Boucles de masse

Dossier acquisition de données

Des signaux de mesure thermocouple perturbés ?

Pensez à utiliser une régulation de température isolée.

La présence des boucles de masse perturbe les signaux de mesure dans les chaînes d'acquisition de mesures. Et ceci même si les transmissions se font sur des câbles blindés à paires torsadées.

Une des méthodes les plus efficaces pour s'affranchir des signaux parasites dus à ces bouclages de masse consiste à utiliser une régulation de température isolée.

Afin d'être efficaces, ceux-ci doivent faire l'objet d'un choix réfléchi et être correctement installés.

Les boucles de masse (et les problèmes qui en découlent) se produisent lorsque deux équipements interconnectés ont une référence de masse différente.

Ceci est en général le cas lorsque deux appareils relativement éloignés sont raccordés à des alimentations séparées.

Les problèmes de boucles de masse peuvent être présents même si les châssis des deux appareils sont référencés à la terre.

En effet, le potentiel du sol n’est pas constant (et égal à 0 V partout) et deux points éloignés peuvent présenter une différence de potentiel suffisamment importante pour être une source d erreur. (200°C = 12.00mV)

Compte tenu de cette différence de potentiel, un courant circule entre les deux masses.

Dans la pratique, le rebouclage de ce courant parasite se fait par les câbles de signal et leur blindage.

Relier le blindage à la terre uniquement d’un côté permet d éviter ce courant parasite, mais crée dans un même temps des problèmes de CEM (compatibilité électromagnétique) souvent intermittents ou aléatoires et donc très difficiles à diagnostiquer.

Le courant de boucle de masse peut générer des erreurs indétectables car additionnées au signal. (200°C = 12.00mV)

Si vos signaux sont entachés de bruits inexpliqués ou ont des valeurs aberrantes, c’est probablement dû à la présence de courants parasites dans les boucles de masse.

Les régulateurs à entrées isoler éliminent les boucles de masse.

Le courant des boucles de masse peut être alternatif ou continu.

Les boucles de masse à courant alternatif s’expliquent par le fait que dans la plupart des installations, le neutre de l’alimentation électrique 50 Hz est connecté à la terre uniquement à l’entrée de l’installation.

Comme le potentiel de la terre n est pas constant à l’intérieur de l’installation, tout branchement neutre/terre réalisé en un point du réseau électrique se traduit par un courant de terre entre ce point et l'entrée de l’installation.

Le courant en question est un courant alternatif 50Hz et il dépend de la charge électrique du réseau. Les mêmes raisons peuvent être invoquées pour expliquer les boucles de masse à courant continu.

Celles-ci sont présentes dans les installations comportant des alimentations à courant continu ayant la terre comme référence commune.

On l'a dit, la terre n'est pas une « vraie référence dans la mesure où le potentiel de celle-ci varie d'un point à un autre ».

En raison de cette « fausse référence commune », une variation de tension à un endroit va altérer la tension à un autre, et les tensions générées vont s'influencer mutuellement.

Ces tensions varient également en fonction des charges.

Il n est pas possible de prévoir et compenser ces variations, ni du côté du transmetteur, ni de celui du récepteur.