Elimine el ruido en su sistema GPIB

Hay muchas fuentes de ruido que pueden afectar a un sistema de medición. En general, hay tres elementos presentes en un sistema susceptible al ruido. Debe existir una fuente de emisiones electromagnéticas, debe existir un receptor susceptible a las emisiones electromagnéticas y debe existir algún camino entre ambos.

Una fuente común de ruido es la energía electromagnética radiada que viaja a través del aire. Cualquier conductor no blindado o insuficientemente blindado en un sistema de medición puede actuar como antena captando ruido que puede distorsionar las señales que viajan sobre el conductor. Los cables, esencialmente antenas que captan ruido, son el vínculo entre la energía electromagnética siempre presente y su sistema de medición. Las fuentes de ruido incluyen radiación de alta y baja frecuencia generada a partir de fuentes tales como maquinaria mecánica giratoria, líneas eléctricas, luminarias fluorescentes, fuentes de señal de RF y equipos eléctricos mal blindados.

El desarrollo de la norma IEEE 488 incluyó pruebas exhaustivas para comprender los requisitos para neutralizar los efectos de la interferencia electromagnética (EMI). Basándose en estas caracterizaciones, hoy en día se acepta generalmente que el conjunto de cables (es decir, el cable de interconexión y los conectores asociados) y la interfaz conector/cable inmediatamente dentro del instrumento determinarán, en gran medida, el rendimiento de cumplimiento electromagnético (EMC) del sistema de instrumentación general. Anticipándose a la necesidad de minimizar los efectos del ruido, la norma IEEE 488 especifica un conjunto de conector y cable que proporciona un rendimiento EMC aceptable en una amplia gama de circunstancias. Sin embargo, en muchas aplicaciones, es recomendable reducir aún más los efectos del EMI.

Una mayor reducción del EMI no requiere que el ingeniero de pruebas realice una investigación exhaustiva o mediciones de EMI para caracterizar la inmunidad al ruido del sistema, aunque en ciertas circunstancias esto puede ser aconsejable. La norma IEEE 488 documenta métodos adicionales para reducir los efectos de las interferencias radiadas.

En los párrafos siguientes se examinan brevemente los métodos recomendados para reducir los efectos de las interferencias radiadas.

Cables apantallados
La norma IEEE 488 sugiere una cobertura mínima del 85 por ciento contra las emisiones radiadas. Sin embargo, también recomienda que la cobertura del 90 por ciento proporcionaría una mejora adicional. Una combinación de un blindaje de trenza de cobre y un blindaje de Mylar o lámina metalizado dentro del cable proporciona una mejora significativa en los cables de pantalla y las señales que transportan de las emisiones radiadas.

Conector Vivienda
La norma IEEE 488 también recomienda la carcasa metálica del conector para reducir los efectos de las emisiones radiadas

Cubiertas de conector
El apantallado por radiación se puede mejorar aún más colocando una cubierta metálica sobre los extremos de los conectores GPIB piggyback. Las cubiertas de los conectores también proporcionan una barrera contra el polvo y otras partículas que pueden invadir el área del conector.

National Instruments ofrece una amplia gama de soluciones que cumplen con los requisitos descritos anteriormente. Para proteger aún más su sistema de las emisiones radiadas, elija cables GPIB blindados y resistentemente construidos y cubiertas de conectores que puedan satisfacer los requisitos para aplicaciones básicas y de alto rendimiento.

Cables GPIB de doble blindaje
Los cables X2, X4 y X5 de National Instruments tienen doble blindaje para una inmunidad superior al ruido en comparación con los cables GPIB estándar de blindaje simple.  Tienen enchufe/receptáculos blindados y una costura de carcasa de conector superpuesta para un blindaje y conexión a tierra superiores. La carcasa del conector está construida con aluminio fundido, niquelado y resistente a la corrosión para mayor robustez e inmunidad al ruido. La combinación de las características ofrece una cobertura mínima del 90 por ciento y características de capacitancia muy bajas, que van más allá de los requisitos de blindaje sugeridos por la norma IEEE 488.

Mirando la figura 1, se puede ver que los cables de doble blindaje contienen tres elementos de blindaje distintos. Es menos susceptible al ruido porque incluye una trenza exterior de cobre y dos escudos interiores de aluminio/Mylar para un total de tres escudos. Los siguientes beneficios resultan:

• Protección de las líneas de señal contra el ruido externo
• Reducción de las emisiones radiadas del propio cable
• Minimización de los efectos de la diafonía entre líneas de señal, gracias a los blindajes interiores La tabla 1 muestra las especificaciones del cable de doble blindaje.

Cubiertas de conector
Para completar su sistema, National Instruments también ofrece cubiertas para conectores macho y hembra para evitar que el polvo u otros contaminantes corroan o dañen los contactos expuestos del cable GPIB. Las cubiertas también protegen los contactos del cable de las emisiones radiadas de los equipos circundantes.

Hay muchas maneras de reducir los efectos del ruido en un sistema GPIB. Los ingenieros a menudo realizan pruebas detalladas para caracterizar la inmunidad al ruido de un sistema. Un método básico, pero a menudo pasado por alto, para minimizar los efectos del ruido es simplemente invertir en cables GPIB blindados y cubiertas de conectores para ayudarlo a aumentar la inmunidad al ruido de su sistema con un costo mínimo y un esfuerzo mínimo.

Norma ANSI/IEEE 488.1-1987, IEEE Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation, Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, 345 East 47th Street, Nueva York, NY, 10017