Mesures sur ferrites et poudre de fer

J'ai constaté sur des tores, soit en ferrite soit en poudre de fer, que l'évaluation de l'Al (en nH/sires²) n'est pas constante en fonction :

• Du nombre de spires
  
• De la répartition des spires sur le tore
  

Evidemment que l'évaluation de la perméabilité magnétique calculée µr à partir de l'Al (et des constantes géométriques du tore) est alors inexacte puisque l'évaluation de l'Al varie. Je pense que ce µr est une constante du matériau et indépendante de la forme du circuit magnétique et des fils que l'on câble éventuellement dessus.

On trouve sur le Net des appareils qui mesurent ce µr par simple contact mais la détermination ne s'applique qu'à des matériaux de faible perméabilité (plage de 1,0 à 2,0) ce qui ne correspond pas à nos ferrites ou poudres de fer.

On trouve dans le long document : Mesure de la perméabilité initiale complexe page 63 une méthode de mesure et de calcul du µr avec un impédancemètre (HP4195 B). L'idée de faire ça avec un nanaVNA est tentante mais en fait ils utilisent une seule spire traversant le centre du tore.

J'ai des doutes sur cette méthode (pourquoi un tore et ça ressemble à ma mesure inconstante de l'Al). Auriez vous des éléments pour mesurer ce µr.

Salut F1AMM

Pas simple ta question là!
Je passe mon tour, pas sûr d'avoir tout compris!

Michel  

La plupart des documents scientifiques mesurent des cores bobinés avec assez de tours pour limiter l'influence du fil, voir:

https://www.fair-rite.com/determining-the-material-of-a-ferrite-core/ et
http://article.sapub.org/10.5923.j.eee.20180802.03.html (voir la discussion des méthodes classiques).

On va y aller par petits bouts. Déjà

dl2jml a écrit:

https://www.fair-rite.com/determining-the-material-of-a-ferrite-core/ et

Alors tout repose sur le calcul de la self (évaluation) géométriquement identique à celle bobinée sur le tore mais dans l'air

Je suppose donc que cette formule magique suppose que les spires sont régulièrement réparties sur tout le tore. C 1  (cm -1 ) est la longueur de trajet effective (∑ l ) divisée par l'aire de la section transversale (A e ).

Ca expliquerait que, contrairement à toute attente, si on bobine 14 spires sur un assez grand tore

• Si les spires sont jointives on trouve 8.6 µH
  
• Si les spires sont réparties sur tout le tore on trouve 3.6 µH
  

Suis-je sur la bonne piste ?

Tu es sur la bonne piste, puisque rapprocher les spires d'une bobine en augmente l'inductance (c'est une question que j'ai eu à l'examen... ).

Ici le but n'est pas de réaliser une inductance donnée mais de caractériser le tore. En faisant le plus de spires possibles, on limite les erreurs dues à la position individuelle des spires entre elles. Il faut faire un peu plus de 14 spires...

C'était ma grosse erreur je croyais qu'il fallait très peu de spires. Du coup la notion d'Al ne s'applique que si le bobinage couvre la totalité du tore. C'est pour ça que mon Al (enfin ce que je calculais comme mon Al) n'était pas constant.

C'est bon maintenant.

J'étais tombé un peu par hasard sur cette page en .PDF
http://ipnwww.in2p3.fr/IMG/pdf/andro2015_cem_compl_10_mesure_du_mur.pdf

Elle proposait des formules qui ne marchaient pas. Depuis que je sais qu'il faut beaucoup de spires pour remplir toute la circonférence du tore elles marchent

J'avais un tore noir Ø 57.5/34.5 mm h=14 mm (Amazon) marqué  ks225 125a 1s2 05 0b x Avec cette sorte de référence, Google m'a conduit suri
https://www.fuantronics.net/pdf/109-1208.html
After coating 57.2/35.6/14 mm
Befor coating 58/34.7/14.86 mm

Avec les 39 spires sur ce tore je trouve une self à 10 kHz de 225 µH soit un Al de 148 nH/spire² et µr=111.

Le constructeur indique Al : 156 nH/s² µr : 125. C'est bien, je suis dans les clous; ça fait du bien

Passons au suivant :

dl2jml a écrit:

http://article.sapub.org/10.5923.j.eee.20180802.03.html.

Il me semble que le seul paragraphe pertinent pour nos applications est

2.2. Shunt Coaxial Line Impedance Method [10, 11]

Cette méthode charge le noyau toroïdal en ferrite sur un câble coaxial shunt et mesure l'impédance. En décrivant l'impédance avec le noyau toroïdal par Z m , et celle sans le noyau toroïdal par Z sm, la perméabilité relative est donnée comme suit ;
(7)
Les problèmes de cette méthode sont le coût élevé de l'instrument de mesure et les limites de taille imposées au noyau toroïdal pour permettre le chargement du câble coaxial.

Je ne comprends pas la méthode.

Ne serais-ce pas la même que celle que j'avais pointée dans le premier message
https://theses.hal.science/file/index/docid/840216/filename/Zehani2011.pdf
2.2.3.2 Mesure de la perméabilité initiale complexe (page 63)

Les échantillons de forme torique sont placé dans une ligne coaxiale préalablement étalonnée. L’appareil ensuite mesure l’impédance (4) de la ligne :

Z(w) = Rs + j.ω.Ls (2.2.15)
Où Rs et Ls représente respectivement la partie réelle et imaginaire de l’impédance complexe du matériau. A partir des parties réelle et imaginaire de l’impédance complexe, on peut déterminer
respectivement la partie réelle et imaginaire de la perméabilité initiale complexe : [...]