Pour obtenir avec certitude des résultats précis à l'aide d’équipements de mesure et d’essai modernes, il est indispensable d’avoir un savoir-faire et de disposer de matériels de haute qualité. De nombreux utilisateurs reconnaissent que les capteurs, les amplificateurs et le logiciel de mesure doivent répondre à des exigences de qualité. Cependant, de fortes demandes sont également faites sur les câbles de mesure reliant le capteur et l'amplificateur. Comme la chaîne de mesure ne peut pas être meilleure que son plus mauvais élément la constituant, nous recommandons que vous optiez pour un ensemble de composants de haute qualité.

La mesure des grandeurs physiques est cruciale dans la plus part des applications. La fiabilité et la précision de mesure de la grandeur appropriée sont vraiment des caractéristiques recherchées à la fois en développement, où le matériel de mesure et d’essai est utilisé, par exemple, dans les bancs d'essai, et en production sur les lignes de fabrication et d’assemblage, où les appareils de mesure et de contrôle sont utilisés comme éléments déterminants pour garantir la qualité. Le bon capteur approprié à la grandeur à mesurer doit être utilisé pour convertir correctement la grandeur physique en signal de mesure. Ce signal doit être transmis de manière sûre à l’amplificateur par un câble de mesure adapté pour pouvoir être traité par le logiciel d'analyse ou bien par l’unité de contrôle et de commande. Les câbles de mesure doivent faire face à de nombreux défis importants. Mesurer de faibles signaux sans perte et être insensibles aux interférences électromagnétiques d’environnements extrêmes en font partis.

Exigences élevées

Le câblage effectué dans les applications industrielles, dans les postes d'essai ou bien dans les installations automatisées relève d’innombrables défis. La disponibilité des systèmes de mesure est d'une importance particulière en production. Les exigences sont également plus élevées que, celles demandées dans les environnements bureautiques. Les câbles comme les connecteurs utilisés pour de telles applications doivent non seulement être particulièrement robustes, mais ils doivent également avoir d'excellentes propriétés de transmission du signal de mesure. Il va de soi que les câbles de mesure, en plus de répondre à ces exigences de mesure et mécaniques, doivent également être conformes aux directives et aux normes en vigueur. Sans compter les directives ROHS (2011/65/EC) et WEEE (2012/19/EC), il y a d'autres directives spécifiques applicables aux différentes applications concernées. La directive ATEX (94/9/EC), par exemple, joue un rôle important dans les applications de pesage en atmosphères explosibles

Conception mécanique robuste

Les aspects mécaniques sont primordiaux pour ce qui touche la qualité des câbles et des connecteurs. Les bonnes propriétés de transmission du signal dépendent essentiellement d’une conception mécanique robuste. Une force de contact élevée, une excellente conductivité et le bon matériau sont les facteurs les plus importants pour les connecteurs. Quand les appareils de mesure sont employés dans plusieurs applications, il est important de prendre en compte le nombre de branchements et débranchements à effectuer. La résistance d'isolation ou la résistance diélectrique mais aussi le chargement électrostatique potentiel des composants non-conducteurs doit être aussi considérés.

Selon les conditions ambiantes de l'application prévue, les câbles doivent pouvoir répondre à des exigences complémentaires. Nous pouvons citer pour exemple la résistance aux huiles et à l’eau ainsi qu’une bonne tenue en extérieur. D’autres applications nécessiteront des câbles qui supportent une utilisation dans des chaines porte câble lorsque que le capteur est installé sur une pièce mobile. Dans ce cas, les propriétés du câble doivent faire en sorte le câble ne doit pas être affecté par les mouvements fréquents et puissent supporter la courbure prédéfinie.

Blindage et CEM

En plus de ses caractéristiques mécaniques, les propriétés électriques du câble de mesure sont, naturellement d’une importance capitale. Il est essentiel que le câble transmette le signal réellement produit par le capteur vers l'amplificateur. Transmettre sans aucune interférence est cruciale, puisque les signaux de mesure sont souvent très faibles, de l’ordre de quelques µV. L'interférence électromagnétique produite par les composants de l'électronique de puissance comme les commandes machines, les convertisseurs de fréquence ou les alimentations en énergie électrique peut être considérable, particulièrement dans les environnements industriels. Ceci s'applique également si tous les appareils sont conformes à la directive CEM (2204/108/EC), puisque de petites interférences peuvent avoir un impact sur de faibles signaux. Pour pouvoir transmettre des signaux dans un tel environnement, le câble doit disposer du blindage adéquat.

Généralement les câbles sont protégés pour assurer une insensibilité suffisante aux interférences. Dans la plupart des cas, des matériaux non magnétiques, cuivre ou aluminium, sont employés comme tresse de masse. Un blindage de câble se compose habituellement de deux ensembles de fils tressés fonctionnant dans des directions opposées. L'avantage de cette conception est qu'il protège le câble des champs électromagnétiques tout en permettant une flexibilité importante du câble. La densité et la force du tressage détermine la qualité du blindage. Il est essentiel que le blindage couvre une large surface des fils conducteurs ou de paires de conducteurs pour mieux les protéger et réduit au minimum le passage au travers. Pour assurer un bon blindage, environ 95 % de la surface doit être couverte. En dessous de 90%, la protection aux interférences ne peut pas être garantie et transmettre de faibles signaux n’est pas possible.

Câbles de mesure professionnels

Contrairement aux réseaux de câbles équipant les bureaux, il n’y a pas de norme appropriée pour les câbles de mesure sur les caractéristiques importantes sur la conception du blindage. HBM expert en mesure et essai propose des câbles de mesure pour répondre aux différentes applications avec les exigences spécifiques à la mesure et aux essais. Le câble six-fils 7.5/00-2/2/2, par exemple, a été spécifiquement développé pour les chaines de mesure travaillant en fréquence porteuse. Ce câble a une capacité entre fils très basse et présente un blindage pour chaque paire de conducteurs. La gaine extérieure et les différentes gaines intérieures sont en  polyuréthane, ce qui assure une bonne flexibilité au câble. Des essais ont été effectués pendant le développement de ce câble pour s’assurer de sa bonne tenue à travailler dans une chaine porte câble, même avec des rayons de courbures répétés de 75 mm. Les fils conducteurs sont torsadés, assemblés et protégés par paires. Le blindage recouvre tous les fils et assure une  résistance extrêmement élevée aux interférences. Grâce à sa gaine extérieure robuste à l’épreuve de l’usure et des intempéries ce câble peut également être employé au dehors.

 

 

Conclusion

Des résultats de mesure fiables et précis exigent des conditions optimales. La chaîne de mesure complète, constituée du capteur avec son câble de mesure, de l’amplificateur et du  logiciel doit répondre à des normes de qualité. Avec 60 ans d'expérience en technique de mesure, de contrôle et de pesage, HBM fournit la solution la mieux adaptée à votre application, même en termes de câbles de mesure.

 

 

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