Nouveau: Le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx

Pour ouvrir la porte à de nouvelles applications, nous étendons notre gamme d'instruments de mesure de tension analogique. Le nouveau venu, le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx, est le plus précis d'entre tous, et il est capable de mesurer des infimes tensions, de l'ordre du micro-volt. Voyons ce que cela veut dire...

Pour commencer, rappelons ce qu'on entend par la précision d'un capteur, à ne pas confondre avec la sensibilité ou sa résolution.

La précision d'un capteur est sa capacité à renseigner sur la grandeur objective du signal à mesurer, indépendamment de tous les problèmes techniques ou environnementaux que pose sa mesure. Si un capteur a une précision de 1 µV, cela signifie que lorsqu'il mesure 10 µV le signal est réellement entre 9 µV et 11 µV au pire.

La sensibilité est une notion plus laxiste: elle ne garantit pas que la valeur mesurée corresponde exactement avec la réalité en valeur absolue. Une sensibilité de 1 µV indique que si le signal mesuré bouge de 1 µV seulement, le changement sera visible sur la mesure et se traduire par un changement de valeur correspondant. Cela signifie que sans nécessairement être exacte, le changement n'est pas masqué par du bruit de mesure.

La résolution ne garantit presque rien, si ce n'est que le nombre de valeurs différentes que l'instrument peut produire. Un appareil avec une résolution de 20 bits peut indiquer une valeur avec 20 digits en base 2, soit l'équivalent de 6 digits en base 10, mais rien n'indique à quelle distance la valeur indiquée sera du signal réel, ni combien de digits seront significatifs, et combien sont noyés dans le bruit de mesure.

Le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx

Le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx est le premier produit que nous offrons qui puisse annoncer une précision atteignant 1 µV sur les signaux faibles, et 500ppm - soit un demi pour-mille - pour les signaux jusqu'à +/- 2 V. Une telle précision implique en réalité une sensibilité et une résolution bien meilleures encore, qui permettent de mesurer un signal faible même lorsqu'il paraît masqué par le bruit.

Le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx

Le convertisseur analogique/numérique utilisé est le chip ADS1263 de Texas Instruments, qui effectue des échantillonnages avec une résolution de 32 bits à très haute vitesse, puis applique un filtre numérique sélectif pour soustraire le bruit ambiant à 50Hz ou 60Hz causé par les réseaux de distribution électriques présents dans tous bâtiments. Pour obtenir la précision absolue annoncé, nous lui avons adjoint une référence de tension externe ultra-stable sur toute la plage de température.

Contrairement aux autres capteurs de tension analogique, la mesure de tension faite par le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx n'est pas véritablement isolée du bus USB: les signaux mesurés doivent se situer dans une plage de 2.5 V au dessus de la terre du bus USB. Par contre, il s'agit d'une mesure différentielle: la tension à mesurer est donnée par deux fils indépendants, chacun pouvant flotter librement sur cette plage, et le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx mesurera la différence entre les deux potentiels, positive ou négative. Il est même possible de mesurer quatre paires d'entrées (différentielles) indépendantes, la mesure se faisant en alternance sur chacun des canaux.

Applications

Le Yocto-MaxiMicroVolt-Rx a été pensé en particulier pour mesurer précisément les faibles tensions produites par des capteurs électrochimiques, comme des capteurs de gaz. Plusieurs fonctionnalités annexes ont été inclues au capteur dans ce but, qui vous seront peut-être utiles:

• il inclut une source de tension très stable de 4.7V, qui peut alimenter des capteurs;
• il inclut une entrée pour un thermistor NTC, PTC ou PT1000, afin de mesurer la température ambiante;
• il est capable d'appliquer de manière autonome des formules arithmétiques quelconques pour calculer une grandeur physique en fonction des signaux mesurés, par exemple pour calculer la concentration d'un gaz en fonction de la tension mesurée sur deux électrodes d'un capteur électrochimique.

Cette dernière fonctionnalité permet de bénéficier des outils disponibles pour les capteurs Yoctopuce (enregistreur de données, Yocto-Visualization, etc.) directement sur les grandeurs calculées comme la concentration du gaz, et non seulement pour la tension mesurée sur les électrodes, ce qui fait de ce module une interface pour capteur électrochimique à part entière. Nous aurons l'occasion de vous présenter un exemple détaillé dans un prochain article.

Résumé

Pour terminer, voici un résumé des caractéristiques de notre gamme de capteurs de tension analogique: