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    連接器和傳感器融合趨勢勢在必行

    跟蹤生產設備的運作以及維護等需要傳感器及時搜集數據,才能使生產運行正常。有哪些連接器應用于傳感器?

    傳感器

    傳感器捕獲有關電子系統及其周圍的重要信息。在智能工廠、家庭和辦公室互聯、農業運營、鐵路網絡、飛行運營和交通基礎設施中,傳感器收集環境數據,如壓力、聲音、溫度、濕度和光強度等,監測活動、管理資源和控制操作。這些信息可以直接驅動系統響應,監測維護、跟蹤設備的運作,使復雜電子系統良好的運行。傳感器收集的信息可以立即觸發動作,也可以數字化進行進一步分析。

    數據從傳感器通過一個線纜和連接器組成的網絡,傳輸到處理單元。簡單的系統可能需要一個或少量的傳感信道,復雜系統可能需要多個信道。

    將傳感器信號數字化具有更大的優點,例如將主機系統的信號進行模數轉換。來自傳感器的信號通常需要收集到控制器中進行轉換和分析。這可能會受到諸如傳感器成本或功率需求、傳感通道數量或主機上可用的模擬輸入數量等因素的影響。各種各樣的標準化連接器適用于處理模擬傳感器信號,并且具有密封、屏蔽和鎖定等選項,滿足不同的應用要求。

    連接器選擇

    直接用線束連接傳感器似乎是一個簡單的解決方案,特別是通道數量很少的應用。然而,用線連接會降低系統組裝速度,容易出現接線錯誤,并使現場維護復雜化。傳感器短導線或辮子線連接,也可以焊接到子彈型或類似的連接器上,如6 mm鏟式連接器。然而,如果需要多通道傳感器,接線過程可能費力,且容易出錯,連接可能不可靠。

    圓形連接器

    工業連接器系統是可以提供多種優點。包括標準化尺寸的圓形鎖定連接器,如英制7/8和M型公制連接器,如M8和M12螺紋型連接器等。

    M2圓形連接器

    M12圓形連接器

    M型連接器根據IEC 61076-2進行了標準化,其中包括螺釘鎖緊和推拉類型。這些標準化連接器在工業控制系統中得到廣泛采用。大尺寸的M23圓形連接器也是可用的,并可以容納大量的模擬通道。另一方面,較小的M5圓形連接器,通常包含兩個、三個或四個觸點,可以用于需要少量通道或空間需要小連接器大小的應用。一些制造商為特定應用設計的連接器系列,如食品工業,需要對高壓沖刷和清洗化學品的特殊彈性?;蛘呦耔F路系統應用,受到持續沖擊和振動和天氣條件的影響。

    圓形連接器可用于各種應用,包括連接信號、電、以及現場總線數據線等。因此,當在同一系統中使用不同類型時,可以使用不同的編碼來防止錯配。IEC 61076-2 M8/M12規范為信號傳輸、電源連接和以太網或現場總線數據連接指定了不同的編碼。這些編碼定義了引腳和配合凸耳的相對位置,并有助于防止連接器的配合錯誤。

    除了M型圓形連接器一樣,同軸型也值得考慮。例如,RCA音頻連接器和3.5 mm插頭型連接器,都是完善和熟悉的標準連接器。這些可以提供一種可靠和經濟有效的方法來連接模擬信號,特別是與單聲道或立體聲音頻聲道。同樣地,BNC連接器易于采購,并廣泛應用于音頻/視頻行業以及電氣測試和測量設備中。

    矩形連接器

    矩形亞微型D型連接器(D-subs)是一種經濟和普遍存在的連接器類型,常用于工業和實驗室設備??商峁┚€對板、表面安裝(SMT)、通孔線對板和線對線版本,D-sub連接器覆蓋的接觸密度從9個針到100以上。D形界面可防止錯配和折疊螺絲。擠壓釋放鎖閂可以防止不必要的斷開,即使是在惡劣的情況下,比如在火車或飛機上可能遇到的斷開??蛇x的功能包括提供干擾屏蔽的金屬背面外殼。

    D-sub連接器

    D-sub 連接器

    機械完整性

    必須確保連接在任何時候都是可靠的。許多因素可能會威脅到連接的完整性,包括沖擊和振動、腐蝕和人為干擾。

    例如,M型和圓形連接器上的鎖緊環易于使用,可防止兩個連接器半分離。提供有效保護,防止因高沖擊或振動負荷而未配合,也防止不合格或未經授權的個人操作使得意外斷開。

    BNC連接器的特點是一個卡口連接,可以確保安全,而RCA,?英寸,和3.5毫米插頭與插座中的固定彈簧接合。

    電氣特性

    工業應用中傳感器常用的模擬信令標準包括0-10V、0-5V、1-5V、2-10V和4-20 mA等。雖然這些有各種電氣方面的優點和缺點,如易于檢測電壓信號,以及用于4-20 mA信號的相同兩條電線為傳感器供電,但它們對連接器選擇的影響最小。然而,當連接器配合時,低歐姆接觸電阻有助于保持電流和電壓信號的完整性。值得注意的是,連接器系統有時被設想為同時處理電源和數字信號的混合傳感器,這有助于簡化布線和增強整體外觀。

    環境公害

    M8和M12圓形連接器為工業應用設計,防水IP等級可達IP67和IP69K。在戶外環境中使用,可能會有各種危險,比如偶爾的飛濺到大雨或洪水。雖然密封可以防止濕氣和其它污染物的進入,如灰塵可能干擾電氣連接,但主要品牌提供的連接器系統通常包含鍍金針用于腐蝕環境和低歐姆接觸阻力的應用。

    此外,設備設計人員可以選擇經濟和堅韌的塑料外殼,或提供抗壓性能、熱保護和固有屏蔽等優點的金屬材料。

    連接器系統

    在整個機柜、產品系列或現場安裝中指定單個連接器系統有幾個優點。首先,該系統通常會提供適合不同布線需求的配置。這些連接器包括用于在線電纜安裝、面板安裝、線到板連接和其它直角方向的連接器。從同一個組合中選擇連接器可以給線路提供高質量、有序的外觀。

    來自同一系列的連接器可能具有特殊的功能,如360屏蔽,在配合時保持跨連接器的兩個部分的連續性。其它有價值的屬性包括在現場輕松組裝連接器的特點,理想情況下不需要特殊的工具,使用同一個系統可以使維修和升級更加精簡。

    選擇一個首選的連接器系統還可以簡化采購和庫存管理,并可實現規模經濟。此外,供應商通??梢蕴峁┈F成的或定制的電纜,預組裝與所需的連接器,經過測試并使用。應始終考慮產品壽命,確保更換部件可用于未來的設備維護和維修。

    工業連接器,如圓形、D型和同軸連接器是連接模擬傳感器的好選擇。這些連接器可以相對容易地處理典型的信號幅度和速度。為了為給定的應用選擇正確的連接器,設計師需要考慮諸如安裝和維修、環境危害和斷開風險等因素。然而,來自領先制造商的高質量連接器系統提供了魯棒性能來面對這些挑戰。

    本文來源:深圳市連接器行業協會 李亦平編譯


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