Atténuer les parasites du secteur

[LaboSW]

Bonsoir,

je tente actuellement d'interfacer une jauge de déformation afin de pouvoir suivre l'évolution d'une masse de fluide dans le temps. La précision souhaitée est de 1 g, ce que le capteur permet normalement d'atteindre.
Le circuit est le suivant :

- Le capteur est constitué de 4 jauges de déformation montées en pont de Wheatstone, et est alimenté en 3V.
- La tension aux bornes du pont étant très faible (de l'ordre du millivolt, voire moins), j'utilise un TL081CP pour l'amplifier une première fois.
- Ce signal est ensuite envoyé dans un amplificateur inverseur de gain réglable.
Les AOP sont alimentés en +15/-15V par une alimentation stabilisée Jeulin "Electronic 2", de même que le capteur. Notez que cette alimentation n'est pas reliée à la terre.
Pour obtenir la précision souhaitée, l'incertitude sur la tension de sortie doit être au maximum de 10 mV. J'ai déjà atteint une fois cette précision, mais j'ai depuis eu la désagréable surprise de voir apparaître en sortie un signal parasite à 50 Hz, dont l'amplitude varie de 30 à 300 mV suivant l'endroit et le moment où j'effectue les tests. Autant dire que mes mesures ne valent plus rien.
Existe-t-il un moyen de supprimer (ou au moins d'atténuer suffisamment) ces parasites, sachant que le signal issu du capteur ne doit pas être dénaturé (puisque je cherche à l'analyser) ?

Merci d'avance pour vos réponses !
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[DAUDET78]

Sans voir encore la PJ .....
Un TL081, ce n'est pas le bon choix pour faire un ampli d'instrumentation . Regarde, de mémoire, du coté des INAxxxx

De même, le blindage des fils de liaison au capteur est primordial .

[LaboSW]

La pièce jointe ne s'affiche pas ?
Je veux bien changer d'AOP, mais en attendant, y a-t-il d'autres solutions (surtout que, comme dit, j'ai déjà réussi à atteindre la précision recherchée dans un environnement "sympathique").
Quel genre de blindage pourrait m'être utile ? Je précise que le circuit est monté sur une plaque d'essais sans soudure ; faut-il aussi la protéger ?

[Montd'est]

Les AOP sont alimentés en +15/-15V par une alimentation stabilisée Jeulin "Electronic 2"

Je ne suis pas sûr de mon coup mais: peut être qu'avec des régulateurs pour obtenir une alimentation régulée et non pas seulement "stabilisée" ça irait mieux.

[A voir en vidéo sur Futura]

[nornand]

il faut stabiliser et filtrer la tension d'alimentation du pont de mesure ! les liaisons doivent également êtres blindées , c'est impératif !

[DAUDET78]

La pièce jointe ne s'affiche pas ?

Maintenant qu'elle s'affiche .... c'est encore plus horrible que je ne pensais ! Même pas un montage différentiel !
- Où sont les découplage des alimentations ???
- Regarde page 13 de cette DOC http://www.farnell.com/datasheets/1789891.pdf

Je précise que le circuit est monté sur une plaque d'essais sans soudure

Tu soudes sur une carte à trou ( avec l'ampli que je te propose , ou un autre comparable) et le tout dans un boitier métallique avec liaison par bifilaire blindé vers les sondes

[DAUDET78]

Regarde ce projet http://physique.sciences.univ-bpcler...ontraintes.pdf
NB Les pages 23 et 24 décrivent un ampli d'instrumentation . C'est l'ampli, en un seul boitier, que je te propose en #6

[DAUDET78]

Et page 11 et suivantes, toutes la théorie des amplis d'instrumentation http://www.esiee.fr/~poulichp/Condit...tionnement.pdf

[LaboSW]

Merci beaucoup pour les références !
J'ai essayé de tenir compte de vos remarques, et voilà le circuit modifié :

L'alimentation du capteur est régulée et filtrée, celle des AOP est découplée et j'utilise un amplificateur de mesures.
Qu'en pensez-vous ?
En plus, je compte, suivant vos conseils, le souder et le mettre dans un boîtier métallique comme celui-ci.
Pour le blindage des câbles, je ne sais pas trop quoi prendre : l'idéal serait de pouvoir utiliser le câble actuel en le blindant, peut-être avec quelque chose comme ça ?
Sinon, j'ai trouvé d'autres références comme celle-ci.

[DAUDET78]

Sans voir encore la pièce jointe .....
Il y a quelle distance entre les capteurs et l'ampli ?
Pas de chaussette ..... mais un câble blindé multiconducteur qui transporte les alimentations et les signaux des capteurs

[paolo123]

Salut,

C'est un pour un test je suppose ton projet, dans la réalité, tes AOP ne seront sûrement pas alimenté en symétrique a moins d'avoir choisi un AOP monotension, il faut utiliser une seule alimentation positive et crééer une masser virtuelle avec un pont diviseur et un condensateur de découplage. Filtre bien l'entrée de ton alimentation (Entrée comme sortie) en mettant quelques condensateurs (Chimique + céramique en parallele ca donne de bon résultats).

Ensuite ton schéma, a part le pont de Wheatstone, tu peux le mettre à la poubelle si c'est pour une application sérieuse, tu dois utiliser des amplificateurs d'instrumentations pour ce genre de projet et celui qui donne les meilleurs résultats est l'amplificateur de mesure à 3 AOP (Google est ton ami), tout ca disponible en un seul circuit intégré pour encore plus de précision et le 50 Hz tu peux le virer avec un passe bas du 1 ordre

[LaboSW]

Sans voir encore la pièce jointe .....
Il y a quelle distance entre les capteurs et l'ampli ?

Environ une trentaine de centimètres, mais je peux descendre à une dizaine.
Pour le câble, j'y pense : un câble audio interne de PC (blindé) ferait-il l'affaire ?

[LaboSW]

Salut,

C'est un pour un test je suppose ton projet, dans la réalité, tes AOP ne seront sûrement pas alimenté en symétrique a moins d'avoir choisi un AOP monotension, il faut utiliser une seule alimentation positive et crééer une masser virtuelle avec un pont diviseur et un condensateur de découplage. Filtre bien l'entrée de ton alimentation (Entrée comme sortie) en mettant quelques condensateurs (Chimique + céramique en parallele ca donne de bon résultats).

Ensuite ton schéma, a part le pont de Wheatstone, tu peux le mettre à la poubelle si c'est pour une application sérieuse, tu dois utiliser des amplificateurs d'instrumentations pour ce genre de projet et celui qui donne les meilleurs résultats est l'amplificateur de mesure à 3 AOP (Google est ton ami), tout ca disponible en un seul circuit intégré pour encore plus de précision et le 50 Hz tu peux le virer avec un passe bas du 1 ordre

En théorie, l'alimentation est censée délivrer du +15/-15V symétrique (à moins qu'il n'y ait une subtilité qui m'échappe ?). C'est celle qu'on utilise toujours en TP pour alimenter les AOP.
Sinon, je pense que cela correspond aux modifications que j'ai effectuées sur le deuxième schéma (message #9), non ? Je prends note pour le deuxième condensateur de découplage, je pensais qu'un seul suffirait.

[paolo123]

oui en théorie et en salle de TP, on a l'habitude d'alimenter les AOP en symétrique mais dans la vie réelle, c'est impensable, trimballer un gadjet électronique (un jouet par exemple) avec deux alim, c'est pas possible alors on crée une masse virtuelle pour pallier ce probleme, tu penseras a ca plus tard si jamais par exemple ta construction doit être facilement portable

[DAUDET78]

Le AD620 http://pdf.datasheetcatalog.com/data...445AD620_e.pdf peut fonctionner en mono tension (voir figure 35) en mettant Vref à la motié de l'alimentation unique
Il a un gain de 1000 . Tu a encore besoin d'amplifier plus ?

PS : tu fais quoi de la tension analogique ?

[LaboSW]

oui en théorie et en salle de TP, on a l'habitude d'alimenter les AOP en symétrique mais dans la vie réelle, c'est impensable, trimballer un gadjet électronique (un jouet par exemple) avec deux alim, c'est pas possible alors on crée une masse virtuelle pour pallier ce probleme, tu penseras a ca plus tard si jamais par exemple ta construction doit être facilement portable

Puisque le dispositif n'est pas conçu pour être mobile et que l'alimentation à ma disposition dispose de sorties symétriques, je les utilise. D'autant que ça me permet d'avoir une plus grande plage de variations de la sortie, ce qui améliore l'étendue de mesure possible. Par contre, je retiens l'idée pour plus tard.

Il a un gain de 1000 . Tu a encore besoin d'amplifier plus ?

Oui car la tension d'entrée est au plus de 1 mV. Avec le montage ci-dessus (au fait, vous semble-t-il plus correct que le premier ?), je peux atteindre un gain de plus de 10 000, ce qui me permet d'utiliser toute la plage de sortie de l'AOP.

tu fais quoi de la tension analogique ?

Je récupère le signal à l'aide d'un oscilloscope numérique ou d'une carte d'acquisition (personnellement, j'utilise une carte Analog Discovery) pour ensuite l'analyser.

[DAUDET78]

Ta carte Analog Discovery a un ampli intégré qui permet d'avoir 500µV par carreau . Pourquoi amplifier avant à plus de 1000?

[LaboSW]

Juste une question de commodité, si jamais je dois changer d'appareil de mesure.