L'effet de grandes longueurs de câbles sur des mesures analogiques dépend du type de mesure qui y est faite. Par exemple, les grandes longueurs de câble n'affectent pas les mesures différentielles des capteurs passifs, par exemple les thermocouples, les thermopiles, les photodiodes, ou les capteurs actifs qui ont un fil séparé de la référence de signal et de la masse de l'alimentation, par exemple pour le capteur de température et d'humidité HMP45C ou le capteur barométrique CS105. Faire une mesure différentielle sur un capteur actif qui partage le fil pour la référence du signal et la masse de l'alimentation, par exemple, le capteur de température et d'humidité CS500 ou l’analyseur de gaz infrarouge LI 6262, n'élimine pas les effets des longueurs de longs délais.
Alors, quel est le problème avec de grandes longueurs de câble ? Eh bien, le problème est que quand le courant circule dans un fil de terre il y a une chute de tension. La chute de tension provient de la loi d'Ohm et provoque une augmentation de la tension apparente entre le conducteur du signal et le conducteur de référence de signal. Cette chute de tension se produit parce que les fils ont une résistance. Les grandes longueurs de fil ont plus de résistance que les courtes longueurs. Ainsi, de grandes longueurs de fil vont entraîner une chute de tension plus grande que des longueurs plus courtes. En outre, la chute de tension est plus prononcée dans les capteurs actifs (capteurs qui nécessitent une alimentation de 12 Vcc), par exemple le capteur de température et d'humidité CS500 ou l’analyseur de gaz infrarouge LI 6262, que dans les capteurs passifs, car il y a plus de courant qui passe par les fil de masse que sur les capteurs actifs.
L’HMP45C consomme environ 4 mA @ 12 Vcc quand il est sous tension. Le câble (N / P 9721) utilisé dans le HMP45C a une résistance de 27,7 W/305 m. Pour une mesure unipolaire (Instruction 1 ou VoltSE) la référence du signal et la masse de l'alimentation sont toutes les deux connectés à la terre de la centrale de mesure, la résistance effective de ces fils est en même temps la moitié des 27,7 W/305 m, soit 13,9 W/305 m. En utilisant la loi d'Ohm la chute de tension, V d , ainsi que la référence de puissance / masse du signal est donné par l'équation ci-dessous.
V d = I * R
??? = 4 mA * 13,9 ohms/305 m
??? = 55,6 mV/305 m
Cette chute de tension va augmenter la température et l'humidité relative apparente, car la différence entre le signal et le câble de référence du signal, de la centrale de mesure, a augmenté de Vd. L'erreur approximative de la température et l'humidité relative sera respectivement de 0,56 °C et de 0,56% pour 30,5 m de longueur de câble.
C’est pour cela que l’HMP45C est équipé à la fois d'un fil pour la référence du signal et la masse d’alimentation, sa tension peut être mesurée en utilisant une mesure différentielle (Instruction 2 ou VoltDiff). La chute de tension, comme décrit ci-dessus, ne se fera pas sur le fil de référence du signal, parce que la voie haute et basse d'entrée analogiques de la centrale d’acquisition, servant à effectuer une mesure différentielle, sont de haute impédance, c'est à dire qu’aucun courant ne peut circuler en eux.
En général, il vaut mieux utiliser une mesure différentielle pour mesurer les capteurs avec de grandes longueurs de câble. Pour les capteurs qui nécessitent le 12 Vcc pour fonctionner, nous suggérons d’utiliser deux câbles séparés pour le renvoi du signal et la masse de l'alimentation.
Les pont de mesure
Le signal à partir des mesures de pont souffre de la même chute de tension lorsque de grandes longueurs de câble sont utilisées pour relier le pont à la centrale (voir la section ci-dessus). Encore une fois, une mesure différentielle, tel qu'elle est utilisée dans le demi-pont 4 fils (Instruction 9) ou 6 Fil Full Bridge (Instruction 9), peut être utilisée pour éliminer cette chute de tension. Il y a deux complications supplémentaires dans les mesures du pont, la tension d'excitation et le temps d’excitation.
Les mesures de pont exigent que la centrale de mesure excite le pont avec une tension d'excitation de précision. Lorsque de grandes longueurs de câble sont utilisées pour connecter le pont à la centrale, la tension d'excitation, au niveau du pont, sera inférieure à la tension d'excitation à la centrale de mesure. Cette chute de tension est provoquée par la résistance des fils de connexion du pont à la voie d'excitation de la centrale de mesure. La chute de tension d'excitation peut être compensée en utilisant le fil de mesure du demi pont 3 fils (Instruction 7), demi pont 4 fils (Instruction 9), ou le pont complet 6 fils (Instruction 9).
Il faut une quantité limitée de temps pour la tension d'excitation afin que la tension du signal se stabilise à sa juste valeur. Cette fois-ci elle varie en fonction de la longueur du câble. Pour plus d'informations, voir «l'effet des longueurs de câble des sondes sur le Temps de stabilisation du signal » dans les manuels de nos centrales de mesure (chapitre 13).
En général, si de grandes longueurs de câble sont nécessaires pour les mesures de pont, utilisez les demi -ponts 3 ou 4 fils à la place d’un demi-pont 2 fils et la configuration de pont complet 6 fils à la place du pont complet 4 fils. Voir la section «Pont de mesure de résistance" dans les manuels de nos centrales de mesure (chapitre 13).