Tehnologia conectorului, Tehnologia hamului de sârmă

Comparație de performanță a conectorilor HSD și FAKRA

Fakra HSD Adaptor LVDS 3ft Cablaj HSD 535 4-Cablu miez Fakra Z conector mamă pentru transmisia vehiculului prin cablu USB

This article mainly introduces the technical requirements and test methods of audio and video transmission connectors FAKRA and HSD. So that wiring harness engineers can correctly apply and select HSD and FAKRA products.

1 Introducere
This article writes about the technical requirements and test methods of audio and video transmission connectors FAKRA and HSD. The original intention of writing is to facilitate OEMs to provide some reference opinions on the application, selection, and performance verification of HSD and FAKRA products. Everyone is familiar with the general electrical properties, mechanical properties and durability of connectors, and various companies also have mature standards. But regarding the data transmission performance of this type of connector, Cred că inginerii cablajelor au încă multă confuzie în legătură cu asta, așa că m-am concentrat pe acea parte și am făcut câteva cercetări. Desigur, aplicațiile acestor două tipuri de plug-in-uri nu se limitează la aceasta. Parametrii din articol sunt, de asemenea, diferiți, și acestea sunt doar câteva dintre experiențele editorului.

FAKRA HSD LVDS Z cablu video ecranat de sex feminin Dacar 535 4-Miez 1,0 m pentru BMW Benz

FAKRA HSD LVDS Z cablu video ecranat de sex feminin Dacar 535 4-Miez 1,0 m pentru BMW Benz

4 Pin HSD Cablu Fakra Z LVDS Adaptor Cablaj HSD 535 4-Cablu miez

4 Pin HSD Cablu Fakra Z LVDS Adaptor Cablaj HSD 535 4-Cablu miez

Prelungitor Fakra HSD LVDS 4 Pin Audi VW BMW Mercedes Renault Citreon Peugeot

Prelungitor Fakra HSD LVDS 4 Pin Audi VW BMW Mercedes Renault Citreon Peugeot

2: Termeni și definiții
Pentru a preveni pe cineva să nu înțeleagă termenii și definițiile implicate în articol, hai sa le explic mai intai:
Conector FAKRA Conector FachkreisAutomobil
FAKRA este un conector de semnal de frecvență radio (denumită în continuare FAKRA).
Conector HSD Conector de date de mare viteză
HSD este un conector de date de mare viteză care acceptă transmisia USB2.0, LVDS, IEEE1394, și protocoale ETHERNET (denumită în continuare HSD).
FAKRA, Structura conectorului HSD
Conectorii FAKRA și HSD sunt compusi din manta, conductor interior, conductor exterior, și inel de sertizare (vezi figura 1).

Comparație de performanță a conectorilor HSD și FAKRA

Figura 1, Diagrama structurii HSD
Conductorul interior, conductor exterior, iar inelul de sertizare al conectorilor FAKRA și HSD este sertizat pentru a forma un ansamblu conductor (vezi figura 2).
Figura 2, Schema schematică a ansamblului conductorului FAKRA

Impedanta
Deoarece impedanța rămâne constantă pe întreaga linie de transmisie, impedanța caracteristică este denumirea care exprimă această caracteristică a liniei de transmisie.

Pierdere de inserție
Pierderea prin inserție se referă la pierderea semnalului cauzată de inserarea cablurilor sau componentelor între transmițător și receptor., denumită de obicei atenuare. Pierderea de inserție este exprimată în decibeli (dB) corespunzător nivelului semnalului recepţionat.

ReturnLoss
Este reflexia cauzată de nepotrivirea impedanței conexiunii de cablu, de obicei reflexia la inline. Nepotrivirile apar în principal la conectori, dar poate apărea și în locurile din cablu unde se modifică impedanța caracteristică.

3 Cerințe tehnice
În general vorbind, performanța conectorilor de transmisie audio și video necesită atenție la următorii parametri tehnici din tabelul de mai jos:

Fakra HSD Adaptor LVDS 3ft Cablaj HSD 535 4-Cablu miez Fakra Z conector mamă pentru transmisia vehiculului prin cablu USB

Fakra HSD Adaptor LVDS 3ft Cablaj HSD 535 4-Cablu miez Fakra Z conector mamă pentru transmisia vehiculului prin cablu USB

Fakra HSD Cablu LVDS HSD 535 4-Cod cablu de bază Fakra Z Fema

Fakra HSD Cablu LVDS HSD 535 4-Cod cablu de bază Fakra Z Fema

Mini Fakra 4 în 1 la FAKRA Z Mufă dreaptă impermeabilă, modernizată cu patru porturi, adaptor cablu LVDS pentru vehicul, extensie coaxială RF RG316 50CM

Mini Fakra 4 în 1 la FAKRA Z Mufă dreaptă impermeabilă, modernizată cu patru porturi, adaptor cablu LVDS pentru vehicul, extensie coaxială RF RG316 50CM

Metoda de testare:
5.2.1 Verificarea aspectului
În condiții normale de vedere intensitatea și culoarea, mențineți distanța de vizualizare normală și iluminarea adecvată. Verificați terminalele, mantale și conectori pentru deformare, deteriorare sau aspect similar.5.2.2 Inspecţia dimensională
Folosiți instrumente calificate și instrumente de măsurare pentru a inspecta produsele conform desenelor de produs.5.2.3 Aderența firelor ansamblurilor de conductori
După sertizarea ansamblului sârmă și conductor, trageți firul axial cu o viteză de 50mm/min la o distanță de 50 la 100 mm de partea de sertizare, și măsurați forța atunci când firul este tras sau separat de partea de sertizare.5.2.4 Forța de introducere a ansamblului conductorului în manta
Fixați manta și introduceți ansamblul conductor în manta cu o viteză de 50 mm/min de-a lungul axei. Ansamblul conductorului trebuie să fie blocat corespunzător, măsurarea forței în timpul introducerii. Firele nu trebuie să fie îndoite în timpul testului. Pentru piese impermeabile, măsurarea ar trebui să fie potrivită cu mufa corespunzătoare impermeabilă.5.2.5 Reținerea componentelor conductorului pe manta
Introduceți corect un ansamblu de conductor sertizat pe conductor în manta. La o distanta de 50 la 100 mm de la punctul de presare, trageți firul axial cu o rată de 50 mm/min, și măsurați forța atunci când terminalul este scos din manta. Forța care a acționat asupra mecanismului de blocare secundar al ansamblului conductor trebuie înregistrată separat.

5.2.6 Forța de introducere/extracție a ansamblului conductorului
Fixați un capăt al componentei conductorului, introduceți și scoateți componenta conductoră potrivită în direcția axială cu o viteză de 50 mm/min, și măsurați forța necesară în proces.

5.2.7 Forța de deblocare
După cum se arată în figura 3, Conform structurii de blocare a conectorului, aplicați forță în punctul în care este cel mai ușor de blocat și de deblocat, și măsurați forța necesară pentru ca valoarea A să fie egală cu 0.

Figura 3, Schema schematică a testului forței de deblocare

5.2.8 Forța de introducere/extracție a conectorului
Forța de inserare: Luați o pereche de conectori FAKRA/HSD asamblați și fixați un capăt. Cu încuietoarea în acțiune, introduceți celălalt capăt în capătul fix cu o viteză de 50 mm/min, și măsurați sarcina în timpul procesului de lipire.
Trage forța: Luați o pereche de conectori FAKRA/HSD asamblați, conectați-le și fixați un capăt. Când niciunul dintre încuietori nu funcționează, trageți celălalt capăt din capătul fix cu o viteză de 50 mm/min, și măsurați sarcina în timpul procesului de extragere.

5.2.9 Forța de reținere a conectorului
Luați o pereche de conectori FAKRA/HSD asamblați, conectați-le și fixați un capăt. Când blocarea este în vigoare, trageți celălalt capăt din capătul fix cu o viteză de 50 mm/min, și măsurați sarcina necesară la tragere.
După cum se arată în figura 4, Conform structurii de blocare a conectorului, dintre cele cinci direcții ale axei și înclinarea de 45° față de fiecare suprafață, selectați direcția în care dispozitivul de deblocare este cel mai ușor eliberat pentru măsurare.
Figura 4 Diagrama schematică a testului forței de reținere

5.2.10 Forța de sarcină laterală a conectorului
Luați o pereche de conectori FAKRA/HSD asamblați (un capăt este lipit de capătul plăcii, iar celălalt capăt este conectat la capătul firului). După conectare, când blocarea este activată, trageți încet capătul firului până când forța de tragere ajunge la 75N. Direcția de tragere este următoarea:
Direcția de tragere: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8; nu este necesară nicio afectare vizuală după test.

5.2.11 Carcasa din plastic previne utilizarea greșită și potrivirea forței
Pentru testare a fost folosită o carcasă din plastic cu forme dentare nepotrivite. Un capăt al carcasei de plastic este fix, iar celălalt capăt al carcasei de plastic este prins (și conectat la echipamentul de testare a forței), și introdus pe direcția axială. Când se atinge o funcționare greșită și forța de potrivire, întreaga carcasă din plastic nu va fi deteriorată în niciun fel.

5.2.12 Etanșare
Acest test este aplicabil numai pentru impermeabilitatea FAKRA și HSD. După cum se arată în figura 7, Faceți o mică gaură într-o pereche de teci FAKRA sau HSD impermeabile astupate sau introduceți o conductă în orice gaură a tecii pentru a injecta aer comprimat. Înainte de test, părțile mantalei, altele decât conducta, trebuie sigilate. Cufundați conectorul la 100 mm sub suprafața apei, introduce 9.8 kPa aer comprimat de fiecare dată și țineți-l timp de 30 secunde, și observați dacă sunt generate bule. Când apar bule, se oprește testul și se înregistrează valoarea presiunii.

5.2.13 Rezistență la contact
Conectați bornele conductorului interior în mod normal și măsurați rezistența dintre punctele de referință. Când rezistența nu poate fi măsurată direct din punctul de referință, punctul real de măsurare ar trebui să fie ales cât mai aproape de punctul de referință, după cum se arată în figura 6. Rezistența dintre punctul real de măsurare și punctul de referință trebuie scăzută. Testați conform următoarelor două metode:
o) Măsurat sub curent scăzut și tensiune scăzută. Pentru a evita deteriorarea filmului izolator al terminalului, când circuitul este conectat, măsurarea tensiunii trebuie să utilizeze o tensiune DC sau AC cu o valoare de vârf care nu depășește 20 mV și un curent de 10 mA pentru măsurare;
b) Măsurat în conformitate cu articolul curent. Cu condiția ca tensiunea DC să nu depășească 14V, curentul maxim specificat în tabel 3 este trecută prin buclă. Măsurătorile au fost efectuate după ce s-a atins echilibrul termic. Dacă firul de măsurat trebuie sudat la punctul de măsurare, sudarea nu trebuie să afecteze astuparea.
Figura 6 Test de rezistență la contact
5.2.14 Analiza metalografică a sertării
Luați un Fakra/HSD care doar crimpează terminalul, tăiați-l la partea sertizată a terminalului, și folosiți o râșniță pentru a șlefui secțiunea plată și limpede. Apoi utilizați un analizor metalografic pentru a măsura și analiza parametrii sertării.

5.2.15 Testare nedistructivă cu raze X
Luați un Fakra/HSD cu terminale încorporate, puneți-l în aparatul cu raze X și fixați-l cu o clemă, închideți ușa pentru inspecție radiografică. În timpul procesului de inspecție, unghiul și poziția probei sunt ajustate continuu prin consola în afara camerei de inspecție cu raze X pentru a observa complet starea de sertizare a piesei de sertizare. Pentru a asigura siguranta, Echipamentele de inspecție cu raze X trebuie să fie operate de operatori profesioniști.

5.2.16 Rezistență la izolare
Luați un Fakra/HSD cu terminale încorporate, aplicați o tensiune de curent continuu de 500 V între bornele adiacente, iar pe suprafaţa terminalului şi a tecii pt 15 secunde printr-un contor de rezistență de izolație, și măsurați valoarea rezistenței de izolație. Pentru a asigura siguranta, conectorul trebuie să fie împământat în mod fiabil.

5.2.17 Rezistență la înaltă tensiune
Luați un Fakra/HSD cu terminale încorporate și aplicați o tensiune AC de 800V (Fakra) sau o tensiune AC de 500V (HSD) intre bornele adiacente si pe suprafata bornei si manta pt 60 secunde. Pentru a asigura siguranta, conectorul trebuie să fie împământat în mod fiabil. Este necesar să nu se producă flashover.

5.2.18 impedanta caracteristica
Utilizați un analizor de rețea vectorială/reflectometru în domeniul timpului pentru testare, încărcați programul de măsurare a impedanței caracteristice în analizorul vectorial de rețea, și conectați linia la modulul de calibrare pentru calibrare. Apoi scoateți modulul de calibrare și conectați proba la analizorul Yanet (conectarea produselor HSD necesită un adaptor special).

5.2.19 Pierderea de inserție
Utilizați analizorul Yanet pentru testare, apelați programul de măsurare a pierderii de inserție în analizorul Yanet, și conectați mai întâi la modulul de calibrare pentru calibrare. Apoi scoateți modulul de calibrare, conectați proba măsurată la analizorul Yanet (conectarea produselor HSD necesită un adaptor special), salvați și exportați datele după ce curba semnalului de pe ecran este stabilă.

5.2.21 Eficacitatea de ecranare
Acest test necesită utilizarea metodei tri-coaxiale. Conectați proba de măsurat la echipamentul triaxial și conectați-o la analizorul Yanet. Încărcați programul de testare a eficacității ecranării și începeți măsurarea. După ce datele de pe ecran sunt stabile, salvați și exportați datele.

5.2.22 Decalaj de timp între grupuri
Acest test este limitat la măsurarea produselor HSD. Utilizarea unui analizor de rețea vectorială cu 4 interfețe, conectați produsul testat la sistem conform următoarei metode de conectare, și transferați programul de decalaj în grupul de măsurare pe analizorul de rețea vectorială pentru măsurare.

5.2.23 Diafonie apropiată
Conectați proba de testare la Yanet Analysis pentru măsurare, apelați programul de diafonie apropiată, și salvați și salvați datele după ce datele de pe ecran sunt stabile.

5.2.24 Diafonie la capătul îndepărtat
Conectați proba de testare la Yanet Analysis pentru măsurare, apelați programul de diafonie de la distanță, și salvați și salvați datele după ce datele de pe ecran sunt stabile.

5.2.25 Diagrama ochiului
generator PRBS, necesită TR (100buc, 120ps), f (pic)=800 Mbit/s, secvenţă: 2 la puterea a 7-a -1, amplitudine (+/-500mV) osciloscop de mare viteză.
Conectați un capăt al probei testate la generatorul PRBS, iar celălalt capăt la osciloscop pentru a citi diagrama ochiului. Pe curba transversală din mijloc a graficului, selectați un segment cu o amplitudine de 100 mV, și citește T (Jitter) valoarea corespunzătoare acestui segment.

5.2.26 Introducerea și extracția repetată
La temperatura normala, un capăt al unei perechi de conectori este fix, iar celălalt capăt este introdus și scos din capătul fix de-a lungul direcției axiale, iar ciclul se repetă 10 ori.

5.2.27 Combinat cu vibrația de temperatură
Introduceți proba de testat în terminale și asamblați-le în două grupuri egale (rezerva 300 mm lungime a firului). Capetele firelor din primul grup de mostre sunt sudate între ele pentru a forma o singură cale de curent continuă, care conduce un curent de 100mA pentru monitorizarea întreruperii instantanee. Dacă teaca are ≤10 găuri, toate terminalele vor fi monitorizate o singură dată. Dacă teaca are >10 găuri, 10 bornele distribuite uniform pe manta trebuie monitorizate in loturi. Al doilea grup de probe nu monitorizează întreruperile instantanee. Metode de instalare 1 şi 3 sunt pentru conectori fir-la-fir, și metode de instalare 2 şi 4 sunt pentru conectorii dispozitivului.
În funcție de situația reală de instalare pe vehicul, selectați metoda de testare conform figurii 11 (când situația reală de instalare este necunoscută, acorda prioritate metodelor 3 şi 4)

In poza: A – banc de testare; B – piesa de testare; C – fixare
Figura 11 Metoda de instalare
Finalizați testul de vibrații în conformitate cu următoarele cerințe (consultați tabelul 5 pentru nivelurile de vibrații. Pentru produsele V2, se efectuează mai întâi vibrația sinusoidală, și apoi se efectuează vibrații aleatorii. Pentru produsele V1 și V3, se efectuează numai vibrații aleatorii):
o) Nivelul V1 – instalat pe caroserie sau pe șasiu. Testul de vibrații aleatoriu a fost finalizat în conformitate cu GB/T 2423.56-2006 articol folosind o accelerație pătratică medie totală de 20,9 m/s2. Parametrii de testare sunt prezentați în figura 12 și Tabelul 11. Timpul de testare pentru fiecare axă (X/Y/Z) este 24 ore.

În figură: abscisă – densitatea spectrală de putere; ordonată – frecvență
b) Nivel 2 – instalat în motor:
1) Test de vibrație sinusoidală. Utilizați o rată de scanare de ≤1oct/min și finalizați testul de vibrație sinusoidală în conformitate cu GB/T 2423.10. Parametrii de testare sunt prezentați în figura 13 și Tabelul 12. Timpul de testare pentru fiecare axă (X/Y/Z) este 24h;
2) Test de vibrații aleatoriu. Accelerația pătratică medie totală este de 181 m/s². Testul de vibrații aleatoriu a fost finalizat în conformitate cu GB/T 2423.56-2006. Parametrii de testare sunt prezentați în figura 14 și Tabelul 13. Timpul de testare pentru fiecare axă (X/Y/Z) este 24 ore.

5.2.28 Impact mecanic
Luați o pereche de conectori cu terminale încorporate și conectați-i unul la celălalt. Utilizați cel mai mare diametru de sârmă pe care terminalul îl poate găzdui pentru fir. Conectați toate găurile în serie și instalați-le pe bancul de încercare la impact. Utilizați o undă de șoc semisinusoidală pentru a aplica o accelerație de 100 g în 6 direcții: Sus, jos, stânga, corect, fata si spate, 3 ori în fiecare direcție, cu un interval de lățime a impulsului de 10 ms.
După cum se arată în figura 17, verificați dacă există întreruperi instantanee și modificări ale impedanței conectorului în timpul testului.

5.2.29 Test de cădere
Alegeți un Fakra/HSD cu terminale încorporate, și utilizați cel mai mare diametru de sârmă pe care îl pot găzdui terminalele. Put it into a low-temperature tank at -5°C and store it for 0.5h before taking it out. Drop the connector vertically from a height of 1000mm onto the concrete or steel plate, 3 times on each side, după cum se arată în figura 18.

5.2.30 Heat resistance
Alegeți un Fakra/HSD cu terminale încorporate, și utilizați cel mai mare diametru de sârmă pe care îl pot găzdui terminalele. Use the working temperature specified in Table 4 as the test temperature and test in a high temperature box for 120 ore. După test, take out the connector and adjust it to room temperature.
5.2.31 Cold resistance
Luați o pereche de conectori cu terminale încorporate și conectați-i unul la celălalt. Use the largest wire diameter that the terminals can accommodate. Place the connector in a thermostat with a temperature of -40°C for 120h. După test, immediately repeat the insertion and extraction actions 5 ori, and then return it to normal temperature.
5.2.32 Thermal shock
Impact tests should be performed between the highest and lowest ambient temperature values applicable to the connector in Table 4 (Temperatura de operare).
Mostrele potrivite vor fi supuse 100 cicluri de șoc termic. Fiecare ciclu de șoc termic include următorii pași:
o) 30 minute la (-40±2)℃;
b) 10timpul maxim de tranziție al lui;
c) 30 minute la temperatura ambientală maximă corespunzătoare probelor de testare enumerate în tabel 4;
d) 10timpul maxim de tranziție al lui.
5.2.33 Ciclul de temperatură și umiditate
5.2.33.1 La efectuarea testelor ciclului de temperatură și umiditate, firele ar trebui să aibă valorile minime și maxime ale dimensiunii în intervalul de sertizare.
5.2.33.2 Executa 10 cicluri de testare în următoarea ordine, fiecare ciclu este 24 ore:
o) Menține temperatura camerei t (23±5)℃ și umiditatea relativă (70~75)% pentru 4 ore;
b) Când umiditatea relativă este (95~99)%, ridica t la (55±2)℃ în 0,5 ore;
c) Păstrați rezultatul b timp de 10 ore;
d) Reduceți t la (-40±2)℃ în 2,5 ore și păstrați-l timp de 2 ore;
e) În 1,5 ore, ridica t din (-40±2)℃ la temperatura testului de clasificare și păstrați-o timp de 2 ore;
f) Se lasa sa revina la temperatura camerei (23±5)°C în 1,5 ore.
5.2.33.3 După încheierea unui ciclu de testare, testul este suspendat pt 2 ore. În perioada de suspendare, probele de testat vor fi depozitate în condițiile descrise la a).
5.2.33.4 Dacă este nevoie de mai mult de 1.5 ore pentru ca laboratorul să atingă temperatura de testare gradată, procesul e) poate fi extins și procesul a) poate fi scurtat corespunzător.
5.2.33.5 Urmați ciclul de testare prezentat în figură 19.
5.2.33.6 Pentru temperatura testului de clasificare, vezi Tabelul 4 Temperatura mediului.

Masă 1, cerințe tehnice

proiect cerința de competențe metoda experimentului
Caracteristici de bază Aspect și dimensiune Aspect și dimensiune 1. Interfața FAKRA ar trebui să respecte cerințele ISO20860-1
2. Interfața HSD trebuie să respecte cerințele 10.2 în TS 2008001
3. Restul cerințelor trebuie să fie în concordanță cu cele ale conectorilor obișnuiți.
Rezistenta mecanica Ansamblu conductor Aderența firului ≥110N
Insertion force of conductor assembly into sheath ≤30N
Retention of conductor assembly to jacket ≥110N
Insertion/extraction force of conductor components Insertion force<20N
Pullout force: 2N-20N
unlocking force Just have the same requirements as ordinary connectors
Connector insertion force and extraction force Just have the same requirements as ordinary connectors
Connector retention ≥110N
Forța de sarcină laterală a conectorului ≥75N
Matching force of plastic case to prevent misoperation ≥80N
Etanșare Just have the same requirements as ordinary connectors

 

proiect cerința de competențe metoda experimentului
Caracteristici de bază Electrical characteristics Data transfer performance Product Contact Resistance
Initial test After durability test
FAKRA ≤5mΩ ≤40mΩ
HSD ≤15mΩ ≤40mΩ
Analiza metalografică a sertării Crimp wing gap: not less than 1/10 of terminal wall thickness
Crimping wing difference: not less than 1/2 of the terminal wall thickness
Burr height: no greater than terminal wall thickness
Burr width: no more than 1/2 of terminal thickness
Base thickness: not less than 3/4 of the terminal thickness
Testare nedistructivă cu raze X Nu există niciun fir de ecranare liber sau scurtcircuit între firul de bază și firul de ecranare.
Rezistență la izolare Just have the same requirements as ordinary connectors
Rezistență la înaltă tensiune FAKRA:800V AC

HSD: 500V AC

Rezistență la contact impedanta caracteristica FAKRA ar trebui să se asigure că impedanța caracteristică este de 50±6Ω, iar linia este de 50±3Ω.
HSD ar trebui să se asigure că impedanța caracteristică este 100±15Ω și linia este 100±6Ω.
Pierderea de inserție Vezi tabelul de mai jos
pierdere de returnare FAKRA:≤ -15,6 dB 0 la 2 GHZ

≤ -14 dB 2 la 3 GHZ

HSD:≤ -20 dB 0to 1.0 GHz

≤ -17 dB 1to 2.0 GHz

Performanță de ecranare FAKRA ar trebui să îndeplinească cerința de ≤-45dB la 3GHZ
HSD ar trebui să se întâlnească 0 – 1 GHz ≤ -65 dB, 1 – 2 GHz ≤ -60 dB
Decalaj intra-grup (Doar HSD) 90° plug-in ≤ 25ps 180° plug-in ≤ 5ps
Linie≤25ps/m
Decalaj de timp inter-grup (Doar HSD) Plug-in≤5ps Linie≤25ps/m
Diafonie apropiată (Doar HSD) <-30dB la 1GHz
Diafonie la capătul îndepărtat (Doar HSD) <-35dB la 1GHz
Diagrama ochiului (Doar HSD) Producătorii de cipuri de adaptare oferă cerințe pentru diagrama ochilor