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Le but de la recherche effectuée dans le laboratoire de "mesures électriques et Instrumentation" du Département d' Electricité, Electronique et Informatique est d'appliquer et de développer des techniques de mesure de haute sensibilité afin de caractériser les propriétés électriques, thermiques et magnétiques de divers matériaux.Les deux pôles principaux de recherches sont les suivants :
1. Matériaux céramiques " fonctionnels" avec propriétés non linéaires
Ces activités de recherche sont étroitement liées au développement d'applications d'ingénierie électrique. Le laboratoire est équipé de nombreux dispositifs de haute sensibilité permettant des mesures de précision pour être effectuées à température ambiante ainsi que dans des conditions cryogéniques. Les dispositifs expérimentaux développés sont basés sur des appareils de précision requises pour mesurer les signaux de bas niveau, y compris les tensions de bas niveau (c-à-d en dessous de 1 μV), les faibles changements de température (c-à-d en dessous de 1 K) ou des courants de bas niveau (c-à-d en dessous de 1 nA).Matériaux céramiques " fonctionnels" avec propriétés non linéaires
Les recherches concernent principalement les supraconducteurs à haute température critique et les céramiques manganates à magnétorésistance colossale. L’étude de ces composés requiert des conditions expérimentales combinant basses températures et champs magnétiques intenses. Dans cette optique, le laboratoire a développé divers systèmes automatiques d’acquisition et de traitement de données en vue de la caractérisation par des :
- Mesures électriques :
- résistivité, effet Hall, courbes I-V, caractéristiques R-L-C, ... sur des matériaux conducteurs, céramiques supraconducteurs (volumiques ou sous forme de rubans) et magnetorésistifs, diélectriques,
- Mesures magnétiques :
- aimantation DC, perméabilité magnétique, susceptibilité AC, cartographie par sonde de Hall, imagerie magnéto-optique, propriétés de blindage magnétique, influence de champs magnétiques "croisés", force de lévitation supraconductrice,
- Mesures thermiques :
- conductivité thermique, chaleur spécifique, pouvoir thermoélectrique, couplage avec les propriétés magnétiques.
De plus, le laboratoire s’intéresse de près aux possibilités d’intégration de ces matériaux dans différentes applications d’ingénierie : moteurs électriques, flywheels, capteurs spécifiques, ...
| Echantillon supraconducteur (YBCO) avec contacts pour mesures de résistivité Echantillon supraconducteur (DyBCO) avec contacts pour mesures de résistivité. Photo en lumière polarisée pour visualiser les grains |
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Dispositif expérimental pour imagerie magnéto-optique Images magnéto-optiques de pistes magnétiques de cartes de crédit Photographie optique d'un échantillon d'YBCO et image magnéto-optique de l'aimantation rémanente Image magnéto-optique de l'aimantation rémanente d'un échantillon annulaire d'YBCO |
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| Echantillons supraconducteurs (YBCO) préparés pour mesures magnétiques |
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| Echantillons supraconducteurs (YBCO) préparés pour mesures de propriétés thermiques |
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| Aimant permanent lévitant au-dessus de pastilles supraconductrices |
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Cartographie de l'induction magnétique piégée au sein d'un échantillon supraconducteur (DyBCO) Mesure effectuée à 1mm de la surface de l'échantillon plongé dans l'azote liquide (T = 77 K) |
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| Aimant permanent suspendu en-dessous d'une pastille supraconductrice |
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Diélectriques et Isolants
Dans ce domaine, les recherches du laboratoire se portent sur la maintenance prédictivedes
composants d'isolation haute-tension utilisés pour
les grosses machines tournantes (hydroalternateurs principalement)
et les câbles de puisssance. Le laboratoire a acquis une certaine
expérience dans le domaine de la
caractérisation des propriétés électriques
des divers matériaux isolants, incluant des films
polymères, des vernis isolants utilisés pour l'isolation statorique
de machines tournantes. L’évolution des
propriétés de ces matériaux au cours d’un
vieillissement thermique et/ou électrique et l’influence
de paramètres extérieurs (température,
humidité, gaz corrosifs,…) sont également
étudiées.
Plus spécifiquement, les sujets abordés sont, entre autres, les suivants.
Plus spécifiquement, les sujets abordés sont, entre autres, les suivants.
- L'étude des matériaux non-linéaires utilisés comme répartiteurs de potentiel pour réduire les décharges partielles sur développantes.
- L'étude des propriétés des vernis semi-conducteurs dits " vernis noirs ".
- L'étude des courants de charge – décharge de l'isolation mica-résine soumise à un échelon de tension.
- La mesure de décharges partielles sous vibrations.
- Expertise dans les mesures de faibles courants.
- Caractérisation électrique de céramiques composites isolantes et de matériaux polymères.
- Caractérisation électrique de céramiques obtenues par frittage FLASH (technologie de densification ultrarapide et basse énergie) - Projet FEDER.
| Barreau de laboratoire pour tests sur isolation statorique et vernis de surface |
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| Sonde d'un voltmètre électrostatique pour cartographie du potentiel de surface de barres statoriques |  |
| Vue de développantes: dégats causés par les décharges superficielles sur le vernis anti-effluves |
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