Éliminer le bruit dans votre système GPIB

De nombreuses sources de bruit peuvent affecter un système de mesure. En général, trois éléments sont présents dans un système sensible au bruit. Une source d'émissions électromagnétiques doit exister, un récepteur sensible aux émissions électromagnétiques doit être présent, et un chemin doit exister entre les deux.

Une source courante de bruit est l'énergie électromagnétique rayonnée qui se déplace dans l'air. Tout conducteur non blindé ou insuffisamment blindé dans un système de mesure peut agir comme une antenne captant le bruit qui peut déformer les signaux qui passent sur le conducteur. Les câbles, essentiellement des antennes qui captent le bruit, sont le lien entre l’énergie électromagnétique toujours présente et votre système de mesure. Les sources de bruit comprennent le rayonnement haute et basse fréquence généré par des sources telles que les machines mécaniques tournantes, les lignes électriques, les appareils de lumière fluorescente, les sources de signaux RF et l’équipement électrique mal blindé.

Le développement de la norme IEEE 488 a inclus des tests approfondis pour comprendre les exigences de neutralisation des effets des interférences électromagnétiques (EMI). Sur la base de ces caractéristiques, il est généralement admis aujourd’hui que l’ensemble de câbles (c’est-à-dire le câble d’interconnexion et les connecteurs associés) et l’interface connecteur/câble immédiatement à l’intérieur de l’instrument détermineront, dans une large mesure, les performances de conformité électromagnétique (CEM) du système d’instrumentation global. Anticipant la nécessité de minimiser les effets du bruit, la norme IEEE 488 spécifie un ensemble connecteur et câble qui fournit des performances CEM acceptables dans un large éventail de circonstances. Cependant, dans de nombreuses applications, il est conseillé de réduire davantage les effets de l'IME.

Une réduction supplémentaire de l’EMI n’exige pas que l’ingénieur d’essai effectue des recherches approfondies ou des mesures EMI pour caractériser l’immunité au bruit du système, bien que dans certaines circonstances, cela puisse être conseillé. La norme IEEE 488 décrit des méthodes supplémentaires pour réduire les effets des interférences rayonnées.

Les paragraphes suivants traitent brièvement des méthodes recommandées pour réduire les effets des interférences rayonnées.

Câbles blindés
La norme IEEE 488 suggère une couverture minimale de 85 % contre les émissions rayonnées. Toutefois, il recommande également que la couverture de 90 % constitue une amélioration supplémentaire. Une combinaison d’un blindage en tresse de cuivre et d’un blindage en Mylar métallisé ou en feuille à l’intérieur du câble permet d’améliorer considérablement les câbles de blindage et les signaux qu’ils transportent des émissions rayonnées.

Carter du connecteur
La norme IEEE 488 recommande également un boîtier de connecteur métallique pour réduire les effets des émissions rayonnées

Caches de connecteur
Le filtrage des radiations peut être amélioré en plaçant un cache métallique sur les extrémités des connecteurs GPIB piggyback. Les caches de connecteur fournissent également une barrière contre la poussière et d’autres particules qui peuvent envahir la zone du connecteur.

National Instruments propose un large éventail de solutions qui répondent aux exigences décrites ci-dessus. Pour protéger davantage votre système des émissions rayonnées, choisissez des câbles GPIB blindés et robustes et des caches de connecteurs qui peuvent répondre aux exigences des applications de base et hautes performances.

Câbles GPIB à double blindage
Les câbles National Instruments X2, X4 et X5 sont à double blindage pour une immunité au bruit supérieure par rapport aux câbles GPIB standard à blindage unique.  Ils ont une fiche/des récipients blindés et une couture de coque de connecteur qui se chevauche pour un blindage et une mise à la masse supérieurs. La coque de connecteur est construite avec une fonte d'aluminium nickelé résistant à la corrosion pour une robustesse et une immunité au bruit supérieures. La combinaison des caractéristiques offre une couverture minimale de 90 % et des caractéristiques de capacité très faibles, allant au-delà des exigences de blindage suggérées par la norme IEEE 488.

En regardant la figure 1, on voit que les câbles à double blindage contiennent trois éléments de blindage distincts. Il est moins sensible au bruit car il comprend une tresse extérieure en cuivre et deux blindages intérieurs en aluminium/Mylar pour un total de trois blindages. Les avantages suivants résultent :

• Protection des lignes de signaux contre le bruit extérieur
• Réduire les émissions rayonnées du câble lui-même
• Minimiser les effets de la diaphonie entre les lignes de signaux grâce aux blindages intérieurs Le tableau 1 montre les spécifications des câbles à double blindage.

Caches de connecteur
Pour compléter votre système, National Instruments propose également des caches de connecteurs mâles et femelles pour empêcher la poussière ou d'autres contaminants de corroder ou d'endommager les contacts de câble GPIB exposés. Les caches protègent également les contacts des câbles des émissions rayonnées des équipements environnants.

Il existe de nombreuses façons de réduire les effets du bruit dans un système GPIB. Les ingénieurs effectuent souvent des tests détaillés pour caractériser l’immunité au bruit d’un système. Une méthode de base mais souvent négligée pour minimiser les effets du bruit consiste simplement à investir dans des câbles GPIB blindés et des caches de connecteur pour vous aider à augmenter l’immunité au bruit de votre système avec un coût minimal et un effort minimal.

ANSI/IEEE Standard 488.1-1987, Interface numérique standard IEEE pour l’instrumentation programmable, Institut des Ingénieurs Électriciens et Électroniciens, 345 East 47th Street, New York, NY, 10017