Chọn dây nối dây xoắn cặp tham số

Việc lựa chọn cáp xoắn đôi cho bộ dây cần được xem xét toàn diện kết hợp với các tình huống ứng dụng, yêu cầu về hiệu suất, và yếu tố chi phí. Việc phân tích cụ thể có thể được tiến hành từ các khía cạnh sau:
1. Kịch bản ứng dụng và yêu cầu chức năng
‌Các kịch bản chống nhiễu điện từ‌
Cáp cặp xoắn được ưa thích, và các đặc tính xoắn của hai dây được sử dụng để bù đắp nhiễu tín hiệu chế độ chung. Chúng phù hợp cho các kịch bản với các yêu cầu ổn định tín hiệu cao như cảm biến tốc độ bánh xe ô tô và xe buýt có thể.
‌
Môi trường nhiệt độ cao hoặc điện áp cao‌
Cáp xoắn đôi làm bằng vật liệu chịu nhiệt độ cao (chẳng hạn như lớp lá nhôm + lớp bảo vệ) nên được chọn. Phạm vi nhiệt độ nên bao gồm -40 đến 200°C, và điện áp chịu được phải trên 600V. Chúng thích hợp cho các cụm dây điện của xe năng lượng mới.

‌Môi trường nối dây phức tạp‌
Nếu bạn cần tiết kiệm không gian hoặc giảm độ khó của hệ thống dây điện, bạn có thể sử dụng cáp xoắn đôi với quy trình cố định ép phun. Vùng tĩnh được cố định bằng dây cáp, kim bấm, vân vân., và vùng động được tăng cường bằng quá trình ép phun.‌

2. Thiết kế kết cấu và các thông số hiệu suất
‌Mật độ xoắn và cao độ‌
Bước xoắn càng nhỏ (chẳng hạn như 38,1 ~ 140mm), khả năng chống nhiễu càng mạnh; sự khác biệt về cao độ giữa các cặp liền kề phải được kiểm soát trong vòng 12,7mm để giảm nhiễu xuyên âm‌.
‌Vật liệu dẫn điện và lớp cách điện‌
Dây dẫn tốt nhất là dây đồng có độ tinh khiết cao (KHÔNG. 22~26) để đảm bảo độ dẫn điện và tính linh hoạt‌26.
Lớp cách nhiệt phải tính đến khả năng chịu nhiệt độ cao và chống mài mòn, chẳng hạn như polyetylen (Thể dục) hoặc polyvinyl clorua (PVC) nguyên vật liệu.
‌Yêu cầu che chắn‌
‌Cặp xoắn không được che chắn (UTP): chi phí thấp, thích hợp cho môi trường điện từ thông thường (chẳng hạn như mạng gia đình hoặc văn phòng)‌.
‌Cặp xoắn được bảo vệ (STP): thêm lá nhôm hoặc lớp che chắn lưới đồng bện, thích hợp cho các tình huống có độ nhiễu cao như điều khiển công nghiệp và cảm biến tiếng gõ gắn trên xe‌.

Sử dụng dây xoắn và các loại dây phổ biến khác để giảm EMI-RFI

3. Hiệu suất truyền dẫn và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn
‌Băng thông và tốc độ truyền tải‌
Đối với các tình huống chung, bạn có thể chọn Loại 5e (1000Mb/giây) hoặc Danh mục 6 (Cat6a, băng thông cao hơn) cáp xoắn đôi.
Dây điện ô tô phải đáp ứng các tiêu chuẩn truyền tín hiệu cụ thể (chẳng hạn như yêu cầu về tốc độ bus CAN).
‌Điều chỉnh tiêu chuẩn ngành‌
Trong lĩnh vực ô tô, tiêu chuẩn Đức (FLRY), Tiêu chuẩn Nhật Bản (ĐÁNH GIÁ) hoặc dây tiêu chuẩn Mỹ được ưu tiên. Dây tiêu chuẩn của Đức đã trở thành xu hướng chủ đạo nhờ khả năng ứng dụng rộng rãi.
Xác minh hiệu suất dây bằng cách tham khảo các tiêu chuẩn quốc gia (GB/T8139) và tiêu chuẩn Nhật Bản (RECEIVED_D608) 3.

4. Cân nhắc về chi phí và bảo trì
‌Tối ưu hóa chi phí‌
Cáp xoắn đôi không được che chắn rẻ hơn cáp được che chắn và được ưu tiên dựa trên cơ sở đáp ứng các yêu cầu chống nhiễu.
‌Cài đặt và bảo trì‌
Kiểm tra nhận dạng vỏ ngoài của cáp đôi xoắn (nhà sản xuất, tiêu chuẩn thực hiện, chiều dài cáp, vân vân.) để đảm bảo rằng chúng đáp ứng các yêu cầu ứng dụng.
Cáp chất lượng cao với mật độ xoắn đồng đều và phân biệt màu sắc rõ ràng có thể giảm lỗi lắp đặt và tỷ lệ hỏng hóc.

V. Quy trình lựa chọn được đề xuất
1. Xác định điều kiện môi trường (nhiệt độ, điện áp, nguồn nhiễu) → 2. Xác định yêu cầu hiệu suất truyền (băng thông, loại tín hiệu) → 3. Chọn vật liệu dây dẫn và loại lớp cách điện → 4. Đánh giá yêu cầu và chi phí che chắn → 5. Xác minh việc tuân thủ các tiêu chuẩn ngành → 6. Kiểm tra độ tin cậy của mẫu.
Qua các bước trên, bạn có thể sàng lọc một cách có hệ thống các giải pháp cặp xoắn dây nịt tiết kiệm chi phí phù hợp với các tình huống cụ thể.

Cáp xoắn đôi mã hóa được bảo vệ linh hoạt cao của Trung Quốc

Có nhiều hệ thống sử dụng cặp xoắn trên ô tô, chẳng hạn như hệ thống phun điện tử, hệ thống giải trí âm thanh và video, hệ thống túi khí, Mạng CAN, vân vân. Cặp xoắn được chia thành cặp xoắn được che chắn và cặp xoắn không được che chắn. Cáp xoắn đôi có vỏ bọc có lớp kim loại che chắn giữa cáp xoắn đôi và lớp vỏ cách điện bên ngoài. Lớp che chắn có thể làm giảm bức xạ, ngăn chặn rò rỉ thông tin, và cũng ngăn ngừa nhiễu điện từ bên ngoài. Sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc có tốc độ truyền cao hơn cáp xoắn đôi không có vỏ bọc tương tự.
Dây xoắn đôi có vỏ bọc, dây nịt thường được sử dụng trực tiếp với dây được che chắn thành phẩm. Đối với các cặp xoắn không được che chắn, các nhà sản xuất có khả năng xử lý thường sử dụng máy xoắn để xoắn. Trong quá trình xử lý hoặc sử dụng dây xoắn, Hai thông số quan trọng cần đặc biệt chú ý là khoảng cách xoắn và khoảng cách không xoắn.

Chiều dài cặp xoắn
Chiều dài xoắn của một cặp xoắn là khoảng cách giữa hai đỉnh hoặc máng sóng liền kề trên cùng một dây dẫn (nó cũng có thể được coi là khoảng cách giữa hai vòng xoắn cùng hướng). Xem hình 1, chiều dài nằm = S1 = S2 = S3.
Nhân vật 1, chiều dài xoắn S của đôi xoắn
Chiều dài lay ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng truyền tín hiệu. Độ dài lay khác nhau có khả năng chống nhiễu khác nhau đối với các tín hiệu có bước sóng khác nhau. Tuy nhiên, ngoại trừ xe buýt CAN, các tiêu chuẩn quốc tế và trong nước có liên quan không quy định rõ ràng chiều dài xoắn của các cặp xoắn. Tính bằng GB/T 36048 Xe khách CAN Bus Yêu cầu kỹ thuật lớp vật lý, phạm vi kích thước xoắn dây CAN là 25 ± 5 mm (33-50 vòng xoắn/mét). Nó giống như chiều dài nằm CAN được chỉ định trong CAN tốc độ cao 250kbps SAE J2284 dành cho xe cộ.
Nói chung là, Mỗi hãng xe đều có tiêu chuẩn thiết lập khoảng cách xoắn riêng, hoặc tuân theo yêu cầu của từng hệ thống con về khoảng cách xoắn của dây xoắn. Ví dụ, Foton Motor sử dụng tời dài 15-20mm; Một số OEM Châu Âu khuyến cáo nên chọn chiều dài tời theo tiêu chuẩn sau:
1. CÓ THỂ xe buýt 20±2mm
2. Cáp tín hiệu, cáp âm thanh 25±3 mm
3. Đường truyền động 40±4mm
Nói chung, bước xoắn càng nhỏ, khả năng chống nhiễu của từ trường càng tốt. Tuy nhiên, cần phải xem xét đường kính của dây và phạm vi uốn cong của vật liệu vỏ bọc bên ngoài, và xác định khoảng cách xoắn thích hợp nhất dựa trên khoảng cách truyền và bước sóng tín hiệu. Khi nhiều cặp xoắn được đặt cạnh nhau, tốt nhất nên sử dụng các cặp xoắn có độ dài dây khác nhau cho các đường tín hiệu khác nhau để giảm nhiễu do điện cảm lẫn nhau gây ra. Có thể thấy hư hỏng cách điện của dây do chiều dài xoắn quá chặt được thể hiện trong hình bên dưới:
Nhân vật 2, Biến dạng hoặc nứt dây do chiều dài dây quá chặt
Ngoài ra, chiều dài xoắn của các cặp xoắn phải được giữ đều. Lỗi bước xoắn của đôi dây xoắn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ chống nhiễu của nó, và tính ngẫu nhiên của lỗi bước xoắn sẽ gây ra sự không chắc chắn trong việc dự đoán nhiễu xuyên âm đôi xoắn. Thông số thiết bị sản xuất dây xoắn Tốc độ góc của trục quay là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến kích thước khớp nối cảm ứng của dây xoắn đôi. Phải cân nhắc trong quá trình sản xuất cáp xoắn đôi để đảm bảo khả năng chống nhiễu của cáp xoắn đôi.

Cat5e Bare đồng đôi được che chắn bằng cáp Ethernet Ethernet thông qua Fluke

Khoảng cách không xoắn của cặp xoắn
Khoảng cách không xoắn đề cập đến kích thước của phần không xoắn của dây dẫn cuối cặp xoắn cần được tách ra khi lắp vào vỏ bọc. Xem hình 3.
Nhân vật 3, Khoảng cách không xoắn L của đôi dây xoắn
Khoảng cách không xoắn không được quy định trong tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn công nghiệp trong nước QC/T29106-2014 “Điều kiện kỹ thuật đối với dây nịt ô tô” quy định khoảng cách xoắn không được lớn hơn 80mm. Xem hình 4. SAE tiêu chuẩn Mỹ 1939 quy định cặp dây CAN xoắn không được vượt quá 50mm ở kích thước chưa xoắn. Vì thế, các quy định tiêu chuẩn ngành trong nước không áp dụng cho dòng CAN vì chúng có kích thước lớn hơn. Hiện nay, các công ty ô tô hoặc nhà sản xuất bộ dây điện khác nhau giới hạn khoảng cách không xoắn của các đường CAN tốc độ cao ở mức 50mm hoặc 40mm để đảm bảo sự ổn định của tín hiệu CAN. Ví dụ, Xe buýt CAN của Delphi yêu cầu khoảng cách không xoắn dưới 40mm.
Nhân vật 4, Khoảng cách tháo xoắn quy định trong QC/T 29106
Ngoài ra, trong quá trình xử lý khai thác dây, để tránh dây xoắn bị lỏng và gây ra khoảng cách xoắn lớn hơn, những chỗ chưa xoắn của dây xoắn phải được phủ keo. SAE tiêu chuẩn Mỹ 1939 quy định rằng để duy trì trạng thái xoắn của dây dẫn, ống co nhiệt cần được lắp đặt ở khu vực không bị xoắn. Tiêu chuẩn công nghiệp trong nước QC/T 29106 quy định việc sử dụng đóng gói băng.

Tóm tắt
Là vật mang tín hiệu, Cáp xoắn đôi cần đảm bảo tính chính xác và ổn định khi truyền tín hiệu, và chúng phải có khả năng chống nhiễu tốt. Kích thước bước xoắn, Độ đồng đều của bước xoắn và khoảng cách không xoắn của dây xoắn có tác động quan trọng đến khả năng chống nhiễu của nó, vì vậy cần phải chú ý trong quá trình thiết kế và gia công.