Noise dan gangguan pada Instrumentasi

Presentasi berjudul: "Noise dan gangguan pada Instrumentasi"— Transcript presentasi:

1 Noise dan gangguan pada Instrumentasi

2 Noise dan gangguan Gangguan  sesuatu yang menimbulkan kesalahan pada sistem instrumentasi Noise  istilah untuk gangguan yang sifatnya acak

3 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)

4 Kopling kapasitif Rangkaian ekivalen Disebabkan adanya medan listrik
dari noise di sekitar rangkaian

5 Kopling induktif Disebabkan adanya medan Magnet di sekitar rangkaian

6 Cara mengatasi Shielding
Memberi selubung konduktor di sekitar kabel yang menghubungkan input ke alat Selubung konduktor biasanya dihubungkan ke ground sinyal untuk “membuang” noise

7 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

8 Pemasangan shield yang kurang tepat
Vin + Vcm Shield pada ujung sensor dan ujung INA di gnd kan semua

9 Efek pemasangan shield pada rangkaian
Muncul sifat kapasitif antara kabel-kabel input dan GND. Rangkaian ekivalen: V1 + Vd - V2

10 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

11 Vd =(Vin+Vcm) jX1/(Rs1+jX1) - Vcm jX2/(Rs2+jX2)
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

12 Mengatasi Vcm Guarding Memberi tegangan referensi pada shield
Tegangan referensi berada dalam range Vin

13 Shield guard Pembagi tegangan untuk referensi
Shield dihubungkan ke referensi ini

14 Rangkaian ekivalen input
Vref

15 Active guard Vref tidak hanya dihasilkan pembagi tegangan saja, namun dibuffer

16 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

17 EMI/RFI EMI can be treated as a noise voltage source capacitively coupled to the circuit of interest.

18 Penanganan RFI/EMI Shielding pada kabel dan DUT(device under test) objek yg diukur

19 Penanganan RFI/EMI Kapasitor dekopling pada DUT

20 Penanganan EMI/RFI Kapasitor dekopling sering diterapkan pada VCC dan GND suatu IC dan dipasang sedekat mungkin jalurnya dengan IC

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

22 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

23 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.

24 Penanganan Johnson Noise
Karena disebabkan panas, solusi untuk noise ini adalah pendinginan pada rangkaian: Heatsink pada IC Kipas Pendingin-pendingin yang lain