Mesures de perturbations
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Rappel des moyens de transmission d'une perturbation :
Résistif, inductif capacitif
- Le mode résistif est le seul qui utilise un conducteur, via une partie (généralement masse) commune, il peut recevoir une composante continueLe courant continu ne peut circuler que dans des conducteurs !
Une tension continue parasite en enveloppe qui s'ajoute à un signal impulsionnel peut saturer les entrées...
L'analogie que j'utilise : dans l'obscurité votre télécommande infra-rouge (qui fonctionne en émettant des impulsions) fonctionne parfaitement, quand le soleil rentre trop ou si vous l'utilisez à l'extérieur, elle fonctionnera très mal !. Il se transmet donc par conduction contrairement aux autres... - Le mode inductif se transmet très loin (ondes électromagnétiques radio, TNT, GSM...), il est très sensible aux boucles (pensez transformateur), la fréquence augmente son effetE = – L × (ΔI / Δt) ou E = – L × ΔI × f (Hz)
- Le mode capacitif possède une portée plus limitée, maximale jusqu'à (λ / 2π
), et là aussi son effet augmente avec la fréquenceI = C × (ΔU / Δt) ou I = C × ΔU × f (Hz)
Dans tous les cas, l'augmentation de la distance entre bourreau(x) et victime(s) potentielle(s) réduit la transmission.
Il est important de dépasser λ / 2π lorsque l'on appose aucun écran pour ne pas subir de couplage capacitif, le plus violent à haute fréquence...
Principes de protection
Avant de les détailler, nous allons recenser les principales solutions pour se protéger des couplages :Résistif :
- Réduire l'impédance du plan de masse en multipliant les liaisons et en réalisant un maillage
- Sauf cas très particuliers, ne plus câbler les masses en étoile
Inductif :
- Utilisation de câbles torsadés
- Suivant la fréquence, proximité d'une masse ferromagnétique en BF (basse fréquence : 50 Hz...) ou blindage
Capacitif :
- L'éloignement, du fait de sa limite à λ / 2π, 30 cmA l'instar du fameux 100 nF pour le découplage, les 30 cm représentent une valeur souvent retenue, au vu des fréquences en jeu. (40 cm est encore mieux :-)) est la valeur plébiscitée !
- L'écranEcran conducteur qui bloquera les ondes, pensez à la radio qui s'arrête sous un tunnel, après une certaine distance parcourue lorsque la provenance est unique, fixe et repérée dans l'espace ; le blindage sinon (360°)
- Court-circuiter le condensateurLorsque rien ne l'interdit, le référencement d'une tension sensible à la masse de l'installation est le meilleur moyen de supprimer le condensateur parasite !
Dans tous les cas les blindages doivent être connectés au plan de masse !, lorsque c'est possibleNormes de sécurité : TBTS qui deviendrait TBTF... ! Voir équipotentialité Conseil+
Comprendre le problème, agir efficacement
- Interroger le personnel pour savoir quand et en quelles circonstances se produit le défaut
Ex : le signal de délestage jour/nuit du distributeur électrique déclenchait une alarme mal protégée... En interrogeant les voisins sur l'heure constante de déclenchement, le problème fut vite identifié ! - Observer l'environnement et classer les perturbateurs potentiels
Variateurs, alimentations à découpage, variateurs mais aussi transformateurs pour la BF, éclairages fluorescents... - Repérer les victimes potentielles
- Analyser les erreurs flagrantes
Masses non reliées, blindages flottants, boucles... - Effectuer des mesures relatives pour voir le gain apporté par la mise en place de solutions provisoires simples (blindage d'essai par adhésif aluminium...) et vérifier si l'événement se reproduit
- Pérenniser les solutions efficaces
- Informez, voire formez le personnel technique pour leur éviter des erreurs similaires !
Le décibel (dB) :
De par son échelle logarithmique et surtout son unité relativeUn simple rapport entre 2 valeurs :10 fois le logarithme décimal du rapport entre deux puissances, le décibel est utilisé pour quantifier l'atténuation, et donc l'efficacité, d'une solution. Une baisse de 3 dB (–3 dB) représente une diminution de la puissance par 2 ; –10 dB, par P/10 ; –20 dB, par P/100...
Nos expériences s'effectuent directement en tension. Sachant qu'une diminution par 2 de l'amplitude de tension engendre aussi un facteur 2 pour l'intensité puisque l'impédance, elle, ne change pas.
Ainsi, chaque fois que les solutions prises diminueront de 50% l'amplitude d'un parasite, le gain sera de 4 en puissance et donc de 6 en dB...
Je n'évoquerai généralement que les gains en tension, vous avez la méthode pour les convertir en dB au besoin.
Le décibel est important lors du choix de produits du commerce pour connaître leur niveau d'atténuation sur une bande de fréquence donnée (ex : -10 dB de 0.1 à 10 MHz).
Mode analyseur de spectre en vidéo
La bande de fréquence en abscisse, les décibels en ordonnés, cette expérience nous démontre la pollution électromagnétique engendrée par l'action du variateur convertisseur de fréquence !
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Cours extrait du stage : CEMINIT
Stage : CEMINIT
CEM Perturbations
