Electronique et humidité (condensation)

[mm91]

Quelques explications et conseils au sujet de l'humidité dans l'électronique placées en boîtier extérieur.

 

L'électronique moderne est a très haute impédance pour fonctionner en faible courants et donc avoir une faible consommation pour la durée des piles.

De plus les circuit imprimés pour composants CMS (composants montés en surface) ont des pistes très rapprochées (pour la compacité de l'appareil).

 

Ces deux caractéristiques rendent les appareils très sensibles aux résistances électriques induites entre les pistes, même les grandes résistances comme l'eau et surtout la condensation (qui est de l'eau mais encore plus insidieuse) (1)

 

Pour éviter ces problèmes les meilleures solutions sont:

-         la protection au ruissellement

-         l'aération

-         le vernissage des CI (circuits imprimés).

 

L'étanchéité des boîtiers s'oppose à l'aération et favorise la condensation.

 

Pour un bonne protection contre la condensation il faudrait une étanchéité parfaite et une mise sous pression en azote sec (avec contrôle régulier de la pression pour être sûr qu'il n'y a jamais aspiration) ce qui est parfaitement impossible sur les matériels grand public et même professionnels (on fait ça dans les matériels militaires très sensibles, à laser par exemple).

 

Avec une faible étanchéité, le boîtier "respire" (et donc aspire) avec les variations de température (donc variations de pression), absorbe de l'air avec son humidité qui condense lors d'un refroidissement (2)

C'est pour cela que les problèmes d'humidité se produisent souvent avec la pluie, même si elle ne rentre pas dans le boîtier, c'est le refroidissement qu'elle provoque qui provoque la condensation.

 

Donc s'assurer que le boîtier est bien étanche au ruissellement (à la pluie qui tombe dessus).

Une bonne solution est un sur-couvercle qui recouvre tout avec tous les câbles et raccords arrivant avec une boucle par le dessous (comme les deux transmetteurs sur cette photo: http://icare.cinq.free.fr/SPOr/photometeo/images/station_experimentale2.JPG   )

 

Si besoin étancher (seulement au ruissellement), avec du silastène (tecsil) ou du ruban auto-vulcanisant par exemple (bien plus propre, efficace et durable que le ruban adhésif)

 

Pour l'aération, les zones non étanches et/ou les ouvertures volontaires seront placées bien à l'abri du ruissellement.

 

Pour un appareil du commerce, il vaut mieux faire (ou rajouter) des trous (bien placés) plutôt que de chercher l'étanchéité partout.

 

Le pire de l'histoire c'est que les fabricants sont influencés par les consommateurs et cherchent, à tort, l'étanchéité pour plaire au consommateurs !…

 

 

Concernant le vernissage:

 

Tous les CI destinés à des boîtiers extérieurs sont vernis d'origine, mais il se peut:

 

- que le vernis soit mal fait (on peut faire intervenir la garantie).

 

- que le vernis vieillisse; c'est très courant (j'ai une telle expérience de 15 ans sur mes stations météo que je revernis régulièrement + expérience radio-amateur + expérience pro. matériel militaire).

 

pour re-vernir, pas besoin de produits "spéciaux":

 

- bien nettoyer le CI (alcool ménager, produit à vitres…) avec un pinceau ou en frottant un peu mais sans chercher à enlever le vernis restant (pas de solvant, pas de grattage)

 

- bien le sécher (chiffon + un bon coup de sèche-cheveux)

 

- passer immédiatement (CI sec et tiède) une bonne couche de vernis (j'utilise le vernis à ongles incolore; ça marche très bien), en insistant avec le petit pinceau pour ne pas emprisonner de bulles d'air.

et surtout en évitant bien tous les contacts, les connecteurs, les capteurs, etc…

(attention au capteur d'humidité qui déteste ces vapeurs; bien le protéger ou l'éloigner)

 

- bien attendre que le vernis soit sec et dur avant de remonter le CI et de mettre sous tension.

 

Cette opération est efficace dans la plupart des cas (pb. de transmission notamment).

et surtout si l'on suppose que le problème vient de la condensation.

 

 

Bien se rappeler:

 

-         la protection au ruissellement

-         l'aération

-         le vernissage des CI.

 

merci pour vos retours et expériences.

 

 

(1)

Il s'y rajoute (dans une moindre mesure car c'est la condensation le plus gros problème), la sensibilité des composants électronique aux variations de température et aussi des piles qui perdent beaucoup de leur caractéristiques au froid.

Mais les trois phénomènes s'ajoutent.

 

 

(2)

Un exemple que tout le monde connaît:

votre montre, même (et surtout !) étanche, qui tombe dans la neige en ressort presque toujours avec de la condensation à l'intérieur, visible à l'intérieur du verre:

mauvaise étanchéité (notamment à l'aspiration, elle n'est pas faite pour ça) + refroidissement = aspiration (par dépression) et condensation (par refroidissement).

Si vous chauffez la montre la condensation disparaît (par évaporation), mais la quantité absolue de vapeur d'eau reste la même à l'intérieur (manque d'aération) et la condensation ré-apparaît à chaque refroidissement.

Il faudrait l'ouvrir et la laisser sécher dans un environnement sec.

 

Si la montre reste à votre poignet, la chaleur du corps la maintient à température presque constante et le problème d' aspiration - condensation se pose beaucoup moins, comme tous boîtiers électroniques destinés à l'intérieur (c'est écrit dessus, je crois que c'est obligatoire), ou qui génère leur propre chaleur (PC portable par exemple).

Modifié 13 novembre par mm91

[Babarskaja]

Merci pour ce post que je n'avais jamais remarqué (et auquel je répond pour faire suite à ce post):

 

 

J'ai constaté que le vernis de tropicalisation permettait de freiner considérablement la détérioration des capteurs (rouille sur les parties métalliques, notamment le support du bouton d'activation sur les OY1110).

Par inadvertance j'avais verni sans protéger le capteur SHT: celui-ci a d'abord affiché un taux d'HR largement surestimé avant de revenir à un niveau cohérent en quelques heures.

Concernant le LSN50v2, j'ai récemment verni un capteur qui tiltait: on suppose un desserrement des connecteurs (l'uplink correspondant à une absence de donnée du capteur).

A l'intérieur aucune trace de corrosion, ce qui est généralement constaté par les utilisateurs.

 

[mm91]

Merci pour ce retour d'expérience très intéressant.

 

Quand tu parles des "vernir les capteurs", tu parles bien de CI hors capteur eux-mêmes

 

Mais ceci est confirmé par ta remarque sur le capteur non protégé;

 

Il n'y a donc pas de confusion possible (je parle pour les autres lecteurs bien entendu !)

[Babarskaja]

pardon je me rends compte que je ne suis pas assez précis (comme souvent) voulant aller vite.

 

J'utilise du vernis de tropicalisation dont je recouvre l'ensemble des CI, hormis la sonde.

 

[bernardt60]

Merci @mm91 pour avoir remonté ce topic, c'est effectivement je pense exactement mon  problème, car les dysfonctionnements ont été observées soit avec de la neige ou de l'eau de pluie stagnant sur le dessus du boitier lsn50 .

 

J'avais déjà pensé comme je l'avais fait pour les OY1100 à utiliser le vernis de tropicalisation, mais il faut que je trouve aussi un abri pour le lsn50 d'ici Noël ou je serai sur place, pour éviter qu'il reçoive directement les précipitations de pluie ou de neige .