Amplificateur d'isolement:

Dans de nombreuses applications, les dispositifs de mesures se trouvent dans des environnements où les tensions de mode commun sont très élevées. Un amplificateur d'instrumentation ne peut pas supporter des tensions de mode commun supérieures à sa tension d'alimentation (\(\pm\)15V par exemple).

Le rôle d'un amplificateur d'isolement est d'assurer une bonne isolation galvanique entre la source des mesures et le système qui les exploite.

Symbole:

Types d'amplificateurs d'isolement:

Parmi de nombreux procédés de fabrications possibles, il existe:

• • Des amplificateurs d'isolement par transformateur;
  • Des amplificateurs d'isolement par coupleur optique.

Amplificateurs d'isolement à transformateurs:

Ce type d'amplificateur utilise la modulation pour transmettre un signal. Le modulateur à l'entrée est lui même polarisé par sa propre alimentation flottante excitée par un oscillateur à fréquence élevée à travers un transformateur. Le signal modulé est envoyé vers le démodulateur par un autre transformateur, où il est amplifié puis restitué.

L'inconvénient pour ce type d'isolation est la sensibilité au rayonnement électromagnétique et un temps de réponse qui peut être assez long.

Amplificateurs d'isolement à coupleurs optiques:

Ce type d' amplificateur repose sur un coupleur optique composé d'une diode et un phototransistor. Selon son schéma de principe, la non-linéarité du coupleur optique est compensée par un autre coupleur dit de référence.

Le temps de réponse de ce type de coupleur est court; rapport à l'amplificateur d'isolement à transformateur.

Propriétés des amplificateurs d'isolement:

Pour choisir un amplificateur d'isolement, il faudra bien comprendre les spécifications particulières relatives à ce type de composant, dont l'utilisation devra être faite avec de grandes précautions.

Puisque l'entrée et la sortie sont isolées, les deux masses sont différentes, et dans ce cas il existe une différence de potentiel entre la masse du circuit d'entrée et celle du circuit de sortie. En pratique cette différence de potentiel est appelées tension d'isolement. Il apparaît alors un courant de fuite dû aux impédances de fuite. Ce courant est spécifié par sa valeur maximale correspondant à la tension d'isolement.

Exemples d'applications:

Ce montage présente le principe de mesure du courant consommé par un moteur électrique; R_S est une résistance shunt connectée sur les entrées de l'mplificateur d'isolement, dont la sortie isolée est reliée à un convertisseur analogique numérique afin d'être traité par un dispositif intelligent.