درک نحوه برقراری ارتباط پایدار با برنامه های خود با انتخاب مناسب کابل شروع می شود.
هنگام طراحی یک سیستم الکترونیکی ، کابل ها اغلب آخرین قطعه مشخص شده توسط مهندسان هستند. با این حال ، هنگامی که انتظار می رود سیستم کابل ایده آل عمر تجهیزات را داشته باشد ، توسعه سیستمی از کابل ها از نظر دوام و توانایی حفظ یکپارچگی سیگنال مناسب بسیار مهم است.
خرابی برنامه ریزی نشده ، در هر صنعت یا برنامه ای قابل قبول نیست. بنابراین ، سیستم های کابلی “نجات دهنده” ماشین آلات مدرن هستند. در فناوری به شدت خودکار امروزی ، برنامه های متحرک چالش های بسیاری را برای مهندسین طراح ایجاد می کند ، آنها باید تصمیم بگیرند که کدام شکل از کابل مناسب ترین حالت است – گرد یا تخت. در اینجا چند معیار ارائه شده است که باید هنگام انجام آن انتخاب در نظر گرفته شود.
کاربرد
بسته به بازار و کاربرد استفاده در نظر گرفته شده ، کابل های گرد و تخت هر یک در تنظیمات خاص برتری دارند. کابلهای گرد مدتهاست که استاندارد صنعت محسوب می شوند و در اکثر مصارف صنعتی از انواع اتوماتیک و تولید عمومی تا انرژیهای تجدیدپذیر مورد استفاده قرار می گیرند.
کابلهای تخت ، گرچه در حال حاضر یک راه حل خوب است ، اما می تواند یک راه حل عالی برای تأمین برق و داده برای ماشین آلات در بازارهای پزشکی ، نیمه هادی و هواپیماهای غیرنظامی و غیره باشد. کابلهای تخت نیز در بازار جرثقیل سقفی برای شرکتهایی که نمی خواهند کابلها را دور قرقره بپیچند بسیار مورد توجه قرار می گیرند.
معیارهای عملکرد
عملکرد الکتریکی
- تداخل الکترومغناطیسی (EMI)این شامل منابع داخلی و خارجی است. محافظت داخلی EMI متفاوت است و بستگی زیادی به ساختار کابل دارد. کابلهای تخت استاندارد (جفت نشده) مانند کابلهای داده عملکرد خوبی ندارند. اگر طراحان زوج های محافظ منفرد را در یک کابل تخت اجرا کنند ، جفت محافظ متقاطع و اتصال را برای زوج شدن فراهم می کند.
قرار دادن یک محافظ کلی روی یک کابل تخت بسیار دشوار است ، زیرا مواد محافظ تمایل به گرد شدن دارند – قالب مسطحی را حفظ نخواهد کرد. این امر باعث می شود حفاظت از EMI خارجی کابل های تخت بسیار دشوار باشد و به راحتی در دسترس نباشد ، زیرا این تمایل محافظ طبیعی محافظت بهتری را در برابر EMI خارجی برای کابل های گرد فراهم می کند.
- Crosstalkاین جفت اتصال کنترل نشده سیگنالها بین دو مدار انتقال است. مشابه با حفاظت EMI ، استفاده از طول های مختلف جفت در داخل کابل تخت یا گرد باعث افزایش محافظت در برابر تداخل می شود.
- میرایی:این در نهایت حداکثر طول یک کابل سیگنال و مقاومت هادی را تعیین می کند ، که بر افت ولتاژ بر روی یک جز قدرت تأثیر می گذارد. در بیشتر موارد ، هنگام استفاده از کابل تخت ، میرایی بدتر می شود. از عایق با کیفیت بالاتر استفاده می شود و قرارگیری مناسب زمین می تواند میرایی را بهبود بخشد ، و در نتیجه ساخت مسطح ایجاد شود. برخی از کابلهای تخت با عملکرد بسیار بالا (ضربدری کم و ضعیف) برای صنایع خاصی تولید می شوند.
تنش های مکانیکی
چهار نوع اصلی تنش مکانیکی که بر روی کابل ها قرار می گیرد ، فلکسینگ نورد ، پیچش ، تیک توک و خم S است. کابل های گرد به دلیل توانایی طبیعی حرکت همزمان در چندین محور می توانند در برابر همه آنها مقاومت کنند. در کاربردهای خاص ، کابل های گرد قادرند ۳۰ میلیون چرخه انعطاف پذیری را قبل از نیاز به تعویض تحمل کنند. کابلهای تخت برای انعطاف پذیری غلتکی مناسب ترند ، زیرا این حرکت در یک محور خطی است.
حرکاتی که به چندین محور مانند پیچش نیاز دارند می توانند باعث اتصال کابل تخت شوند یا فقط به یک نقطه خاص بپیچند. تحت بارهای پیچشی ، کابل به طول مشخصی پیچ خورده و اسپویل می شود. بنابراین ، هر جز باید در پیچ و تاب راست قرار گیرد و با یک نوار PTFE تفلون پیچیده یا تعبیه شود تا نیروهای اصطکاک هنگام پیچش به حداقل برسد.
تنش های محیطی
کابل ها در معرض عوامل استرس زای محیطی زیادی هستند که در صورت عدم استفاده از مواد مناسب در هنگام ساخت کابل ، به مرور زمان تخریب می شود. برخی از این عوامل استرس زا شامل اشعه ماورا بنفش ، روغن ، تابش ، سایش ، دمای بالا یا پایین و اصطکاک است. دانستن این عوامل از قبل در انتخاب خصوصیات مواد (پلی آمید / پلی اتیلن کف دار و غیره) برای جداسازی رسانا و مواد عایق کابل (پلی اورتان) به شدت تأثیر می گذارد.
بیشتر PVC ها یا PTFE های مورد استفاده در کابل های گرد را می توان ایجاد کرد تا ضمن حفظ انعطاف پذیری ، در مقابل بسیاری از این عوامل استرس زا محیطی مقاومت کنند. کابلهای تخت که با سیلیکون اکسترود می شوند ، در برابر دماهای بالا مقاومت می کنند. با این حال ، سیلیکون ماده نرم تری است و مقاومت در برابر سایش و اصطکاک زیادی ایجاد نمی کند ، که می تواند هادی های داخلی را در معرض خرابی های احتمالی قرار دهد.
طراحی و تولید کابل
کابل های گرد به گونه ای طراحی شده اند که فضای کوچکترین سطح مقطع مورد نیاز را به حداکثر برسانند. این امکان را می دهد که کابلهای گرد در بیشتر دهانه های صفحه یا ماشین جای گیرند .
علاوه بر این ، برای اطمینان از یکنواخت بودن حرکت ، کابل های تخت باید دقیقاً توزین و متعادل شوند. این تنها برای کابلهای گرد ضروری است که روی کابلها نصب شده باشند. کابل های گرد فقط برای اطمینان از غلظت پذیری به پر کننده ها و نوارها نیاز دارند.
وزن و نرمی طراحی یک کابل بهینه سازی عملکرد ارگونومیک برای کاربر نهایی است ، به ویژه هنگامی که برنامه دستگاه دستی است.
در آخر ، ابزارهای خاصی برای کپسوله کردن تمام اجزای کابل تخت در یک کابل واحد مورد نیاز است. تجهیزات تولید کابل برای تولید کابلهای گرد استاندارد است ، بنابراین ابزار اضافی به هزینه ساخت اضافی برای مشتریان تبدیل می شود.
برنامه های پیشرفته در جامعه صنعتی امروز به کابل ها نیاز دارند تا نه تنها یک نوع تنش را همزمان کنترل کنند ، بلکه اغلب انواع مختلفی را دارند. برخی از نمونه ها عبارتند از:
- مقاومت در برابر سایش و برش:از آنجا که سیستم کابل بر روی حلقه ها ریخته می شود و از لبه های بتونی و تیز کشیده می شود ، مواد روکش خارجی برای این پارامترها به سختی مناسب نیاز دارند (پلی اورتان ها سابقه خوبی دارند).
- کشیدگی کم در برابر فشار کششی بالا:این امر با یک فرآیند اکستروژن دو جداره ، در ترکیب با یک بافته شده از آرامید (Kevlar / Vectran) در میان برای ایجاد تنش مکانیکی از اجزای داخلی حاصل می شود. این نوع ساخت ، بار کششی قرار گرفته بر روی هادی های داخلی را به حداقل می رساند ، که باعث کاهش خستگی و خرابی زود هنگام کابل می شود.
استفاده از یک عضو قدرت در ساخت های کابل باعث کاهش اعتماد به مس می شود ، در نتیجه مقدار کل مس مصرفی کاهش می یابد و در نهایت اندازه ، وزن و هزینه کابل کاهش می یابد. این نوع ساختارها ممکن است با کابلهای تخت که به سیلیکونها و PTFE متکی هستند چندین عنصر رسانا را محصور کنند ممکن نباشد.
عایق و روکش یک مورد جدی در مورد کاربرد است. این کابل دور فاضلاب در یک ربات خط لوله باید در برابر سایش ، UV ، روغن ، هیدرولیز و حتی حملات میکروبی مقاومت کند.
به طور خلاصه ، هنگامی که زمان طراحی سیستم کابل فرا می رسد ، گزینه های زیادی موجود است. مهندسان باید از یک برنامه طراحی یا چک لیست برای محدود کردن گزینه ها استفاده کنند تا راه حلی را فراهم کنند که بهترین نیازهای مکانیکی و الکتریکی برنامه را برآورده کند. با استفاده از این روش اطمینان حاصل می شود که طراحی کابل – گرد یا تخت – بهینه است و به همه طرفین اطمینان می دهد که سیستم کابل با دوام و قابل اعتماد است.
دلایل استفاده از کابل های تخت به جای استفاده از کابل گرد :
قابلیت اطمینان – سادگی کابل تخت با هندسه هادی موازی بسیاری از منابع رایج خطاهای سیم کشی و سو عملکرد را از بین می برد. هادی ها با اتصال یا برد خاتمه یافته یکی به یک ثبت می شوند ، بنابراین انتصاب مناسب تقریباً خودکار است.
کاهش وزن – استفاده از کابل تخت اغلب بسیاری از وزن های متداول کابل را از بین می برد. مواردی مانند مواد عایق اضافی ، مواد پرکننده و نوارها غیر ضروری است. علاوه بر این ، ساختار کابل تخت کامپوزیت از نظر مکانیکی به اندازه کافی محکم است تا نیاز به هادی های بزرگ برای استحکام را از بین ببرد. سطح مقطع مس را می توان به تنها اندازه مورد نیاز برای حمل بارهای فعلی یا تأمین نیاز به افت ولتاژ کاهش داد.
کارایی فضا – حذف عایق های غیر ضروری ، پرکننده ها و نوارها ، حجم عمده و فیزیکی کابل های تخت را کاهش می دهد. بعلاوه ، مشخصات کم آنها کابلهای تخت را قادر می سازد تا از فضای کم و معمول استفاده نشده استفاده کنند. یک سطح مقطع مستطیل شکل به شما اجازه می دهد کابلهای تخت یا لایه ای تقریباً بدون فضای تلف شده بین کابلها روی هم قرار بگیرند و حداکثر چگالی هادی را برای یک حجم معین فراهم کنند.
انعطاف پذیری – کابل تخت هنگامی که در سطح مقطع نازک خود خم شود بسیار انعطاف پذیر است. این انعطاف پذیری در مواردی که نیاز به انعطاف پذیری مداوم یا زیاد است ، مانند کشوها ، درها ، بازوهای چرخان و غیره مورد استفاده قرار گرفته است.
مقاومت بیشتر – کابلهای تخت از مقاومت بالایی برخوردار هستند زیرا همه رساناها و مقره ها به طور مساوی بارهای کششی را تقسیم می کنند.
کیفیت الکتریکی ثابت – فاصله هادی ثابت است و هندسه کابل ثابت است. این هندسه کیفیت الکتریکی سازگاری را به همراه دارد که شامل امپدانس ، ظرفیت ، اندوکتانس ، زمان ، تأخیر ، تداخل متناوب و میرایی است.
ظرفیت حمل جریان بیشتر – کابلهای تخت نسبت سطح به حجم بیشتری نسبت به کابلهای گرد دارند. در نتیجه ، کابلهای تخت با کارایی بیشتری گرما را پراکنده می کنند. این بازده حرارتی به آنها امکان می دهد تا برای افزایش دما و سطح مقطع هادی ، سطح جریان بالاتری را کنترل کنند.
کاهش اثرات انحراف – هادی ها دارای طول فیزیکی و الکتریکی یکسان و دی الکتریک ثابت و مداوم هستند. این تاخیر زمانی بین سیگنالهای یک کابل تخت داده شده را به حداقل می رساند.
اتصالات با چگالی بالا – کابل تخت دارای تراکم مقطعی سیم به کابل بالا است. بنابراین لایه های کابل تخت با کارایی بیشتری بسته بندی می شوند و تراکم هادی بالاتری نسبت به کابل های گرد دارند.
سهولت در دسترسی- کابل تخت به راحتی تا می خورد و خم می شود ، مطابق با قسمت نصب شده است ، با گیره ، چسب یا نوار دو رو به راحتی محکم می شود ، مشکلات نصب و اتصال در ارتباط با کابل کشی سیم دور را برطرف می کند. هادی ها در دی الکتریک قابل مشاهده و در یک موقعیت ثابت هستند ، عاملی که کدگذاری ، بازرسی و ردیابی مدار را ساده می کند.
جهت خرید و اطلاع از قیمت ، مشاهده انواع مدل ها و دریافت مشخصات فنی کابل های تخت و گرد خواهشمند است به سایت فروشگاه اینترنتی هورشید مراجعه فرمایید.
