Кабели и их влияние на испытательное и измерительное оборудование

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру кабельных тестеров по ссылке в самом конце настоящего Раздела, а также рекомендуемые приборы для тестирования кабельных и сетевых инфраструктур. Также рекомендуются статьи для последующего самообразования

Ноу-хау в области испытаний и измерений, а также высококачественные компоненты являются незаменимыми для надежного получения точных результатов при использовании современного испытательного и измерительного оборудования. Многие пользователи считают само собой разумеющимся, что преобразователи, усилители и измерительное программное обеспечение должны соответствовать высоким требованиям к качеству. Однако высокие требования предъявляются также к измерительным кабелям, соединяющим преобразователь и усилитель. Поскольку измерительная цепь может быть настолько прочной, насколько прочно ее самое слабое звено, мы рекомендуем вам выбирать высококачественные компоненты.

Измерение физических величин имеет решающее значение для многих приложений. Надежное и точное измерение соответствующей величины важно как при разработке, где используется испытательное и измерительное оборудование, например, на испытательных стендах, так и на производственных линиях, где испытательное и измерительное оборудование используется в качестве ключевого компонента в обеспечении качества. Для преобразования физической величины в измерительный сигнал необходимо использовать правильный преобразователь, соответствующий измеряемой величине. Подходящий кабель передает сигнал на усилитель, который делает измеренное значение доступным для программного обеспечения для анализа ниже по потоку или архитектуры управления более высокого уровня. Небольшие сигналы и электромагнитные помехи в окружающей среде являются основными проблемами, с которыми приходится справляться таким измерительным кабелям.

Высокие требования

Проекты кабельных систем в промышленных приложениях, в испытательном цехе или в средах автоматизации представляют собой существенные проблемы. Доступность системы имеет особое значение в производстве. Соответственно, требования значительно выше, чем, например, в офисных средах. Кабели, а также соответствующие разъемы для таких приложений должны быть не только особенно прочными, но и иметь превосходные свойства передачи. Само собой разумеется, что измерительные кабели, в дополнение к соблюдению этих механических и испытательных и измерительных требований, также должны соответствовать соответствующим директивам и стандартам. Помимо директивы ROHS (2011/65/EC) и директивы WEEE (2012/19/EC), существуют и другие директивы для конкретных областей применения. Директива ATEX (94/9/EC), например, играет важную роль в приложениях в потенциально взрывоопасных средах.

Прочная механическая конструкция

Механические аспекты являются ключевыми для качества кабелей и разъемов. Механически прочная конструкция является предпосылкой для хороших свойств передачи. Высокое контактное усилие, отличная проводимость и правильное сырье являются наиболее важными факторами, влияющими на разъемы. Когда испытательное и измерительное оборудование используется в различных приложениях, необходимо также учитывать количество циклов соединения/разъединения. Также необходимо учитывать сопротивление изоляции или диэлектрическую прочность, а также потенциальный статический заряд непроводящих компонентов. В зависимости от условий окружающей среды предполагаемого применения кабели должны соответствовать дополнительным требованиям. Например, устойчивость к маслу и воде, а также к атмосферным воздействиям, если кабели используются на открытом воздухе. Приложения, в которых преобразователь монтируется на подвижной части, кроме того, требуют, чтобы кабель был пригоден для буксируемых цепей. Это означает, что свойства кабеля не должны подвергаться отрицательному влиянию частых движений и изгиба с заданным радиусом.

ЭМС и экранирование

Помимо механических характеристик, электрические свойства измерительного кабеля, конечно, имеют центральное значение. Важно, чтобы кабель передавал сигнал, фактически генерируемый преобразователем, на усилитель. Передача без помех имеет решающее значение, поскольку такие сигналы часто очень малы - например, составляют несколько мкВ. Электромагнитные помехи, создаваемые компонентами силовой электроники, такими как электроприводы, преобразователи частоты или блоки питания, могут быть значительными, особенно в промышленных условиях. Это также применимо, если все устройства соответствуют директиве по ЭМС (2004/108/EC), поскольку при малых сигналах даже небольшие помехи могут иметь влияние. Измерительный кабель, который должен передавать сигналы без помех в такой среде, должен иметь адекватное экранирование. Как правило, кабели экранируются для обеспечения достаточной нечувствительности к помехам. В большинстве случаев в качестве экрана кабеля используются немагнитные материалы, такие как медь или алюминий. Экран кабеля обычно состоит из двух наборов плетеных проводов, идущих в противоположных направлениях. Преимущество этой конструкции в том, что она экранирует от электромагнитных полей, при этом обеспечивая высокую гибкость кабеля. Плотность и прочность плетеного провода определяют качество экранирования. Важно, чтобы экранирование покрывало как можно большую поверхность защищаемого проводника или пары проводников и, таким образом, минимизировало бы проколы. Для обеспечения хорошего экранирования должно быть покрыто около 95%. Надежная защита от помех не гарантируется, если покрыто менее 90%; использование для очень слабых сигналов, таким образом, невозможно.

Измерительные кабели от экспертов

В отличие от сетевых кабелей в офисных помещениях, не существует соответствующих стандартов для измерительных кабелей, единообразно определяющих основные характеристики, такие как конструкция экранирования. Эксперт по испытаниям и измерениям HBM предлагает измерительные кабели для широкого спектра различных приложений, чтобы соответствовать особым требованиям технологий испытаний и измерений. Например, шестижильный кабель серии 7.5/00-2/2/2 был специально разработан для приложений, использующих метод несущей частоты. Кабель имеет очень низкую емкость между проводами и экраном, а также между самими проводами. Как внешняя оболочка, так и промежуточные оболочки изготовлены из полиуретана, что обеспечивает высокую гибкость всего кабеля. Во время разработки были проведены так называемые испытания на буксируемую цепь, в ходе которых кабель смог продемонстрировать свои возможности даже при многократном изгибе с радиусом 75 мм. Провода скручены и экранированы парами. Дополнительное экранирование покрывает все провода и обеспечивает чрезвычайно высокую помехоустойчивость. Благодаря прочной, износостойкой и устойчивой к атмосферным воздействиям внешней оболочке кабель также может использоваться на открытом воздухе.

ВЫВОДЫ

Надежные и точные результаты испытаний требуют оптимальных условий. Полная измерительная цепочка, от преобразователя через измерительные кабели, усилитель и программное обеспечение нисходящего потока, должна соответствовать высоким стандартам качества. HBM, с 60-летним опытом в области испытаний и измерений, предоставляет вам решение, которое наилучшим образом подходит для вашего приложения, в том числе с точки зрения измерительных кабелей.