Anémomètre et filtrage RF

[sylfurd]

Bonjour à tous, j'ai réalisé un conditionneur pour anémomètre (film chaud), qui fonctionne plutôt pas mal. Pour des raison de placement le fil chaud est relié au conditionneur par un câble blindé de très faible impédance d'une longueur de 50 mètre.

En environement non perturbé mon système fonctionne très bien et j'obtiens une bande passante acceptable (une dizaine de KHz).

cependant voilà l'installation finale sera en environnement perturbé (proximité VHF voir UHF), j'ai commencé quelque test en approchant un talkie walkie en émission et là c'est le drame, mon système part en oscillation

J'ai donc penser à intégrer un filtre RF de base (VK200 en // avec une R de 10K le tout en série avec une capa) à l'entrée de mon conditionneur, cependant le résultat est identique... j'aurais donc une question :

Le proto de mon filtre est pour l'instant sur plaquette à l'extérieur de mon conditionneur, serait il plus judicieux de l'intégrer directement dans l'étage d'entrée de ma carte électronique en le soudant sur le PCB ?

PS:
Pour des raisons de confidentialité je ne peux pas mettre en partage mon schéma, cependant le fonctionement est assez simple, le film chaud est inséré dans un pont de weastone dont l'équilibrage est asservi en tension. C'est la valeur de cette même tension qui est le reflet des pertubartions (ici c'est le vent vous l'aurez compris ) que subit le film chaud.


Merci d'avance pour votre aide !
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[zhal]

Quand c'est soudé c'est de meilleur qualité.

Je serais toi je prendrai les même composants mais en mettant la self en paralelle avec un condensateur et le tout en série avec une resistance. Tu aurais ainsi un filtre passe bande assez sélectif (en fait c'est plus un circuit bouchon.

La fréquence centrale serait : 1/(2*pi*racine(L*C))
La largeur du filtre est réglable par R. Le tout c'est de trouver le R

[PIXEL]

il faut identifier le composant et/ou le circuits susceptible à la HF , donc un compo non linaire : diode , transo , AOP , etc....


mais comme le shéma est confidentiel défonce...

[sylfurd]

Le problème du circuit bouchon, c'est que je risque d'atténuer les BF, hors j'ai besoin de la BP 0=>20KHz.

J'essaierai de voir demain si je peux partager mon schéma, c'est pas confidentiel "défonce"

merci pour votre aide

[A voir en vidéo sur Futura]

[zhal]

A ce moment la tu peux partir sur une solution filtre passe bas en CI d'ordre 8, c'est terriblement efficace.

C'est pas cher et rependu

[sylfurd]

Bonjour,

En pièce jointe le schéma de l'anémomètre, je suis en train de vérifier quels éléments du système fait le plus "antenne".

Par rapport au schéma l'idée serait d'insérer le filtre PB HF au niveau de l'étage "sonde" du pont de Wheatstone.

Si vous avez des infos ou du vécu sur les composants que j'utilise je suis preneur...

Merci !

[bobflux]

Hm, un éventuel filtre serait pris dans la boucle de contre-réaction de l'asservissement en tension de ton pont donc risquerait de poser des problèmes de stabilité...

[sylfurd]

Hm, un éventuel filtre serait pris dans la boucle de contre-réaction de l'asservissement en tension de ton pont donc risquerait de poser des problèmes de stabilité...

Oui c'est pour celà que la résistance RB est ajustable via un potentiomètre, l'impédance du filtre est pris en compte dans le calcul ce qui fait que l'équilibre du pont n'est pas menacé.

La valeur du coef d'amortissement est également ajustable.

[zhal]

Petite question : Est ce que c'est la mesure qui est en millieu parasité ou est ce le cable qui transporte l'information qui est sujet aux perturbations ?

[Tropique]

Le plus simple est d'opter pour des composants spécifiquement destinés à ces application, des combinaisons L-C ou R-C, qui comprennent par exemple une ferrite dissipative et un condensateur passthrough dans un même composant SMD.

C'est beaucoup plus efficace que de le bricoler en assemblant des composants.

Il y a une large gamme ici, ce n'est bien sûr qu'un exemple, d'autres que Murata le font.
http://www.murata.com/products/catalog/pdf/c31e.pdf

Directement sur la sonde, tu peux mettre un condensateur de 10 ou 100nF, pour court-circuiter la HF qui génèrerait un chauffage parasite.
Vu la faible résistance, la constante de temps ne devrait pas poser de problème.

Tu peux également réarranger ton circuit: tu introduit un pôle dans la réponse avec R17, C17; tu pourrais le placer à l'entrée de ton ampli d'instru, ce qui éliminerait à coup sûr toute trace de HF, sans changer le comportement global du circuit.

Au niveau de l'attaque du pont, tu mets une des combinaisons L-C données en exemple.
Et un tore de ferrite de mode commun sur l'ensemble des câbles, juste à l'entrée du boitier de conditionnement.

Avec ces mesures, tu devrais déjà éliminer une bonne partie des soucis.

[sylfurd]

Tu peux également réarranger ton circuit: tu introduit un pôle dans la réponse avec R17, C17; tu pourrais le placer à l'entrée de ton ampli d'instru, ce qui éliminerait à coup sûr toute trace de HF, sans changer le comportement global du circuit.

Merci pour ces infos, je suppose que tu parles du filtre R7 C17, mais que veut tu dire par "introduire un pôle ?" tu veux dire une self ?

Pour répondre à Zhal en fait les test on été effectué uniquement sur le câble (dans un labo CEM) placé dans une pièce différente du conditionneur, mais les test que je suis en train d'effectuer prouvent que le conditionneur est aussi sensible au HF.

[Tropique]

Oui c'est bien R7 C17.
C'est un pôle dans la fonction de transfert.
Si tu l'enlèves de cet endroit, tu peux le remplacer par des filtres RC aux entrées (entre parenthèses, je trouve que c'est une méthode de compensation curieuse, mais si c'est optimum ainsi, bon...).

[sylfurd]

En fait l'utilité première de R7 est de faire fonctionner le transistor en courant (ib) plutôt qu'en tension (vbe), le fonctionnement en courant étant plus linéaire, le filtre est utile pour stabiliser la réponse en fréquence de l'ensemble en boucle ouverte.

Effectivement le placer en entrée de l'ampli pourrait peut être se révéler efficace

[sylfurd]

Après quelques tes effectués, en envoyant de la haute fréquence avec un Talkie (on fait avec les moyens du bord ^^) et en plaçant le conditionneur et le capeur + câble dans des salles différentes, il se trouve que c'est le conditionneur qui accroche les HF (le système part en oscillation lorsque le talkie est proche du conditionneur).

Il faut donc que je localise le composant dans mon schéma qui "fait antenne"... des idées ?

[Tropique]

Il ne faut pas travailler comme ça, il faut "durcir" tout le système, appliquer les règles de CEM, etc.

[sylfurd]

Il ne faut pas travailler comme ça, il faut "durcir" tout le système, appliquer les règles de CEM, etc.

C'est juste, mon panier de conditionnement est blindé (en métal) avec les liaisons à la masse qui vont bien, en façade j'ai le connecteur de sortie (J8) et le connecteur d'entrée du générateur signal carré (J7), tout 2 de type BNC avec la masse bien relié au chassis.
En façade j'ai également tiré 2 fils (J6 sur le schéma) qui servent à mesurer la valeur de RB, cependant pas de connexion au chassis pour ces 2 fils peut être que le souci vient de là.

J'ai commencé à placer des tore de ferrite sur le cable d'alimentation (bien que l'alim est déjà protégé des HF sur la carte) puis sur le signal de la sonde à l'entrée du conditionneur. Sans résultat pour le moment.

[Tropique]

Il faut mettre des bypass sur toutes les entrées de câble. Si le boitier est étanche électriquement, la circuiterie à l'intérieur n'aura plus besoin de protection.

[sylfurd]

1 condo de découplage de 1000pF sur chaque câble ferait l'affaire alors, pas de risque pour l'équilibre du pont de mettre 2 condos au niveau de J6 ? (sur chaque borne de Rb)

[f6bes]

Le problème du circuit bouchon, c'est que je risque d'atténuer les BF, hors j'ai besoin de la BP 0=>20KHz.

J'essaierai de voir demain si je peux partager mon schéma, c'est pas confidentiel "défonce"

merci pour votre aide

Bjr à toi,
Il serait plus qu'étonnant que tu n'arrives pas à obtenir une BP de PLUS de 20 khzs en utilisant les........"...(proximité VHF voir UHF)...."!
Faudrait que ton circuit soit SACREMENT HYPER sélectif......et meme !!!
Bien sur les conseils de TROPIQUES ( découplages des traversées) sont la base de départ.
A+

[sylfurd]

Bonjour f6bes, merci pour ta réponse, je ferait des essais, mais je te cache pas que je préfère quand même un filtre Passe bas ^^

Au niveau du découplage des traversée, que me conseillez vous, simple condo de 1nF suffirait ?

[Tropique]

Ca dépend du signal; si tu peux mettre plus sans gêner le circuit, monte à 4.7 ou 10nF.

[sylfurd]

Suite de mon investigation, en découplant toute les entrée en façade je n'obtiens pas de résultat positif, j'ai décidé de déconecter la carte du rack puis de visualiser l'influence des ondes du Talkie sans alimenter la carte.

Donc en gros j'ai la carte non alimenté sur mon établi, un oscilloscope relié à la sortie (J8 sur le schéma), et bien le niveau de perturbation du talkie (~3Vcc) est identique par rapport à une configuration initiale (carte inséré dans le rack et alimenté).

Là je vous avouerai que je suis bloqué

[Tropique]

C'est ta sonde ou ton oscillo ou les deux qui ramassent le signal en direct. Quelle fréquence le talkie? Quelle est la marque de l'oscillo?

[sylfurd]

C'est ta sonde ou ton oscillo ou les deux qui ramassent le signal en direct. Quelle fréquence le talkie? Quelle est la marque de l'oscillo?

Bonjour Tropique et merci encore pour ton aide,

Ma sonde n'est pas connectée dans cette manip, mon oscillo est un Tektronik DPO 4032 (numérique), l'oscillo tout seul n'est pas influencé par le talkie (avec carte déconnecté le bruit seul sur l'oscillo est négligeable ~2mv).

Le talkie emet à 150Mhz environ.

[Tropique]

Tu n'as pas de sonde, mais tu dois tout de même avoir un cable?
Si tu branches ce câble dans J8 et que tu le court-circuites au niveau de l'embase, qu'est-ce que tu obtiens? (carte non-alimentée, évidemment)

[sylfurd]

Ah tu me parlais de la sonde de l'oscillo, je croyait que tu parlait du capteur ^^.

En faisant la manip que tu proposes (câble BNC branché + court circuit a l'embase du connecteur côté carte électronique) j'ai l'impression que l'amplitude du bruit augmente

[bobflux]

Si tu utilises la sonde de ton oscillo comme ça :

http://sketchtag.com/KREgqPMYDK

Tu ne vas jamais rien mesurer de pertinent (le clip de masse et son fil forment une antenne énorme et ont assez d'inductance pour pourrir toute tentative de mesure de signal rapide).

Il y a tout un tas de sondes très chères et très performantes pour ce genre de mesure, mais tu peux bricoler un truc "sur le pouce", par exemple en remplaçant le clip de masse par un fil très court entortillé sur la masse de la sonde :

http://sketchtag.com/KREgtorwGA

ou une autre méthode fort pratique : on vire la sonde, on prend juste un bout de coax 50 ohms et 2 connecteurs (genre barrette sécable) dont l'un est soudé à demeure sur le CI (ce qui libère des mains pendant les mesures) :

http://sketchtag.com/KREgu8oIyq

(mais avec ça, tu perds le mode X10 donc le câble peut charger pas mal le signal à mesurer).

[sylfurd]

En fait j'ai un connecteur BNC en façade soudé sur le PCB, et j'utilise donc un câble BNC de base

[sylfurd]

Bonjour à tous, petit up de ce post, j'obtient toujours des perturbations importantes (carte non alimenté) lorsque j'approche un talkie de ma carte.

Quelque chose doit faire "antenne" dans mon montage, et après diverse tentative (découplages des entrées etc...) le souci persiste. En pièce jointe une photo de ma carte ainsi que de la face avant, si quelque chose vous choque ou pourrait mettre en doute des problème de CEM n'hésitez pas à m'en faire part...

J'ai remarqué que l'amplitude de la perturbation est maximum lorsque je rapproche l'antenne du talkie au niveau du connecteur arrière de la carte électronique...

Merci d'avance

[Tropique]

Ah tu me parlais de la sonde de l'oscillo, je croyait que tu parlait du capteur ^^.

En faisant la manip que tu proposes (câble BNC branché + court circuit a l'embase du connecteur côté carte électronique) j'ai l'impression que l'amplitude du bruit augmente

Tu veux dire que l'amplitude du bruit devient supérieure à 3Vcc?