PRECAUZIONI DALLE INTERFERENZE

 

Trattando segnali di piccola ampiezza come quelli forniti dai trasduttori, il problema delle interferenze e dei disturbi che si sovrappongono al segnale utile diventa di primaria importanza. Occorre allora, indipendentemente dalle tecniche di condizionamento scelte, assumere alcune precauzioni al fine di minimizzare gli inconvenienti suddetti. Le interferenze sono di varia natura: possono nascere nella circuiteria stessa del trasduttore o derivare dalla struttura del sistema di acquisizione complessivo o provenire dal mondo esterno.

Nel collegamento di un trasduttore con i circuiti di condizionamento possono crearsi, a causa del contatto di materiali diversi, forze elettromotrici indesiderate. Occorre quindi disporre i collegamenti in modo che queste eventuali f.e.m. si compensino vicendevolmente. In generale occorre poi minimizzare le differenze di temperatura fra le varie parti circuitali disponendo con attenzione i componenti, separando i circuiti a bassa potenza da quelli ad alta dissipazione e inserendo eventualmente opportuni isolamenti termici e dissipatori.

Fra le varie forme di interferenza, particolarmente insidiose sono quelle di origine elettrostatica ed elettromagnetica. Variazioni di campo elettrico e magnetico prodotte da dispositivi e circuiti esterni possono dare origine, attraverso le capacità e induttanze parassite all'insorgere di disturbi sulle linee percorse dal segnale. Occorre innanzitutto prendere le misure affinché il circuito che tratta il segnale sia il più possibile lontano dalle fonti di interferenze quali linee di potenza, motori, trasformatori, lampade fluorescenti, relè, etc. Si possono poi ridurre i disturbi di tipo elettrostatico disponendo, intorno ai conduttori percorsi dal segnale, schermi di materiale conduttore, che connessi a massa in un punto catturino le cariche elettrostatiche e le convoglino a massa. I disturbi di origine magnetica vengono di solito ridotti intrecciando i due conduttori del segnale (doppino); gli effetti induttivi che si manifestano sulle varie spire cosi formate vengono in questo modo ad autocompensarsi. La schermatura realizzata con materiali ferromagnetici, dovendo essere molto spessa e quindi poco pratica, è scarsamente utilizzata. In commercio si trovano comunemente cavi schermati che costituiscono una buona soluzione contro entrambi i tipi di interferenza.

Collegamento a massa. Un problema molto importante, spesso fonte di errori e di funzionamento dei circuiti, è il collegamento a massa dei vari elementi di un sistema elettronico. L'espressione "collegamento a massa" non è sempre inequivocabile. Può indicare il collegamento al terminale negativo dell'alimentazione oppure ad un terminale di riferimento comune agli ingressi e alle uscite di un circuito oppure ancora al contenitore metallico (châssis) del circuito assemblato. I problemi di interferenza prodotti da segnali veloci e di livello elevato su parti circuitali a basso livello di segnale e gli inconvenienti dovuti ai disturbi (di alta frequenza) che si generano sulle linee di alimentazione sono spesso risolvibili mediante condensatori di by-pass collocati il più possibile vicino ai terminali di alimentazione dei componenti integrati. Ad esempio quando si utilizzano operazionali veloci sono consigliati condensatori di by-pass ceramici fra i terminali di alimentazione +V e -V e la massa analogica. I manuali di solito forniscono le informazioni necessarie relativamente alle tecniche di disaccoppiamento. In certi casi i problemi di connessione a massa vengono risolti con l'impiego di amplificatori da strumentazione, trattando la tensione (non nulla) di massa come una tensione nodo comune che viene pertanto "respinta" dall'amplificatore differenziale.

Dovendo trasferire segnali fra circuiti a basso ed elevato livello di segnale converrà lasciare le masse scollegate e ad esempio trasferire le informazioni digitali mediante optoisolatori e le informazioni analogiche mediante amplificatori di isolamento.

 

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