Relier le blindage
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Protéger victimes et museler sources par blindage
Vidéo, mise en oeuvre d'un blindage, liaison avec tresse
Cette vidéo démontre :
- L'importance de la bonne liaison blindage vers masse.
- L'importance de l’unicité et la continuité (opacité, 'étanchéité') d'un blindageVoilà pourquoi on a évoqué la longueur d'onde, si le trou dans le blindage est proche de la longueur d'une antenne, tout le blindage devient fort peu utile !
λ = vitesse × période et donc λ = vitesse (m/s) / fréquence (Hz) ! - L'importance de la qualité du câble blindé et de l’étanchéité de la boite !
Blindage : symétrique ou asymétriqueEn haut la mesure symétrique, à privilégier ; le parasite de mode commun qui circule dans les 2 sens, est supprimé par soustraction !
En bas la mesure asymétrique, on comprend bien que le blindage n'offre pas une impédance identique au fil 'chaud' : le fil rouge, ainsi les tensions parasites récoltées coté blindage et coté fil actif seront différentes : leur soustraction ne sera pas nulle ! ?
Le mode symétrique protège très efficacement du mode commun en l'annulant !
L'asymétrique utilise le blindage comme conducteur actif de masse :
cas défavorable car le câble aller n'offre pas la même impédance que le fil retour (blindage).
Enfin, en BF : il convient d'utiliser un matériau ferromagnétiqueLa basse fréquence, et à l'extrême le courant continu, émet un champ magnétique dont le premier effet est d'aimanter ! Il convient donc d'utiliser un conducteur magnétique, un des meilleurs étant le mu-métal ! L'opacitéEn HF, le moindre 'trou' dans le blindage laisse passer les ondes les plus courtes.
En BF, il faut de la matière pour absorber les ondes plus magnétiques qu’électriques...
On constate ci-dessus que les chemins de câbles colorés sont fermés (aluminium non magnétique) et donc étanches (opaques) tandis que la plus basse fréquence utilise un rail en fer (magnétique) zingué sans couvercle, par économie, avec des trous ils ne posent pas de souci à cette fréquence... compte moins !
Ecran et blindage
Le blindage protège du parasite d'où qu'il provienne, à 360° !
L'écran est valable quand tout est statique : bourreau et victime sont stables dans l'espace, auquel cas une simple paroi, cloison, plaque conductrice référencée à la masse sera suffisante pour les séparer!
Les couvercles de boites blindées doivent posséder un chevauchementEmboîtement les rendant quasiment étanches à un fluide, la HF (haute fréquence) étant assimilable à un fluide...
et être vissés ou simplement emboîtés mais à contacts multiples
Notez les multiples languettes, en cas de déformation, au moins un point par languette sera en contact ce qui met en // les points de contacts, diminuant l’impédance ! !
Il est indispensable d'utiliser des presse-étoupes conducteurs, le diamètre de perçage doit être très inférieur à la longueur :
De quel coté relier le blindage ?
Nous allons répondre à cette épineuse question, étape par étape, cas par cas !Câbles de puissance blindés :
Sauf conditions très particulièresJ'ai croisé un cas où l'équipotentialité était tellement mauvaise que le câble, acheminant toute cette dernière, chauffait énormément... :Des 2 cotés sans hésiter !
Le blindage d'un câble de puissance est suffisamment épais pour offrir une impédance faible et participer à l’équipotentialité générale ! Son inductance elle aussi est faible, l'effet de peauLe blindage étant uniquement autour, tel un tube fin, il n'est pas concerné par cet effet ! est minimal !
Câbles de mesure blindés :
1
2
3
4
Pourquoi ne pas systématiquement relier le blindage des 2 cotésLes fils de mesure et leur blindage sont de faible section avec une impédance Z assez élevée (pour un conducteur). Si ce blindage vient boucler des masses pas assez équipotentielles, il 'court-circuitera' partiellement (à cause de son Z assez élevé) la tension parasite engendrant une intensité parasite circulant en son sein...
Ainsi le blindage censé protéger les fils de mesure qu'il entoure, se transformera de par sa proximité, en bourreau perturbateur redoutable ! ? Maintenant que vous savez pourquoi, nous allons voir ce qui, dans la majorité des cas, est préconisé d'expérience...
Lorsque le capteurOn le nomme aussi générateur car c'est lui qui crée la ddp (différence de potentiel) de par son impédance !, est relié ou référencé à la masse (exemple une sonde PH qui baigne dans l'élément...), on relie systématiquement coté capteur et lorsque les liaisons sont relativement courtes et/ou l'équipotentialité déjà correcte : des 2 cotés comme sur le schéma ci-dessus.
Si la liaison est trop longue, si le câble participe trop à l'équipotentialité, on ouvrira coté conditionneur / traitement (ampli à droite ici). Comme généralement il faut isoler pour la BF, il peut s'avérer intéressant de shunter la HF avec un condensateur de quelques centaines de pF (à droite en vert) .
A valider au cas par cas.
Lorsque le capteur est isolé, on relie le blindage coté conditionneur (traitement). La liaison capacitive à gauche ne concerne que des cas très particuliers.
Mesure asymétrique ou différentielle ?
Utiliser un câble de mesure blindé, c'est bien ; savoir s'il faut privilégier une mesure asymétrique (coaxial simple)Ici le signal se mesure entre l'âme rigide centrale et la tresse (+ feuillard HF) de blindage, les impédances sont très différentes !
ou différentielleIci chaque paire blanc/orange ou blanc/vert ou blanc/bleu ou blanc/marron est constituée de fil identique pour l'aller et le retour du signal à mesurer, la symétrie est respectée.Le blindage ne transporte par de signal !
c'est mieux !
En haut, la mesure symétrique :
si un courant de mode commun d'intensité i parasite parvient à circuler dans le fil + et dans le fil – ; la tension induite parasite sera identique aux extrémités de chaque fil car leur impédanceSomme vectorielle de leur résistance (section, nature, longueur identiques) et de leur inductance linéique (même diamètre) sera identique !En bas, l'asymétrique :
Les impédances sont très différentesLe blindage constitué de tresse et feuillard oppose une résistance bien moindre !
Quant à l'inductance elle est, elle aussi, très inférieure au fil + : 'point chaud' de mesure !
Ainsi l'impédance Z du fil de masse << à Z fil point chaud de la mesure ! ! Ainsi, la tension parasite induite dans le fil marron sera largement supérieure à celle qui naîtra dans le blindage avec pour conséquence une différence de potentiel et donc une tension parasiteU fil marron - U dans tresse >> 0 ! supplémentaire !
Conséquence :
La mesure asymétrique (en bas) n'est envisageable que sur de courtes distances !
Ce type de câble coaxial asymétrique était utilisé au début d’Ethernet pour les réseaux coaxiaux limités à 1 MHz...
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Cours extrait du stage : CEMINIT
Stage : CEMINIT
CEM Perturbations
