Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out

Noise dan gangguan pada Instrumentasi

VIEWS: 55 PAGES: 24

									Noise dan gangguan pada
      Instrumentasi
      Noise dan gangguan
• Gangguan  sesuatu yang menimbulkan
  kesalahan pada sistem instrumentasi
• Noise  istilah untuk gangguan yang
  sifatnya acak
  Beberapa contoh noise/gangguan pada
          sistem instrumentasi
1. Capacitive/Inductive coupling
Adanya sumber noise di luar rangkaian yang
  menginduksi /mengkopling rangkaian

Biasanya terjadi pada rangkaian dengan
  input isyarat AC (mic, perangkat
  komunikasi, perangkat audio)
                     Kopling kapasitif

• Rangkaian ekivalen
Disebabkan adanya medan listrik
dari noise di sekitar rangkaian
Kopling induktif

               Disebabkan adanya medan
               Magnet di sekitar rangkaian
          Cara mengatasi
• Shielding
Memberi selubung konduktor di sekitar
  kabel yang menghubungkan input ke alat
Selubung konduktor biasanya dihubungkan
  ke ground sinyal untuk “membuang” noise
             Pemasangan shield pada
                   rangkaian


              Vin




            Vcm     +

                        Shield dipasang di
                        Sepanjang kabel dari sensor
                        Ke INA
                        (memakai kabel coax)
Shield di gnd kan
Pada sisi sensor
Pemasangan shield yang kurang
           tepat


 Vin




 Vcm     +




       Shield pada ujung sensor dan ujung INA di gnd kan semua
     Efek pemasangan shield pada
              rangkaian
• Muncul sifat kapasitif antara kabel-kabel
  input dan GND. Rangkaian ekivalen:

                         Rs1
                               V1
                                          +
  Input diferens   Vin               Vd
                         Rs2
                                          -
                                    V2
  Input common                                INA
                   Vcm
      mode                 Cs1      Cs2
 Nilai input diferensial yang masuk
           di terminal INA
• Vd=V1-V2
• V1=(Vin+Vcm) jX1/(Rs1+jX1)
• V2=Vcm jX2/(Rs2+jX2)
• Jika Rs1=Rs2 dan X1=X2, maka:
Vd = Vin jX1/(Rs1+jX1)  tidak ada
  pengaruh tegangan common mode
X1:reaktans Cs1
X2:reaktans Cs2
• Jika Rs1 dan Rs2 beda dan Cs1 Cs2 juga
  tidak identik lagi, besarnya Vd akan
  menjadi sbb:
Vd = V1-V2
Vd =(Vin+Vcm) jX1/(Rs1+jX1) - Vcm
  jX2/(Rs2+jX2)
Vd =Vin jX1/(Rs1+jX1) +(Vcm){ jX1/(Rs1+jX1) - jX2/(Rs2+jX2)}


                         Terpengaruh tegangan Common mode
                         CMRR nya turun
           Mengatasi Vcm
• Guarding
• Memberi tegangan referensi pada shield
• Tegangan referensi berada dalam range
  Vin
                 Shield guard

                       Shield


                                 R

Input diferens   Vin                      R



                                                INA
Input common
                 Vcm
    mode



                                Pembagi tegangan untuk referensi
                                Shield dihubungkan ke referensi ini
Rangkaian ekivalen input

                   R
          Cs1
                Vref   Vd
 Vin

          Cs2      R




Vcm
                   Active guard
• Vref tidak hanya dihasilkan pembagi tegangan
  saja, namun dibuffer
                               Shield


                                             R

        Input diferens   Vin                     R



                                                     INA
        Input common
                         Vcm        buffer
            mode
                                         +

                                         -
                EMI/RFI
• Salah satu contoh capasitive coupled
  noise
• Radio Frequency Interference and
  Electromagnetic Interference – general
  terms used to describe EM interference
  over a wide range of frequencies.
• Result of TV, radio broadcasts, fluorescent
  lighting, high speed logic,natural
  phenomena such as lightning
                 EMI/RFI
• EMI can be treated as a noise voltage
  source capacitively coupled to the circuit
  of interest.
      Penanganan RFI/EMI
• Shielding pada kabel dan DUT(device
  under test) objek yg diukur
      Penanganan RFI/EMI
• Kapasitor dekopling pada DUT
       Penanganan EMI/RFI
• Kapasitor dekopling sering diterapkan pada
  VCC dan GND suatu IC dan dipasang sedekat
  mungkin jalurnya dengan IC

                          VCC
                     IC
          Noise/Gangguan
2. Inductive coupling=Ground loop
Disebabkan hambatan penghantar yang
  dipakai tidak nol (idealnya hambatan
  penghantar =0)
 Ground loop
Visualisasi :



    Adanya jalur ground bersama
    Pada kawat a-b menimbulkan
    GND loop
    R kawat a-b tidak 0 dan dilewati
    arus dari 2 cabang




Dibuat jalur GND terpisah untuk
Load dan sensor

Kutub GND catu
            Noise/Gangguan
3. Johnson Noise
- Disebut juga thermal noise
• Associated with the movement of electrons due
  to thermal energy.
• All voltage sources have internal resistance and
  so generate Johnson Noise.
  Penanganan Johnson Noise
• Karena disebabkan panas, solusi untuk
  noise ini adalah pendinginan pada
  rangkaian:
  – Heatsink pada IC
  – Kipas
  – Pendingin-pendingin yang lain

								
To top