Sélectionnez la paire torsadée de paramètres du faisceau de câbles

La sélection des câbles à paires torsadées pour les faisceaux de câbles doit être considérée de manière globale en combinaison avec des scénarios d'application., exigences de performance, et facteurs de coût. L'analyse spécifique peut être menée à partir des dimensions suivantes:
1. Scénarios d'application et exigences fonctionnelles
‌Scénarios d'interférences anti-électromagnétiques‌
Les câbles à paires torsadées sont préférés, et les caractéristiques torsadées des deux fils sont utilisées pour compenser les interférences du signal en mode commun. Ils conviennent aux scénarios nécessitant des exigences élevées en matière de stabilité du signal, tels que les capteurs de vitesse de roue automobile et les bus CAN..
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Environnement à haute température ou haute tension‌
Câbles à paires torsadées en matériaux résistants aux hautes températures (comme une couche de papier d'aluminium + couche protectrice) devrait être sélectionné. La plage de température doit couvrir -40 à 200°C, et la tension de tenue doit être supérieure à 600 V. Ils conviennent aux assemblages de faisceaux de câbles de véhicules à énergie nouvelle.

‌Environnement de câblage complexe‌
Si vous avez besoin d'économiser de l'espace ou de réduire la difficulté de câblage, vous pouvez utiliser des câbles à paires torsadées avec le processus de fixation par moulage par injection. La zone statique est fixée par des serre-câbles, agrafes, etc., et la zone dynamique est améliorée par le processus de moulage par injection.‌

2. Paramètres de conception structurelle et de performance
‌Densité et pas de torsion‌
Plus le pas de torsion est petit (tel que 38,1 ~ 140 mm), plus la capacité anti-interférence est forte; la différence de pas entre les paires adjacentes doit être contrôlée dans les 12,7 mm pour réduire la diaphonie‌.
‌Matériau conducteur et couche isolante‌
Le conducteur est de préférence un fil de cuivre de haute pureté (Non. 22~26) pour garantir la conductivité et la flexibilité‌26.
La couche isolante doit prendre en compte la résistance aux hautes températures et la résistance à l'usure, comme le polyéthylène (PE) ou chlorure de polyvinyle (PVC) matériels.
‌Exigences de blindage‌
‌Paire torsadée non blindée (PTU): faible coût, adapté aux environnements électromagnétiques ordinaires (tels que les réseaux domestiques ou de bureau)‌.
‌Paire torsadée blindée (STP): ajoutez une feuille d'aluminium ou une couche de blindage en maille de cuivre tressée, adapté aux scénarios à fortes interférences tels que le contrôle industriel et les capteurs de cognement montés sur véhicule‌.

Utilisez une torsion et d'autres fils populaires pour réduire les EMI-RFI

3. Performances de transmission et spécifications standard
‌Bande passante et taux de transmission‌
Pour les scénarios généraux, vous pouvez choisir la catégorie 5e (1000Mbit/s) ou Catégorie 6 (Cat6a, bande passante plus élevée) câbles à paires torsadées.
Les faisceaux de câbles automobiles doivent répondre à des normes spécifiques de transmission du signal (telles que les exigences de taux de bus CAN).
‌Adaptation aux normes de l'industrie‌
Dans le domaine automobile, Norme allemande (FLRY), Norme japonaise (ASS) ou les fils standard américains sont préférés. Les fils standard allemands sont devenus courants en raison de leur large applicabilité.
Vérifier les performances des fils en référence aux normes nationales (GB/T8139) et normes japonaises (RECEIVED_D608) 3.

4. Considérations relatives au coût et à la maintenance
‌Optimisation des coûts‌
Les câbles à paires torsadées non blindés sont moins chers que les câbles blindés et sont préférés car ils répondent aux exigences anti-interférences..
‌Installation et maintenance‌
Vérifier l'identification de la gaine extérieure des câbles à paire torsadée (fabricant, norme de mise en œuvre, longueur du câble, etc.) pour s'assurer qu'ils répondent aux exigences de la demande.
Des câbles de haute qualité avec une densité de torsion uniforme et une distinction claire des couleurs peuvent réduire les erreurs d'installation et les taux de défaillance.

V. Processus de sélection recommandé
1. Identifier les conditions environnementales (température, tension, source d'interférence) → 2. Déterminer les exigences en matière de performances de transmission (bande passante, type de signal) → 3. Sélectionnez le matériau conducteur et le type de couche d'isolation → 4. Évaluer les exigences et les coûts de blindage → 5. Vérifier la conformité aux normes de l'industrie → 6. Fiabilité des échantillons de test.
À travers les étapes ci-dessus, vous pouvez systématiquement sélectionner les solutions de faisceaux de câbles à paires torsadées économiques qui conviennent à des scénarios spécifiques.

Câble à paire torsadée d'encodeur blindé hautement flexible de Chine

Il existe de nombreux systèmes utilisant des paires torsadées dans les automobiles, tels que les systèmes d'injection électronique, systèmes de divertissement audio et vidéo, systèmes d'airbags, Réseaux CAN, etc.. Les paires torsadées sont divisées en paires torsadées blindées et paires torsadées non blindées. Le câble à paire torsadée blindé possède une couche de blindage métallique entre le câble à paire torsadée et l'enveloppe isolante extérieure.. La couche de protection peut réduire le rayonnement, prevent information leakage, and also prevent external electromagnetic interference. Using shielded twisted pair cable has a higher transmission rate than similar unshielded twisted pair cable.
Shielded twisted pair wires, wire harnesses are generally used directly with finished shielded wires. For unshielded twisted pairs, manufacturers with processing capabilities generally use a twisting machine for twisting. During the processing or use of twisted wires, two important parameters that need special attention are the twisting distance and the untwisting distance.

Twisted pair length
The twist length of a twisted pair refers to the distance between two adjacent wave crests or troughs on the same conductor (it can also be seen as the spacing between two twists in the same direction). Voir la figure 1, longueur de pas = S1 = S2 = S3.
Chiffre 1, longueur de torsion S d'une paire torsadée
La longueur de pas affecte directement la capacité de transmission du signal. Différentes longueurs de pas ont différentes capacités anti-interférences pour des signaux de différentes longueurs d'onde. Cependant, sauf pour le bus CAN, les normes internationales et nationales pertinentes ne stipulent pas clairement la longueur de torsion des paires torsadées. En GB/T 36048 Exigences techniques de la couche physique du bus CAN pour voitures particulières, la plage de taille de torsion du fil CAN est de 25 ± 5 mm (33-50 torsions/mètre). C'est la même que la longueur de câblage CAN spécifiée dans le CAN haute vitesse SAE J2284 250 kbps pour les véhicules..
En général, chaque constructeur automobile a ses propres normes de définition des distances de torsion, ou suit les exigences de chaque sous-système pour la distance de torsion des fils torsadés. Par exemple, Foton Motor utilise une longueur de treuil de 15 à 20 mm; certains constructeurs européens recommandent de sélectionner la longueur du treuil selon les normes suivantes:
1. Bus CAN 20 ± 2 mm
2. Câble de signaux, câble audio 25 ± 3 mm
3. Ligne d'entraînement 40 ± 4 mm
En général, plus le pas de torsion est petit, meilleure est la capacité anti-interférence du champ magnétique. Cependant, il est nécessaire de prendre en compte le diamètre du fil et la plage de flexion du matériau de la gaine extérieure, et déterminer la distance de torsion la plus appropriée en fonction de la distance de transmission et de la longueur d'onde du signal. Lorsque plusieurs paires torsadées sont assemblées, il est préférable d'utiliser des paires torsadées avec différentes longueurs de pas pour différentes lignes de signal afin de réduire les interférences causées par l'inductance mutuelle. Les dommages causés à l'isolation du fil par une longueur de torsion trop serrée sont visibles dans la figure ci-dessous.:
Chiffre 2, Déformation ou fissuration du fil causée par un pas de pas trop serré
En outre, la longueur de torsion des paires torsadées doit être maintenue égale. L'erreur de pas de torsion d'une paire torsadée affectera directement son niveau anti-interférence, et le caractère aléatoire de l'erreur de pas de torsion entraînera une incertitude dans la prédiction de la diaphonie sur paire torsadée.. Paramètres des équipements de production de paires torsadées La vitesse angulaire de l'arbre rotatif est un facteur clé affectant la taille du couplage inductif des lignes à paires torsadées. Il doit être pris en compte lors du processus de production des câbles à paires torsadées pour garantir la capacité anti-interférence des câbles à paires torsadées..

Câble Ethernet à huit conducteurs Cat5e en cuivre nu à double blindage via Fluke

Distance de détorsion d'une paire torsadée
La distance de détorsion fait référence à la taille de la partie non torsadée des conducteurs d'extrémité à paire torsadée qui doit être divisée lors de l'installation dans la gaine.. Voir la figure 3.
Chiffre 3, Distance de détorsion L de la paire torsadée
La distance de détorsion n'est pas spécifiée dans les normes internationales. La norme industrielle nationale QC/T29106-2014 « Conditions techniques pour les faisceaux de câbles automobiles » stipule que la distance de torsion ne doit pas être supérieure à 80 mm.. Voir la figure 4. La norme américaine SAE 1939 stipule que la paire torsadée de lignes CAN ne doit pas dépasser 50 mm de taille non torsadée. Donc, les réglementations standard de l'industrie nationale ne sont pas applicables aux lignes CAN car elles sont de plus grande taille. Actuellement, various car companies or wiring harness manufacturers limit the untwisting distance of high-speed CAN lines to 50mm or 40mm to ensure the stability of the CAN signal. Par exemple, Delphi’s CAN bus requires an untwisting distance of less than 40mm.
Chiffre 4, Untwisting distance specified in QC/T 29106
En outre, during the wire harness processing process, in order to prevent the twisted wires from loosening and causing a larger untwisting distance, the untwisted areas of the twisted wires should be covered with glue. La norme américaine SAE 1939 stipulates that in order to maintain the twisted state of the conductors, heat shrink tubing needs to be installed at the untwisted area. Domestic industry standard QC/T 29106 stipulates the use of tape encapsulation.

Résumer
As a signal transmission carrier, les câbles à paires torsadées doivent garantir la précision et la stabilité de la transmission du signal, et ils devraient avoir de bonnes capacités anti-interférences. La taille du pas de torsion, l'uniformité du pas de torsion et la distance de détorsion du fil torsadé ont un impact important sur sa capacité anti-interférence, il faut donc y prêter attention pendant le processus de conception et de traitement.