ISO 17657-4:2005

Resistance welding — Welding current measurement for resistance welding — Part 4: Calibration system

ISO 17657-4:2005 specifies calibration systems and calibration procedures for welding current measuring systems, current sensors, welding current meters and monitoring devices with current sensor used for measuring welding current in resistance welding with alternating current of 50 Hz or 60 Hz, or with direct current.

Soudage par résistance — Mesurage des courants en soudage par résistance — Partie 4: Système d'étalonnage

L'ISO 17657-4:2005 spécifie les systèmes d'étalonnage et les modes opératoires d'étalonnage pour les systèmes de mesurage des courants de soudage, les capteurs de courant, les mesureurs du courant de soudage et les dispositifs de surveillance avec capteur de courant qui sont utilisés pour le mesurage du courant de soudage en soudage par résistance, en courant alternatif à 50 Hz ou à 60 Hz ou en courant continu. Les modes opératoires sont applicables pour une étendue de courant comprise entre 0,5 kA et 25 kA.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 18-Sep-2005
• ICS: 25.160.10 - Welding processes
• Technical Committee: ISO/TC 44/SC 6 - Resistance welding and allied mechanical joining
• Drafting Committee: ISO/TC 44/SC 6 - Resistance welding and allied mechanical joining
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 05-Sep-2019

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17657-4
First edition
2005-09-15

Resistance welding — Welding current
measurement for resistance welding —
Part 4:
Calibration system
Soudage par résistance — Mesurage des courants en soudage par
résistance —
Partie 4: Système d'étalonnage





Reference number
ISO 17657-4:2005(E)
©
ISO 2005

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ISO 17657-4:2005(E)
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Published in Switzerland

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ISO 17657-4:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Construction of calibration system . 2
4.1 Reference welding current measuring system. 2
4.2 Test set-up. 2
4.3 Basic feature for calibration of welding current measuring system . 2
4.4 Basic feature for calibration of current sensor .4
4.5 Basic feature for calibration of welding current meter without sensor . 5
5 Physical environment and operating conditions . 6
6 Calibration requirements . 6
6.1 Reference welding current measuring system. 6
6.2 Reference current sensor . 6
6.3 Data acquisition device. 7
6.4 Test stage and power sources . 7
7 Test report . 7
7.1 Test report for calibration of welding current measuring systems. 7
7.2 Test report for calibration of current sensors . 8
7.3 Test report for calibration of welding current meters without sensors. 8
8 Test procedure . 9
8.1 General. 9
8.2 Calibration of welding current measuring system . 9
8.3 Calibration of current sensor . 10
8.4 Calibration of welding current meter without sensor . 10
8.5 Special calibration cases . 10
Annex A (informative) Measuring set-up . 12
Annex B (informative) Items to be recorded or filed as reference documentation for calibration . 17
Annex C (informative) Examples of the test report in accordance with this part of ISO 17657 . 19

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ISO 17657-4:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 17657-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee
SC 6, Resistance welding.
ISO 17657 consists of the following parts, under the general title Resistance welding — Welding current
measurement for resistance welding:
 Part 1: Guidelines for measurement
 Part 2: Welding current meter with current sensing coil
 Part 3: Current sensing coil
 Part 4: Calibration system
 Part 5: Verification of welding current measuring system

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ISO 17657-4:2005(E)
Introduction
Requests for official interpretations of any aspect of this part of ISO 17657 should be directed to the
Secretariat of ISO/TC 44/SC 6 via your national standards body. A complete listing of these bodies can be
found at http://www.iso.org.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17657-4:2005(E)

Resistance welding — Welding current measurement for
resistance welding —
Part 4:
Calibration system
1 Scope
This part of ISO 17657 specifies calibration systems and calibration procedures for welding current measuring
systems, current sensors, welding current meters and monitoring devices with current sensor used for
measuring welding current in resistance welding with alternating current of 50 Hz or 60 Hz, or with direct
current.
The procedures are applicable for a current range between 0,5 kA and 25 kA.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 669, Resistance welding — Resistance welding equipment — Mechanical and electrical requirements
ISO 17657-2, Resistance welding — Welding current measurement for resistance welding — Part 2: Welding
current meter with current sensing coil
ISO 17657-3:2005, Resistance welding — Welding current measurement for resistance welding — Part 3:
Current sensing coil
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 669 and the following apply.
3.1
test (current) sensor
current sensor to be calibrated
3.2
reference (current) sensor
current sensor calibrated in highly accurate condition, used for calibration of current sensors
3.3
test welding current meter
welding current meter to be calibrated
© ISO 2005 – All rights reserved 1

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ISO 17657-4:2005(E)
3.4
non-inductive shunt
high precision and low value resistance with a very low inductive component
3.5
analog-to-digital converter
ADC
device to convert analog input signals into digital signals
3.6
data acquisition device
instrument or device used to acquire analog data, which tracks changes in physical variables such as voltage,
current and temperature
3.7
measuring accuracy of reference welding current measuring system
sum of measuring accuracy values of each component calibrated by a certified reference equipment (e.g.
reference sensor, integrator, ADC etc.)
4 Construction of calibration system
4.1 Reference welding current measuring system
Components of a reference welding current measuring system shall be calibrated by certified reference
equipment in accordance with Clause 6. The reference welding current measuring system consists of a
calibrated current sensor, a data acquisition system and a display unit or a recorder.
4.2 Test set-up
The test set-up consists of a test stage or an appropriate circuit for conducting high current, and a power
source with a current control unit for supplying a test current.
All signal cables shall be twisted and shielded. The cable resistance shall be very small and negligible
compared to the impedance of the current sensor. Typical examples of the test set-up are shown in Annex A.
NOTE A resistance welding machine/transformer can be used as a test set-up.
4.3 Basic feature for calibration of welding current measuring system
A welding current meter with a current sensor should be calibrated in a set consisting of the meter and the
sensor. Calibration systems for a welding current meter with its sensor consist of a test set-up, a reference
welding current measuring system and the welding current measuring system to be tested. The function of a
reference welding current meter can be replaced with a calibrated data acquisition device. Figure 1 shows the
basic features required for calibration of welding current measuring system.
2 © ISO 2005 – All rights reserved

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ISO 17657-4:2005(E)

a)

b)
Key
1 reference welding current measuring system 6 test welding current meter
2 reference sensor 7 reference welding current meter
3 test sensor 8 test set-up
4 alternating current or direct current power source 9 data acquisition device
5 secondary circuit
Figure 1 — Basic feature for calibration of welding current measuring system
© ISO 2005 – All rights reserved 3

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ISO 17657-4:2005(E)
4.4 Basic feature for calibration of current sensor
A calibration system for a current sensor consists of a test set-up, a reference welding current measuring
system and a calibrated data acquisition device connected to the current sensor to be tested. The function of
the reference welding current meter can be replaced by using another channel of the data acquisition device.
Figure 2 shows the basic feature required for the calibration of current sensor.

a)

b)
Key
1 reference welding current measuring system 5 secondary circuit
2 reference sensor 6 data acquisition device
3 test sensor 7 reference welding current meter
4 alternating current power source 8 data acquisition device
Figure 2 — Basic feature for the calibration of current sensor
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ISO 17657-4:2005(E)
4.5 Basic feature for calibration of welding current meter without sensor
A calibration system for a welding current meter of the high-impedance integrator type without current sensor
consists of a calibrated data acquisition device of the high-input-impedance integrator type, a calibrated
reference sensor, and the test welding current meter. See Figure 3 a). The welding current meter to be tested
is connected to the same output port of the reference current sensor. The data acquisition device shall not be
replaced by a reference welding current meter of the low-impedance integrator type.
For calibration of a welding current meter with the low impedance integrator unit, and when two reference coils
are used for the calibration, the calibration system shall consist of a calibrated reference welding current
measuring system and a calibrated second reference sensor connected to the welding current meter to be
tested. See Figure 3 b).

a)

b)
Key
1 reference welding current measuring system 5 secondary circuit
2 reference sensor 6 test welding current meter
3 second reference sensor 7 reference welding current meter
4 alternating current or direct current power source 8 data acquisition device
Figure 3 — Basic feature for calibration of welding current meter without sensor
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ISO 17657-4:2005(E)
5 Physical environment and operating conditions
Unless otherwise specified, the calibration system shall be capable of operating under the following conditions
without any adverse effect on its accuracy. Any deviation from these conditions shall be agreed upon between
the test laboratory and the client.
 at an ambient air temperature between +5 °C and +40 °C;
 in relative humidity up to 95 %;
 at altitudes up to 1 000 m above mean sea level.
6 Calibration requirements
6.1 Reference welding current measuring system
Components of the reference welding current measuring system shall be calibrated by using certified
reference equipment at least once a year. The total measuring accuracy is defined as the sum of measuring
accuracy of each component of the reference welding current measuring system and shall be better than that
stipulated for the highly accurate class stipulated in ISO 17657-2.
The specification, name of certifying test body and relevant data for the reference welding current measuring
system, including the data acquisition device, and the reference current sensor shall be recorded on all
documentation. See Annex B.
6.2 Reference current sensor
Properties of reference current sensor shall be measured accurately with no external influences (e.g. strong
magnetic field caused by the high current) and calibrated by using certified reference equipment at a full wave
alternating current of 50 Hz or 60 Hz, or direct current.
In the case of using a non-inductive shunt as the reference current sensor, the conversion coefficient shall be
between 10 mV/kA and 150 mV/kA, and the error shall be less than ± 0,25 %. The phase shift between a
measured welding current and the output voltage shall be less than 1° for a sinusoidal wave current of 10 kHz.
Measuring accuracy of the reference current sensor including positioning error shall be within ± 0,5 %, or the
position should be fixed with pre-mounted current sensors on the current conductor to prevent any positioning
error.
NOTE A current sensing coil used as a reference current sensor should be made with as low internal impedance as
possible. Recommended specifications for a current sensing coil to be cased as a reference current sensor are shown
below:
 toroidal coil with return winding known as a Rogowski-type coil;
 L < 250 µH;
 r < 50 Ω;
i
 K: measuring accuracy shall be within ± 0,25 %;
 R = 1 000 Ω (± 0,2 % and non-inductive type).
L
6 © ISO 2005 – All rights reserved

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ISO 17657-4:2005(E)
6.3 Data acquisition device
The data acquisition device shall be designed with an ADC (analog to digital converter) of the 12-bit type or
higher, and with at least two channels as the input port. Each channel datum shall be simultaneously captured,
and sampled. The sampling rate per channel shall be equal to or faster than 10 000 samples, and the input
impedance shall be higher than 500 kΩ.
Calibration of the data acquisition device shall be carried out by using certified reference equipment. The
measuring accuracy for each gain of each channel shall be reported as a document.
6.4 Test stage and power sources
The test set-up shall be capable of delivering the necessary current value for the calibration. This depends on
the final application and the limits of the test set-up. The test set-up shall be capable of delivering at least four
current values within range of the final application between the minimum and maximum current values of the
described range of calibration.
A multi-turn secondary circuit is applicable to reduce the power source capacity. Examples of test set-up are
given in Annex A.
An alternating current resistance welding machine can be used as the power source on condition that the
current value can be controlled by changing the primary tap of the transformer, etc., and the current shall be
delivered in different r.m.s. (root mean square) levels. A direct-current resistance welding machine can be also
used as the power source.
7 Test report
7.1 Test report for calibration of welding current measuring systems
The following shall be recorded during calibration of a welding current measuring system including monitoring
devices with its coil for measuring welding current:
a) type and name of the reference welding current measuring system, the full scale and the measuring
accuracy;
b) type, model and manufacturer's name of the welding current measuring system to be tested, and its full
scale(s);
c) sensor position (for current sensing coil, see Figure 1 of ISO 17657-3:2005);
d) frequency of power source (50 Hz or 60 Hz);
e) current waveform for the test (alternating current or direct current);
f) time of current application, in seconds or cycles;
g) room temperature;
also each measurement of:
h) read-out of the reference welding current meter expressed as an r.m.s. value, in kiloamps (kA);
i) read-out of the test welding current meter expressed as an r.m.s. value, in kiloamps (kA);
j) deviation from the indication of reference meter expressed as an r.m.s. value (kA); if the deviation is
expressed as a percentage, the deviation shall be calculated as a ratio for the full scale of test meter;
© ISO 2005 – All rights reserved 7

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ISO 17657-4:2005(E)
and for information:
k) estimated measuring accuracy of the test current meter expressed as a percentage of full scale of the test
meter, and the calculation form;
l) test date, name and signature of the testing or examining person.
7.2 Test report for calibration of current sensors
The following should be recorded and reported before calibration of a current sensor:
a) type and name of reference measuring system, full scale and the measuring accuracy;
b) full scale of a data acquisition system and the measuring accuracy;
c) type, model and manufacturer's name of test current sensor and the rated conversion coefficient;
d) sensor position (for current sensing coil, see Figure 1 of ISO 17657-3:2005);
e) frequency of power source (50 Hz or 60 Hz);
f) time of current application, in seconds or cycles;
g) room temperature;
also each measurement of:
h) read-out of the reference (current) meter expressed as an r.m.s. value, in kiloamps or millivolts (kA or
mV);
i) read-out of the test sensor expressed as an r.m.s. value,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17657-4
Première édition
2005-09-15

Soudage par résistance — Mesurage des
courants en soudage par résistance —
Partie 4:
Système d'étalonnage
Resistance welding — Welding current measurement for resistance
welding —
Part 4: Calibration system





Numéro de référence
ISO 17657-4:2005(F)
©
ISO 2005

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ISO 17657-4:2005(F)
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veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.


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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
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ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse

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ISO 17657-4:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Constitution du système d'étalonnage. 2
4.1 Système de mesurage du courant de soudage de référence . 2
4.2 Montage d'essai . 2
4.3 Dispositif de base pour l'étalonnage des systèmes de mesurage des courants de
soudage . 2
4.4 Dispositif de base pour l'étalonnage d'un capteur de courant. 3
4.5 Dispositif de base pour l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage sans capteur. 5
5 Environnement physique et conditions opératoires. 6
6 Exigences pour l'étalonnage . 6
6.1 Système de mesurage du courant de soudage de référence . 6
6.2 Capteur de courant de référence . 6
6.3 Dispositif d'acquisition de données . 7
6.4 Banc d'essai et sources de courant. 7
7 Rapport d'essai . 7
7.1 Rapport d'essai pour l'étalonnage d'un système de mesurage du courant de soudage. 7
7.2 Rapport d'essai pour l'étalonnage d'un capteur de courant. 8
7.3 Rapport d'essai pour l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage sans capteur. 8
8 Mode opératoire d'essai. 9
8.1 Généralités . 9
8.2 Étalonnage d'un système de mesurage du courant de soudage . 9
8.3 Étalonnage du capteur de courant. 10
8.4 Étalonnage d'un mesureur du courant de soudage sans capteur . 10
8.5 Cas spéciaux d'étalonnage. 11
Annexe A (informative) Montage d'essai . 12
Annexe B (informative) Informations à enregistrer ou à conserver comme documents de
référence pour l'étalonnage. 17
Annexe C (informative) Exemples de rapport d'essai conformément à la présente partie de
l'ISO 17657 . 19

© ISO 2005 – Tous droits réservés iii

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ISO 17657-4:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 17657-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 6, Soudage par résistance.
L'ISO 17657 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Soudage par résistance —
Mesurage des courants en soudage par résistance:
 Partie 1: Lignes directrices pour le mesurage
 Partie 2: Ampèremètre avec tore de mesure de courant
 Partie 3: Tore de mesure de courant
 Partie 4: Système d'étalonnage
 Partie 5: Vérification des systèmes de mesurage du courant de soudage

iv © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 17657-4:2005(F)
Introduction
Il convient de faire parvenir les demandes d'interprétations officielles de n'importe lequel des aspects de la
présente partie de l'ISO 17657 au secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 6 via le comité membre national, dont une
liste exhaustive peut être trouvée à l'adresse http://www.iso.org.
© ISO 2005 – Tous droits réservés v

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NORME INTERNATIONALE ISO 17657-4:2005(F)

Soudage par résistance — Mesurage des courants en soudage
par résistance —
Partie 4:
Système d'étalonnage
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 17657 spécifie les systèmes d'étalonnage et les modes opératoires d'étalonnage
pour les systèmes de mesurage des courants de soudage, les capteurs de courant, les mesureurs du courant
de soudage et les dispositifs de surveillance avec capteur de courant qui sont utilisés pour le mesurage du
courant de soudage en soudage par résistance, en courant alternatif à 50 Hz ou à 60 Hz ou en courant
continu.
Les modes opératoires sont applicables pour une étendue de courant comprise entre 0,5 kA et 25 kA.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 669, Soudage par résistance — Matériel de soudage par résistance — Exigences mécaniques et
électriques
ISO 17657-2, Soudage par résistance — Mesurage des courants en soudage par résistance — Partie 2:
Ampèremètre avec tore de mesure de courant
ISO 17657-3:2005, Soudage par résistance — Mesurage des courants en soudage par résistance — Partie 3:
Tore de mesure de courant
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 669 et les suivants
s'appliquent.
3.1
capteur (de courant) en essai
capteur de courant à étalonner
3.2
capteur (de courant) de référence
capteur de courant étalonné dans des conditions de très haute précision utilisé pour l'étalonnage des capteurs
de courant
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1

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ISO 17657-4:2005(F)
3.3
mesureur du courant de soudage en essai
mesureur du courant de soudage à étalonner
3.4
shunt non inductif
résistance de haute précision et de faible valeur intégrée avec une composante inductive faible
3.5
convertisseur analogique-numérique
CAN
dispositif pour la conversion des signaux d'entrée analogiques en signaux numériques
3.6
dispositif d'acquisition de données
instrument ou dispositif employé pour l'acquisition de données analogiques qui permet de suivre les variations
de grandeurs physiques telles que la tension, l'intensité et la température
3.7
exactitude de mesurage des systèmes de mesurage du courant de soudage de référence
somme des valeurs d'exactitude de mesurage de chaque composant étalonné avec un équipement de
référence certifié (par exemple capteur de référence, intégrateur et CAN, etc.)
4 Constitution du système d'étalonnage
4.1 Système de mesurage du courant de soudage de référence
Les composants d'un système de mesurage du courant de soudage de référence doivent être étalonnés avec
un équipement de référence certifié conformément à l'Article 6. Le système de mesurage du courant de
soudage de référence est composé d'un capteur de courant étalonné, d'un système d'acquisition de données
et d'un afficheur ou d'un enregistreur.
4.2 Montage d'essai
Le montage d'essai est constitué d'un banc d'essai ou d'un circuit approprié permettant le passage de courant
de forte intensité et d'une source de courant avec unité de contrôle pour la délivrance du courant d'essai.
Tous les conducteurs de mesurage doivent être torsadés et protégés. La résistance des conducteurs doit être
très faible et négligeable devant l'impédance du capteur de courant. Des exemples types de montage d'essai
sont illustrés dans l'Annexe A.
NOTE Une machine ou un transformateur de soudage par résistance peut être utilisé comme montage d'essai.
4.3 Dispositif de base pour l'étalonnage des systèmes de mesurage des courants de
soudage
Il convient d'étalonner un mesureur du courant de soudage avec capteur de courant comme un ensemble
comprenant le mesureur et le capteur. Le système d'étalonnage pour un mesureur du courant de soudage et
son capteur est composé d'un montage d'essai, un système de mesurage du courant de soudage de
référence et du système de mesurage du courant de soudage en essai. La fonction du mesureur du courant
de soudage de référence peut être remplacée par un dispositif d'acquisition de données étalonné. La Figure 1
illustre les caractéristiques de base exigées pour l'étalonnage d'un système de mesurage du courant de
soudage.
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a)

b)
Légende
1 système de mesurage du courant de soudage de référence 6 mesureur du courant de soudage en essai
2 capteur de référence 7 mesureur du courant de soudage de référence
3 capteur en essai 8 montage d'essai
4 source de courant alternatif ou continu 9 dispositif d'acquisition de données
5 circuit secondaire
Figure 1 — Dispositif de base pour l'étalonnage des systèmes de mesurage des courants de soudage
4.4 Dispositif de base pour l'étalonnage d'un capteur de courant
Un système d'étalonnage pour un capteur de courant est constitué d'un montage d'essai, d'un système de
mesurage du courant de soudage de référence et d'un dispositif d'acquisition de données étalonné relié au
capteur de courant en essai. La fonction assurée par le mesureur du courant de soudage de référence peut
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ISO 17657-4:2005(F)
être remplacée en utilisant l'un des canaux du dispositif d'acquisition de données. La Figure 2 illustre le
dispositif de base exigé pour l'étalonnage d'un capteur de courant.

a)

b)
Légende
1 système de mesurage du courant de soudage de référence 5 circuit secondaire
2 capteur de référence 6 dispositif d'acquisition de données
3 capteur en essai 7 mesureur du courant de soudage de référence
4 source de courant alternatif 8 dispositif d'acquisition de données
Figure 2 — Dispositif de base pour l'étalonnage d'un capteur de courant
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ISO 17657-4:2005(F)
4.5 Dispositif de base pour l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage
sans capteur
Un système d'étalonnage pour un mesureur du courant de soudage du type intégrateur à haute impédance
sans capteur de courant est constitué d'un dispositif d'acquisition de données étalonné de type intégrateur à
haute impédance d'entrée, d'un capteur étalonné de référence et du mesureur du courant de soudage en
essai, voir Figure 3 a). Un mesureur du courant de soudage soumis à essai est relié au même port de sortie
que le capteur de courant de référence. Le dispositif d'acquisition de données ne doit pas être remplacé par
un mesureur du courant de soudage du type intégrateur basse impédance.
Pour l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage avec une unité d'intégration basse impédance et
lorsque deux tores de référence sont utilisés pour l'étalonnage, le système d'étalonnage doit être constitué
d'un système de mesurage du courant de soudage de référence étalonné, d'un second capteur de référence
étalonné relié au mesureur du courant de soudage en essai, comme montré à la Figure 3 b).

a)

b)
Légende
1 système de mesurage du courant de soudage de référence 5 circuit secondaire
2 capteur de référence 6 mesureur du courant de soudage en essai
3 second capteur de référence 7 mesureur du courant de soudage de référence
4 source de courant alternatif ou continu 8 dispositif d'acquisition de données
Figure 3 — Dispositif de base pour l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage sans capteur
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5 Environnement physique et conditions opératoires
Sauf spécification contraire, le système d'étalonnage doit être capable de fonctionner dans les conditions
suivantes sans effet défavorable sur son exactitude:
 à température ambiante entre +5 °C et +40 °C;
 en humidité relative jusqu'à 95 %;
 à une altitude allant jusqu'à 1 000 m au-dessus du niveau moyen de la mer.
Tout écart par rapport à ces conditions doit être accepté d'un commun accord entre le laboratoire d'essai et le
client.
6 Exigences pour l'étalonnage
6.1 Système de mesurage du courant de soudage de référence
Les composants du système de mesurage du courant de soudage de référence doivent être étalonnés en
utilisant un équipement de référence certifié au moins une fois par an. L'exactitude de mesurage totale est
définie comme la somme des exactitudes de mesurage de chaque composant du système de mesurage du
courant de soudage de référence, et doit être meilleure que ce qui est stipulé dans l'ISO 17657-2 pour la
classe de haute exactitude.
La spécification, le nom de l'organisme de certification et les données relatives au système de mesurage du
courant de soudage de référence, y compris le dispositif d'acquisition de données et le capteur de courant de
référence doivent être enregistrés sur toute documentation, voir Annexe B.
6.2 Capteur de courant de référence
Les propriétés du capteur de courant de référence doivent être mesurées avec exactitude sans influence
externe (par exemple champ magnétique puissant causé par le courant élevé) et étalonnées avec un
équipement de référence certifié avec un courant alternatif pleine onde à 50 Hz ou à 60 Hz ou un courant
continu.
Dans le cas où un shunt non inductif est employé comme capteur de courant de référence, le coefficient de
conversion doit être compris entre 10 mV/kA et 150 mV/kA, et l'erreur doit être inférieure à ± 0,25 %. Le
déphasage entre le courant de soudage mesuré et la tension de sortie doit être inférieur à 1° pour un courant
sinusoïdal à 10 kHz.
L'exactitude de mesurage du capteur de courant de référence, y compris l'erreur de positionnement, doit être
au plus ± 0,5 %, ou bien, il convient que la position soit bien déterminée grâce à l'utilisation de capteurs
pré-montés sur le conducteur de courant pour éviter toute erreur de positionnement.
NOTE Il convient que les tores de mesure de courant utilisés comme capteur de référence aient une impédance
interne aussi faible que possible. Les spécifications recommandées pour qu'un tore de mesure de courant soit reconnu en
tant que capteur de courant de référence sont indiquées ci-dessous:
 bobine toroïdale avec enroulement de retour appelée «tore de Rogowski»;
 L < 250 µH;
 r < 50 Ω;
i
 K: l'exactitude de mesurage doit être au plus ± 0,25 %;
 R = 1 000 Ω (± 0,2 % et de type non inductif).
L
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6.3 Dispositif d'acquisition de données
Le dispositif d'acquisition de données doit être conçu avec un convertisseur analogique-numérique de
type 12 bits ou plus et doit comporter au moins deux canaux au port d'entrée. Chaque canal doit être saisi
simultanément et échantillonné. La fréquence d'échantillonnage pour chaque canal doit être au moins égale à
10 000 valeurs, et l'impédance d'entrée doit être supérieure à 500 kΩ.
L'étalonnage du dispositif d'acquisition de données doit être effectué avec un équipement de référence certifié.
L'exactitude de mesurage pour chaque valeur de gain de chaque canal doit être enregistrée comme
document.
6.4 Banc d'essai et sources de courant
Le dispositif d'essai doit être capable de fournir la valeur de courant nécessaire pour l'étalonnage. Cette
valeur dépend de l'application finale et des limites du dispositif d'essai. Le dispositif d'essai doit être capable
de fournir au moins quatre valeurs de courant à l'intérieur de l'étendue correspondant à l'application finale,
entre les valeurs minimale et maximale de courant de l'étendue d'étalonnage prévue.
Il est possible d'utiliser un circuit secondaire à plusieurs enroulements pour la puissance de la source de
courant. Des exemples de dispositifs d'essai sont donnés dans l'Annexe A.
Une machine de soudage par résistance à courant alternatif peut être utilisée comme source de courant à
condition que la valeur du courant puisse être contrôlée en modifiant la position de l'amenée de courant au
primaire du transformateur et que le courant soit délivré à différents niveaux de valeur efficace (r.m.s.). Une
machine de soudage par résistance à courant continu peut également être utilisée comme source de courant.
7 Rapport d'essai
7.1 Rapport d'essai pour l'étalonnage d'un système de mesurage du courant de soudage
Les informations suivantes doivent être notées au cours de l'étalonnage d'un système de mesurage du
courant de soudage y compris les dispositifs de surveillance et le tore de mesure du courant de soudage:
a) type et nom du système de mesurage du courant de soudage de référence, valeur de la pleine échelle et
exactitude de mesurage;
b) type, modèle et nom du fabricant du système de mesurage du courant de soudage en essai et sa ou ses
valeur(s) de la pleine échelle;
c) position du capteur (pour un tore de mesure de courant, voir l'ISO 17657-3:2005, Figure 1);
d) fréquence de la source de courant (50 Hz ou 60 Hz);
e) forme d'onde du courant d'essai (courant alternatif ou continu);
f) temps de passage de courant pour l'essai, en secondes ou en cycles;
g) température ambiante; et
pour chaque mesurage:
h) indication du mesureur du courant de soudage de référence exprimée en intensité efficace (r.m.s.), en
kiloampères (kA);
i) indication du mesureur du courant de soudage en essai exprimée en intensité efficace (r.m.s.), en
kiloampères (kA);
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ISO 17657-4:2005(F)
j) écart par rapport à l'indication du mesureur de référence exprimée en valeur efficace (kA). Dans le cas où
l'écart est exprimé en pourcentage, il doit être calculé en fonction de la pleine échelle du mesureur en
essai; et
pour information:
k) exactitude de mesurage estimée du mesureur de courant en essai, exprimée en pourcentage de la pleine
échelle du mesureur en essai, et méthode de calcul;
l) date de l'essai, nom et signature de la personne ayant effectué l'essai ou l'ayant surveillé.
7.2 Rapport d'essai pour l'étalonnage d'un capteur de courant
Il convient de noter les informations suivantes et de les faire figurer dans le rapport d'essai avant étalonnage
d'un capteur de courant:
a) type et nom du système de mesurage de référence, valeur de la pleine échelle et exactitude de
mesurage;
b) valeur de la pleine échelle du système d'acquisition de données et exactitude de mesurage;
c) type, modèle et nom du fabricant du capteur de courant en essai et coefficient de conversion assigné;
d) position du capteur (pour un tore de mesure de courant, voir l'ISO 17657-3:2005, Figure 1);
e) fréquence de la source de courant (50 Hz ou 60 Hz);
f) temps de passage de courant pour l'essai, en secondes ou en cycles;
g) température ambiante; et
pour chaque mesurage:
h) indication du mesureur (de courant) de référence exprimée en valeur efficace (r.m.s.), en kiloampères
(kA) ou millivolts(mV);
i) indication du capteur en essai exprimée en valeur efficace (r.m.s.), en millivolts (mV);
j) coefficient de conversion du capteur de courant en essai ou écart par rapport à la valeur assignée
exprimé en pourcentage de la valeur assignée; et
pour information:
k) coefficient de conversion, exactitude de mesurage et méthode de calcul;
l) date de l'essai, nom et signature de la personne ayant effectué l'essai ou l'ayant surveillé.
7.3 Rapport d'essai pour l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage sans capteur
Il convient de noter les informations suivantes au cours de l'étalonnage d'un mesureur du courant de soudage
comprenant les dispositifs de surveillance pour mesurer le courant de soudage:
a) type et nom du système de mesurage du courant de soudage de référence, valeur de la pleine échelle et
exactitude de mesurage;
b) coefficient de conversion du ou des capteurs de courant de référence et exactitude de mesurage;
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ISO 17657-4:2005(F)
c) type, modèle et nom du fabricant du mesureur du courant de soudage en essai et sa valeur de pleine
échelle;
d) position du capteur (pour un tore de mesure de courant, voir l'ISO 17657-3:2005, Figure 1);
e) fréquence de la source de courant (50 Hz ou 60 Hz);
f) forme d'onde du courant d'essai (courant alternatif ou continu);
g) temps de passage de courant pour l'essai, en secondes ou en cycles;
h) température ambiante;
et également, pour chaque mesurage:
i) indication du mesureur du courant de soudage de référence exprimée en intensité efficace (r.m.s.), en
kiloampères (kA);
j) indication du mesureur du courant de soudage en essai exprimée en intensité efficace (r.m.s.), en
kiloampères (kA);
k) écart par rapport à l'indication du mesureur de référence exprimé en valeur efficace (r.m.s.), en
kiloampères (kA); si l'écart est exprimé en pourcentage, il doit être calculé en fonction de la pleine échelle
du mesureur en essai; et
pour information:
l) exactitude de mesurage du mesureur de courant en essai exprimé en pourcentage de la pleine échelle
du mesureur en essai, et méthode de calcul;
m) date de l'essai, nom et signature de la personne ayant effectué l'essai ou l'ayant surveillé.
8 Mode opératoire d'essai
8.1 Généralités
Tous les équipements doivent être mis en route avant le début de l'étalonnage. Chaque gamme des
instruments de mesurage doit être adaptée au niveau de courant exigé afin d'améliorer l'exactitude de
mesurage. La température ambiante doit être notée en début et en fin d'essai.
Les valeurs de mesurage pour chaque phase de la séquence d'essai doivent être notées comme indiqué
dans les rapports d'essai de l'Annexe C.
8.2 Étalonnage d'un système de mesurage du courant de soudage
L'étalonnage d'un système de mesurage du courant de soudage doit être effectué avec un montage d'essai
illustré à la Figure 1.
Il convient de vérifier l'aspect du capteur en essai avant étalonnage pour s'assurer qu'il ne présente aucun
dommage. L'écart de l'indication affiché sur le mesureur du courant de soudage en essai par rapport au
système de mesurage de référence doit être mesuré suivi de la détermination de l'exactitude de mesurage du
système de mesurage du courant de soudage en essai.
Lors de l'étalonnage du système de mesurage, l'essai doit être effectué pour des positions du tore de mesure
de courant conformes à la pratique.
NOTE 1 Afin d'étalonner la classe d'exactitude normale et la classe de haute exactitude du mesureur du courant de
soudage et de son tore, il est recommandé de procéder aux vérifications pour les quatre positions du capteur, repérées B,
D, E et H à la Figure 1 de l'ISO 17657-3:2005.
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Il convient de déterminer l'exactitude de mesurage avec la valeur maximale de l'ensemble des écarts mesurés.
Il convient d'exprimer chaque écart en valeur efficace (r.m.s.). Dans le cas où les écarts sont exprimés en
pourcentage, la valeur doit être calculée par rapport à la pleine échelle du mesureur en essai.
L'étalonnage doit être effectué pour au moins quatre niveaux de courant y compris pour une condition de
courant se situant près de la pleine échelle du mesureur en essai. Les mesurages doivent être effectués avec
un courant alternatif à 50 Hz ou à 60 Hz et/ou avec un courant continu. Le temps de passage de courant lors
de l'essai doit être supérieur à 0,1 s afin de réduire les transitoires initiaux sur le résultat du mesurage.
NOTE 2 Lorsque le résultat du mesurage se situe en dehors de l'exactitude de mesurage exigée, il convient de régler
ou réparer le mesureur.
NOTE 3 Dans le cas où la source de courant du système d'étalonnage n'est pas capable de fournir le courant maximal
figurant sur le mesureur du courant de soudage en essai, il est recommandé d'utiliser un circuit à plusieurs enroulements
comme conducteur de courant comme illustré à la Figure A.3.
8.3 Étalonnage du capteur de courant
L'étalonnage du capteur de courant doit être effectué avec un montage d'essai illustré à la Figure 2. Il
convient de rejeter le capteur en essai s'il est endommagé. Il convient de mesurer tout écart de la tension de
sortie ou du courant affiché par le dispositif d'acquisition de données par rapport à la valeur de référence. Le
coefficient de conversion et l'exactitude de mesurag
...