Bon là, pour ce qui suit, on est dans le domaine des professionnels de l’électronique. Ce qui ne doit pas vous rebuter car vous verrez comment on peut déceler et corriger des problèmes invisibles pour l’amateur.
Derrière cet acronyme CEM (Compatibilité Electro Magnétique) on trouve un tas de procédures normées qui permettent de vérifier qu’un circuit électrique résiste à certaines perturbations. On vérifie aussi que ce circuit n’en émet pas. Pour cela j’utilise les installations de l’IRSEEM à Saint Etienne du Rouvray au Technopole de Rouen (76) dans l’enceinte de l’école d’ingénieurs ESIGELEC.

Les grandes pointes bleues sont des absorbeurs d'ondes, les ferrites qui tapissent les murs font barrage aux ondes externes et celles émises dans cette enceinte.

Notez la puissance des amplificateurs 80Mhz à 1 Ghz 550 Watts pour l’un et 0.8 à 4.2 Ghz 200 Watts pour l’autre soit tout ce qu'il faut pour faire cuire un poulet ... à plus de 3mètres. Le plateau tournant de la salle est assez grand pour y faire tenir un véhicule.

Premier test l’émissivité sur le câble (norme EN55022 / 55011). On regarde la puissance émisse sur une bande de fréquence allant de 150khz à 30 Mhz. Le but est d’être en dessous du gabarit. Pour cela on place le circuit dans son état le plus perturbant : moteur en marche à 99% pour avoir un hachage du courant (riche en harmonique).
Notez que l’on sort du gabarit lors du premier passage : ce n’est pas bon… Hop, on ajoute un condensateur de 4700µf/25V sur les fils d’alimentation et on est dans les normes !

Pour la susceptibilité il est important d’identifier qu’elles fonctions du circuit peuvent être critiques. Par exemple dans notre cas : la valeur lue de la position (potentiomètre), la valeur lue de la pression et la commande du moteur. Pour le moteur il est critique de voir si il a tourné inopinément, en plaçant un repère sur son axe on le verra tout de suite. La difficulté pour les valeurs analogiques, c’est que les instruments de mesure sont eux aussi soumis aux perturbations. Difficile de savoir si les erreurs sont dues à la carte ou aux mesures… Pour la position du potentiomètre comme pour la pression il est intéressant d’avoir leur image sur une sortie PWM car cette information tout ou rien peut être facilement véhiculée à l'externe de la chambre par le biais d’une fibre optique insensible à ces perturbations. C'est ce que fait le boîtier blanc à droite de la dernière photo, la petite sphère qui ressemble à une mini mine sous-marine est l'antenne de mesure du champ électrique pour l'asservissement de puissance. La carte est orientée pour recevoir un maximum de champ électrique (cas défavorable).

Pas de problèmes constatés pour le potentiomètre et la commande du moteur que se soit au niveau des perturbations injectées sur le câble (norme CEI61000-4-6 les 2 premières photos ci-dessus) ou celles envoyées par onde radio (CEI61000-4-3). MAIS pour la valeur de la pression c’est une CATASTROPHE !
J’ai choisi un modèle de capteur de pression avec amplificateur intégré (même famille que celui du Megasquirt) car cela évite d’avoir de « longues » interconnexions entre les parties à faible niveau électrique et leur amplificateur. Malheureusement son amplificateur « accroche » (il démodule le 1Khz et la sortie oscille de 0 à 5V) le 20 Mhz et ses multiples (40, 60, 80, 100Mhz, etc.) principalement par son alimentation.
Bon, je suis méchant car les niveaux de perturbations sont ceux du milieu industriel soit 10Vrms modulé AM 80% à 1kHz pour la plage 150 khz à 80Mhz pour l’accès par les fils et 10V/m avec la même modulation de 80Mhz à 2Ghz pour l’accès par antenne radio (pour le résidentiel c’est 3V…). Personnellement à 3V/m je commence à avoir mal au crâne !

Après avoir retravaillé le filtrage local du 5V avec un montage C-L-C je parviens à contenir les variations. Sans ces tests il est impossible de voir ce phénomène. Le montage aurait été sensible aux parasites que l’on trouve sur le 12V d’un moteur d'avion, surtout si celui-ci est à injection car le pilotage des injecteurs génère énormément de parasites tout comme la commande de l’allumage.

D'autres tests simulent le couplage que l'on peut avoir en faisant cohabiter en parallèle deux câbles (norme CEI61000-4-4 avec pince d'injection +/-2kV 5KHz 5ms 3Hz), l'impact de la foudre sur le réseau électrique ou les décharges électrostatique (CEI61000-4-2). Bref, tout un tas de tortures ciblées pour garantir un produit électronique de qualité.