Les conditionneurs de signaux
Les conditionneurs de signaux sont utilisés pour compléter de nombreux systèmes de mesure qui ne sont pas capables d’acquérir les données issues des capteurs ou de grandeurs analogiques directement. Les raisons sont diverses et variées selon les cas d’applications:
- Niveaux de tension trop élevés ou trop faibles pouvant entrainer une perte de résolution des mesures
- Excitation – Alimentation tension ou courant stabilisées pour un fonctionnement optimal des capteurs.
- Perturbation de mesure nécessitant un filtrage ajustable en fonction de la fréquence de mesure.
- Augmentation de l’isolation des voies de mesure.
- Amplification ou Atténuation des signaux.
- Conditionnement pour les jauges de contrainte ou capteurs en pont de Wheatstone.
Beaucoup de capteurs nécessitent un conditionnement des signaux précis avant d’être convertis en valeur numérique par un système d’acquisition de données ou un enregistreur. D’autres problématiques doivent être prises en compte avant de choisir une solution de conditionnement. La précision et la bande passante des conditionneurs sont des critères important pour maintenir une qualité de mesure optimale et ne pas dégrader le signal mesuré.
De nombreux cas d’applications nécessitent une bande passante importante, notamment les mesures dynamiques telles que l’observation de phénomène transitoires ou rapides. Par exemple :
- Caractérisation des matériaux lors d’essais en choc;
- Essais de résistance balistique;
- Mesures – Analyses courant de court-circuit;
- Analyses des harmoniques de machines électriques, …
D’autres critères non liés aux qualités du conditionnement doivent également être pris en compte pour faciliter l’intégration de ce type d’équipement :
- La modularité des solutions de conditionnement est un élément clé pour les ingénieurs validation et les concepteurs de moyens d’essais. Une architecture modulaire permet d’adapter vos besoins au plus juste pour optimiser les coûts de conception tout en anticipant les évolutions futures de vos bancs d’essais.
- L’intégration simple des conditionneurs est un facteur déterminant pour la réactivité de vos équipements de test face aux situations imprévues ou aux changements et un atout important pour la maîtrise des coûts.
L’intégration matériel
Disposer d’une solution standard de câblage adaptée à vos entrées de mesure est une solution. Les connecteurs BNC sont à préconiser avec, en sortie des conditionneurs un niveau de tension classique de + / – 5 V ou + / – 10 V (niveau maximum de nombreux systèmes de mesures). Dans certains cas, l’intégration matériel est plus compliquée car de nombreux fabricants proposent une connectique moins traditionnelle à haute densité pour augmenter le nombre de voies.
Dans ce cas de figure, le câblage peut devenir une vraie problématique et une source d’erreur lors d’activité de validation et de test. Nous proposons une connectique sur mesure pour la connexion des conditionneurs à vos systèmes de mesure.
L’intégration logiciel
Elle peut s’avérer tout aussi complexe et chronophage. En effet, il est souvent nécessaire de tester chaque modification afin d’assurer un haut niveau de confiance. Une architecture modulaire de vos systèmes de test basée sur une solution de mesure et des conditionneurs externes permettra de limiter les impacts des évolutions de vos systèmes de mesure et logiciel de pilotage.
Les conditionneurs de signaux sont des solutions analogiques-analogiques ne convertissant pas un signal en une valeur numérique pour ne pas détériorer ou nuire le phénomene physique analysé. La sortie est donc une valeur représentative de la grandeur physique mise en forme avant la conversion analogique-numérique. Afin d’obtenir cette grandeur, un simple coefficient correspondant au mode amplificateur ou atténuateur sera à multiplier à cette valeur de tension après la mesure. Vous pourrez ainsi connaître la valeur de la température, de la déformation, de la tension réelle , de fréquence, du courant…
Le code logiciel, qu’il soit issu d’une programmation graphique ou textuelle, sera identique. Seul le coefficient sera à modifier si vous changez les modules de conditionnement.
Les solutions DEWETRON
DEWETRON conçoit depuis 1989 des solutions modulaires dédiées aux conditionnements des signaux. Nous sommes le seul fabricant à proposer des conditionneurs de bande passante pouvant atteindre 2 Mhz.
Fort de cette expérience de plus de 25 ans, la gamme de conditionneurs DEWETRON dispose de plus de 30 références de modules à forte isolation (1800 V), dont des références multi-conditionnement afin de s’adapter à tout type de capteur et des caractéristiques uniques dans ce domaine :
Conditionneur Haute Tension
- Le conditionneur DAQP HV est équipé d’un atténuateur de tension afin de diminuer des niveaux tensions de +/- 1400 V en entrée à des seuils de sortie +/- 5 V ou +/- 10 V sans altérer le signal conditionné grâce à sa bande passante de 300 Khz.
- 7 gammes de tension en entrée sont programmables (+/- 20 V, 50 V, 100 V, 200 V, 400 V, 800 et 1400 V) afin d’optimiser la dynamique du signal de sortie et permettre une résolution optimale de la chaîne de mesure.
Amplificateur Atténuateur de tension
- Isolation de l’amplificateur-atténuateur de signaux avec une bande passante de 0 à 300 KHz.
- Prévu pour 10 gammes de tensions en amplification de 10 mv à 5 V et 2 gammes en atténuation ( 25 V – 50 V ).
- L’entrée est assurée par un connecteur SUB-D 9 points, BNC ou fiche banane. La sortie s’effectue en +/- 5 V ou +/- 10V.
- Ce module est équipé de filtres en entrée, de résistances de calibration, supporte les chips TEDS et est entièrement programmable.
Conditionneur Jauge de contrainte et Capteur en pont de WheastStone
- Isolation du conditionneur analogique rapide mono-voie universel DEWETRON DAQP-STG avec une bande passante de 0 à 300 KHz.
- Conçu pour le conditionnement des jauges de contrainte en montage 1/4, 1/2 et pont complet ou les capteurs en pont de Wheatstone, les tensions, les résistances, les potentiomètres et les RTD.
- Via les adaptateurs MSI, il accepte les capteurs IEPE, les thermocouples, les charges et les tensions jusqu’à 200 V.
- L’excitation capteur est réalisée soit en tension en 3, 4, 5 et 6 fils, de 0 à 12 Vcc 100 mA, soit en courant de 0.1 à 20 mA, programmable DAC 16 bits.
- L’entrée est assurée par un connecteur SUB-D 9 points et la sortie s’effectue en +/- 5 V.
- Plusieurs gammes réglables en mode amplificateur de tension
Ce module est équipé de filtres en entrée, de résistances de calibration, supporte les chips TEDS et est entièrement programmable. Il peut être soit inclus dans des systèmes propriétaires, soit utilisé de manière complètement autonome.
Les différents châssis DEWETRON
Les modules de conditionnements DEWETRON s’utilisent dans des châssis de conception modulaires à 4 , 8 , 16 ou 32 emplacements. Ils sont intégrables dans des bancs d’essais grâce au rack 19 pouces permettant de s’adapter à vos besoins. Munis d’une alimentation stabilisée et d’un système ventilation, ces châssis sont destinés à des applications dans des environnement difficiles ou en laboratoire. Les modules sont interchangeables directement par l’utilisateur.
Ces châssis modulaires disposent de nombreuses options de connectiques afin de faciliter l’intégration avec vos solutions de mesures existantes.
- Des connecteurs BNC sont disponibles, identifiés par les numéros de modules afin d’éviter une mauvaise correspondance avec les voies du système de mesure.
- Des connecteurs sur mesure de type SUBD 25, SUBD 37, VHDCI… sont également disponibles. Ils permettent de connecter simplement les signaux conditionnés à des cartes de mesure de type PCI, PCIe (PCI Express) PXI ou PXIe (PXI express) selon les références exactes.
DEWETRON propose une solution adaptée et sur mesure pour chaque conception
La configuration des modules de conditionnement est possible manuellement en face avant grâce au bouton poussoir. Il vous permet de régler les gammes en mode atténuateur ou amplificateur de tension et le filtrage. Pour certains conditionneurs, cette configuration n’est possible qu’au travers du logiciel de configuration DEWE Config conçus en LabVIEW.
Un API de programmation est également disponible afin d’automatiser la configuration des conditionneurs pour des projets à grands nombres de voies ou pour des systèmes d’exploitations déterministes autres que Windows.
En résumé , les conditionneurs DEWETRON permettent de répondre à de nombreuses problématiques de mesure (atténuation, filtrage, isolation, amplification, conditionnement jauge de contrainte…). Ils s’intègrent facilement dans vos chaînes de mesure et systèmes sous test tout en conservant vos systèmes d’acquisitions existants et en limitant les modifications logiciels.
Pour de nouvelles conceptions, nous vous conseillons nos solutions de mesure avec conditionnement intégré.
