Le système d'acquisition de données
multiplexées est basé sur la figure suivante. Les
différents étages seront détaillés par la suite.
Figure 3.1: Principe du système d'acquisition de
données multiplexé
La figure 3.1 montre le multiplexeur qui reçoit en
entrée des canaux analogiques. Ce multiplexeur est un réseau des
commutateurs qui dirige les différents signaux d'entrée
analogique sur l'entrée du CAN pour la numérisation. Ces
commutateurs peuvent être mis en oeuvre via des relais ou des
commutateurs à semi-conducteur. Les relais fonctionnent à des
fréquences relativement faibles, dans la gamme de quelques kHz, alors
que les commutateurs à semi-conducteur peuvent fonctionner dans une
bande de plusieurs MHz [29, 30]. Cependant, les relais peuvent faire face
à des tensions plus élevées et fournissent une isolation
de canal supérieure à celle des commutateurs à
semi-conducteur [30].
Les spécifications clés du multiplexeur sont le
temps de commutation, la résistance et l'isolement du canal. Un
système à multiplexage permet l'utilisation d'un seul CAN, mais
cela se fait au détriment de la réduction de la vitesse à
laquelle les données peuvent être acquises sur un canal
individuel. Ceci est lié au fait que chaque canal est analysé de
façon séquentielle. En outre, le multiplexage peut introduire des
problèmes. Une source à haute impédance peut se combiner
avec la capacité parasite du multiplexeur et entraîner des
problèmes de diaphonie entre les canaux. En outre, l'impédance du
multiplexeur peut également conduire à une dégradation du
signal [29, 30].
L'AGP (amplificateur à gain programmable) permet une
amplification différente pour chaque canal. Le gain de l'AGP peut
être réglé par canal en fonction du niveau du signal. Cela
garantit que tous les canaux utilisent la dynamique complète du CAN.
L'AGP prévoit
Projet fin d'étude Page Zied Jelassi
également l'isolement entre la charge et le
multiplexeur. Ainsi, il permet de réduire la distorsion du signal qui se
produit en raison de la résistance du multiplexeur [29, 30].
Dans une application multiplexée, le CAN doit avoir un
cycle de latence nul et un faible temps d'établissement. La latence est
liée au nombre de cycles de données nécessaires entre le
début de la conversion du signal et la disponibilité des
données de sortie correspondantes. La latence est nulle si une
conversion entière est atteinte avant le début du prochain
cycle.
Le temps d'établissement est la durée entre le
début d'acquisition du signal et le moment où les données
sont disponibles pour être lu à partir du convertisseur.
Contrairement à la latence du cycle, le temps d'établissement ne
peut jamais être égale à zéro [29, 30].
La diaphonie et l'injection de la charge sont parmi les
principaux paramètres à prendre en compte pour l'étude des
performances d'un système d'acquisition multiplexé. La diaphonie
se produit lorsqu'une perturbation appliquée à un canal affecte
la précision de la mesure d'un autre canal. C'est un
phénomène dépendant de la fréquence [29, 30].
L'injection de charge a lieu lors de la commutation, ce qui
peut provoquer un changement de tension importante à l'entrée du
commutateur. Ce changement rapide de la tension injecte une charge à la
sortie du commutateur à cause de la capacité de commutation [29,
30].
Durant cette étude, on mettra l'accent sur les
phénomènes de diaphonie et d'injection de charge pour comparer
relativement les deux BMS, mais avant tout on rappelle brièvement le
principe de fonctionnement des deux CAN utilisés dans les BMS
considérés.
