В автомобілях існує багато систем, що використовують виті пари, такі як електронні системи впорскування, аудіо- та відеорозважальні системи, системи подушок безпеки, мережі CAN тощо. Виті пари поділяються на екрановані виті пари та неекрановані виті пари. Екранований кабель витої пари має металевий екрануючий шар між кабелем витої пари та зовнішньою ізоляційною оболонкою. Екрануючий шар може зменшити випромінювання, запобігти витоку інформації, а також запобігти зовнішнім електромагнітним перешкодам. Використання екранованих витих пар має вищу швидкість передачі, ніж аналогічні неекрановані виті пари.
Екрановані виті пари, джгути проводів зазвичай використовуються безпосередньо з готовими екранованими дротами. Для неекранованих витих пар виробники з обробними можливостями зазвичай використовують скручувальний верстат для скручування. Під час обробки або використання витих проводів два важливі параметри, які потребують особливої уваги, це відстань скручування та відстань розкручування.
крок повороту
Довжина скрутки крученої пари відноситься до відстані між двома сусідніми гребенями або западинами хвиль на одному провіднику (її також можна розглядати як відстань між двома скрученими з'єднаннями в одному напрямку). Див. Рисунок 1. Довжина скрутки = S1 = S2 = S3.
рисунок 1 крок багатожильного дроту
Довжина скручення дроту безпосередньо впливає на здатність передачі сигналу. Різна довжина скручення має різну здатність захищати від перешкод сигнали різних довжин хвиль. Однак, за винятком шини CAN, відповідні міжнародні та вітчизняні стандарти чітко не визначають довжину скручення кручених пар. Технічні вимоги GB/T 36048 до фізичного рівня шини CAN для легкових автомобілів передбачають, що діапазон довжини скручення дроту CAN становить 25±5 мм (33-50 скручень/метр), що відповідає вимогам до довжини скручення дроту CAN у SAE J2284 250 кбіт/с високошвидкісної шини CAN для транспортних засобів.
Зазвичай кожна автомобільна компанія має власні стандарти встановлення відстані скручування або дотримується вимог кожної підсистеми щодо відстані скручування скручених дротів. Наприклад, Foton Motor використовує довжину лебідки 15-20 мм; деякі європейські виробники оригінального обладнання рекомендують вибирати довжину лебідки відповідно до таких стандартів:
1. Шина CAN 20±2 мм
2. Сигнальний кабель, аудіокабель 25±3 мм
3. Привідна лінія 40±4 мм
Загалом кажучи, чим менший крок скручування, тим краща здатність магнітного поля захищати від перешкод, але необхідно враховувати діаметр дроту та діапазон вигину матеріалу зовнішньої оболонки, а також визначати найбільш відповідну відстань скручування на основі відстані передачі та довжини хвилі сигналу. Коли кілька кручених пар прокладаються разом, найкраще використовувати кручені пари з різною довжиною скручування для різних сигнальних ліній, щоб зменшити перешкоди, спричинені взаємною індуктивністю. Пошкодження ізоляції дроту, спричинене занадто великою довжиною скручування, можна побачити на малюнку нижче:
Рисунок 2 Деформація або розтріскування дроту, спричинені занадто малою відстанню скручування
Крім того, довжина скручування витих пар повинна бути рівномірною. Похибка кроку скручування витої пари безпосередньо впливатиме на рівень її перешкодостійкості, а випадковість похибки кроку скручування призведе до невизначеності в прогнозуванні перехресних перешкод витої пари. Параметри обладнання для виробництва витої пари Кутова швидкість обертового вала є ключовим фактором, що впливає на розмір індуктивного зв'язку витої пари. Це необхідно враховувати під час процесу виробництва витої пари, щоб забезпечити перешкодостійкість витої пари.
| Відстань розкручування
Відстань розкручування стосується розміру нескрученої частини кінцевих провідників витої пари, які необхідно розділити під час встановлення в оболонку. Див. Рисунок 3.
Рисунок 3 Відстань розкручування L
Відстань розкручування не вказана в міжнародних стандартах. Вітчизняний галузевий стандарт QC/T29106-2014 "Технічні умови для автомобільних джгутів проводів" передбачає, що відстань розкручування не повинна перевищувати 80 мм. Див. Рисунок 4. Американський стандарт SAE 1939 передбачає, що розмір крученої пари ліній CAN не повинен перевищувати 50 мм у розкрученому вигляді. Тому норми вітчизняного галузевого стандарту не застосовуються до ліній CAN, оскільки вони мають більший розмір. Наразі різні автомобільні компанії або виробники джгутів проводів обмежують відстань розкручування високошвидкісних ліній CAN до 50 мм або 40 мм, щоб забезпечити стабільність сигналу CAN. Наприклад, шина CAN Delphi вимагає відстань розкручування менше 40 мм.
Рисунок 4. Відстань розкручування, зазначена в QC/T 29106
Крім того, під час обробки джгута проводів, щоб запобігти розхитування скручених проводів та збільшенню відстані розкручування, нескручені ділянки скручених проводів слід покривати клеєм. Американський стандарт SAE 1939 передбачає, що для збереження скрученого стану провідників на нескрученій ділянці необхідно встановлювати термоусадочну трубку. Вітчизняний галузевий стандарт QC/T 29106 передбачає використання стрічкової інкапсуляції.
Висновок
Як носій сигналу, вита пара повинна забезпечувати точність і стабільність передачі сигналу, а також мати хороші протизавадні властивості. Розмір кроку скрутки, рівномірність кроку скрутки та відстань розкручування скрученого дроту мають важливий вплив на його протизавадну здатність, тому на це слід звертати увагу під час процесу проектування та обробки.
Час публікації: 19 березня 2024 р.