponse typique en fréquence (amplitude et phase de réponse; zoom)
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VP (suite)
Performances typiques
IS
Entrée VP : 500 V/div
Sortie IS : 4 mA/div
Base temps : 100 µs/div
IS
Entrée VP : 500 V/div
Sortie IS : 500 µA/div
Base de temps : 20 µs/div
VP
VP
FigureIS11 : p
erturbation typique de mode commun
(échelon 1000 V avec 6 kV/µs RM = 100 Ω)
1E-4
1E-5
Ino (A rms)
eno (dBVrms/Hz 1/2)
-100
-105
-110
-115
-120
VP
-125
-130
-135
-140
-145
-150
0.001
Figure 12:perturbation typique de mode commun (zoom)
(échelon 1000 V avec 6 kV/µs, RM = 100 Ω)
1E-6
1E-7
0.01
0.1
1
10
100
1E-8
0.001 0.01
0.1
10
100
1000
Fréquence (kHz)
Fréquence (kHz)
Figure 13 : densité spectrale de bruit en tension
efficace eno with RM = 50 Ω
Erreur de linéarité (% of 1 kV)
1
0.06
Figure 14 : c ourant efficace de bruit en sortie (bruit cumulé)
avec RM = 50 Ω
Figure 13 (densité spectrale de tension efficace) montre qu'il
n'y a pas de fréquence discrète significative en sortie.
Figure 14 confirme l'absence de sauts dans le courant de
bruit cumulé qui pourrait indiquer la présence de fréquences
discrètes. Pour calculer le bruit dans une bande de fréquence
f1 à f2, la formule est :
avec Ino(f) lu sur la figure 14 (typique, valeur efficace).
0.04
0.02
0.00
Ino(f1 to f2) = Ino(f2) − Ino(f1)
-0.02
2
-0.04
2
Exemple:
-0.06
-1500 -1000 -500
0
500
1000 1500
Tension primaire (V)
Figure 15 : erreur typique de linéarité à 25 °C
Quel est le bruit de 10 to 100 Hz?
Figure 14 donne Ino(10 Hz) = 0.26 µA et Ino(100 Hz) = 0.8 µA.
La courant
⋅ de bruit efficace en sortie est par conséquent :
(0.8 ⋅10 ) − (0.26⋅10 ) = 0.76 µA
−6 2
−6
2
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DVL 1000/SP1
Définition des paramètres
Le schéma utilisé pour mesurer tous les paramètres électriques
est :
+UC
+
+HV
VP
M
IS
RM
0V
-HV
-
Sensibilité et linéarité
Pour mesurer la sensibilité et la linéarité, le cycle de tension
primaire (DC) est appliqué : 0 à VPM, puis à -VPM et retour à 0
(avec des sauts VPM/10 également espacés).
La sensibilité G est définie comme la pente de la droite de
régression linéaire pour un cycle entre ± VPM.
L'erreur de linéarité εL est la différence maximale positive ou
négative entre les points mesurés et la droite de régression
linéaire, exprimée en % de la valeur maximale mesurée.
-UC
Isolation
barrier
Courant de décalage électrique
Figure 16: shéma standard de caractérisation pour les
capteurs de sortie en courant (RM = 50 Ω sauf autre
notification)
Le courant de décalage électrique IOE est le courant résiduel de
sortie quand l'entrée de tension est zéro.
La variation en tempéraure IOT du courant de décalage
électrique IOE est la variation du courant de décalage électrique
de 25 °C à la température considérée.
Modèle simplifié du capteur
Précision globale
Le modèle statique du capteur à la température TA est :
La précision globale XG est l'erreur à la plage ± VPN relative à la
valeur nominale VPN.
Elle inclut toutes les erreurs mentionnées ci-dessus.
IS = G·VP + erreur
dans lequel
erreur = IOE + IOT (TA) + εG·G·VP + εGT (TA)·G·VP + εL·G·VPM
IS
G
VP
VPM
TA
IOE
IOT (TA)
εG
εGT (TA)
εL
:courant secondaire (A)
:sensibilité du capteur (A/V)
:tension primaire (V)
:tension primaire, plage de mesure (V)
:température ambiante de service (°C)
:courant de décalage électrique (A)
:dérive de IOE à la température TA (A)
:erreur de sensibilité à 25 °C
:dérive de la sensibilité en température TA
:erreur de linéarité
Ceci est l'erreur absolue maximale absolue. Comme toutes les
erreurs sont indépendantes (non corrélées), un moyen plus
réaliste pour calculer l'erreur serait d'utiliser la formule suivante :
error =
∑ (error component) 2
Temps de réponse et de réaction
Le temps de réponse tr et le temps de réaction tra sont indiqués
dans la figure 17.
Les deux dépendent du dv/dt de la tension primaire. Ils sont
mesurés à la tension nominale.
100 %
90 %
IS
V
P
tr
10 %
tra
t
Figure 17: temps de réponse tr et temps de réaction tra
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DVL 1000/SP1
Dimensions (in mm)
dCI
Connexion
dCp
UC
IS
RM
UC
Caractéristiques mécaniques
Sécurité
●● Tolérance générale
●● Fixation du capteur
Couple de serrage recommandé
●● Connexion du primaire
Couple de serrage recommandé
●● Connexion du secondaire
Ce capteur doit être utilisé dans un équipement électrique/
électronique conformément aux règles standards et aux
exigences de sécurité applicable et selon les instructions
du fabricant.
± 1 mm
2 trous ⌀ 6.5 mm
2 vis acier M6
4 N·m
2 bornes M5
2.2 N·m
SMS6GE6 Burndy
connecteur
Remarques
●● IS est positif quand la tension positive est appliquée sur +HV.
●● Le capteur est directement connecté à la tension primaire.
●● Les câbles primaires doivent être câblés ensemble sur toutes
leurs longueurs.
●● Les câbles secondaires doivent être aussi câblés ensemble sur
toutes leurs longueurs.
●● L’installation du capteur doit être fait en l'absence de tension
primaire et secondaire
●● L’installation du capteur doit être faite en accord avec les règles
de montage génériques des capteurs LEM sauf indication
contraire spécifiée dans la fiche technique. Voir document LEM
disponible N°ANE120504 sur notre site Internet Products/
Product Documentation.
Prudence, risque de choc électrique
En fonctionnement, certaines parties du capteur (par
exemple : connexions primaires, tension d'alimentation)
peuvent présenter des tensions dangereuses. Ignorer cette
précaution d'emploi peut provoquer des bléssures et/ou
causer de sérieux dégâts.
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