Có nhiều hệ thống sử dụng cáp xoắn đôi trong ô tô, chẳng hạn như hệ thống phun xăng điện tử, hệ thống giải trí âm thanh và video, hệ thống túi khí, mạng CAN, v.v. Cáp xoắn đôi được chia thành cáp xoắn đôi có vỏ bọc và cáp xoắn đôi không có vỏ bọc. Cáp xoắn đôi có vỏ bọc có lớp kim loại bảo vệ giữa cáp xoắn đôi và lớp vỏ cách điện bên ngoài. Lớp bảo vệ có thể giảm bức xạ, ngăn ngừa rò rỉ thông tin và cũng ngăn ngừa nhiễu điện từ bên ngoài. Việc sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc có vỏ bọc có tốc độ truyền dẫn cao hơn so với 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 xoắn đôi có vỏ bọc thành phẩm. Đối với dây xoắn đôi không có vỏ bọc, các nhà sản xuất có năng lực gia công thường sử dụng máy xoắn để xoắn. Trong quá trình gia công hoặc sử dụng dây xoắn, hai thông số quan trọng cần đặc biệt chú ý là khoảng cách xoắn và khoảng cách tháo xoắn.
| bước xoắn
Độ dài xoắn của một cặp dây xoắn đề cập đến khoảng cách giữa hai đỉnh sóng hoặc đáy sóng liền kề trên cùng một dây dẫn (cũng có thể được coi là khoảng cách giữa hai khớp xoắn theo cùng một hướng). Xem Hình 1. Độ dài xoắn = S1 = S2 = S3.
hình 1 bước của dây xoắn
Chiều dài bước xoắn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng truyền tín hiệu. Chiều dài bước xoắn khác nhau có khả năng chống nhiễu khác nhau đối với tín hiệu có bước sóng khác nhau. Tuy nhiên, ngoại trừ bus CAN, các tiêu chuẩn quốc tế và trong nước liên quan không quy định rõ ràng chiều dài xoắn của cặp dây xoắn. Yêu cầu kỹ thuật lớp vật lý của bus CAN trên xe khách GB/T 36048 quy định phạm vi chiều dài bước xoắn của dây CAN là 25 ± 5 mm (33-50 vòng xoắn/mét), phù hợp với yêu cầu về chiều dài bước xoắn của CAN trong CAN tốc độ cao 250 kbps SAE J2284 cho xe.
Nhìn chung, 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 chiều dài tời là 15-20mm; một số OEM châu Âu khuyến nghị chọn chiều dài tời theo các tiêu chuẩn sau:
1. CAN bus 20±2mm
2. Cáp tín hiệu, cáp âm thanh 25±3mm
3. Đường truyền động 40±4mm
Nhìn chung, bước xoắn càng nhỏ thì khả năng chống nhiễu từ trường càng tốt, nhưng cần xem xét đường kính dây và phạm vi uốn cong của vật liệu vỏ bọc ngoài, và khoảng cách xoắn phù hợp nhất phải được xác định dựa trên khoảng cách truyền dẫn và bước sóng tín hiệu. Khi đặt nhiều cặp xoắn cùng nhau, tốt nhất nên sử dụng các cặp xoắn có chiều dài vòng xoắn khác nhau cho các đường tín hiệu khác nhau để giảm nhiễu do cảm ứng hỗ tương gây ra. Có thể thấy hư hỏng lớp cách điện của dây dẫn do độ dài xoắn quá chặt như trong hình dưới đây:
Hình 2 Biến dạng hoặc nứt dây do khoảng cách xoắn quá chặt
Ngoài ra, độ dài xoắn của cặp xoắn phải được giữ đồng đều. Sai số bước xoắn của cặp xoắn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ chống nhiễu của nó, và tính ngẫu nhiên của sai số bước xoắn sẽ gây ra sự không chắc chắn trong việc dự đoán nhiễu xuyên âm của cặp xoắn. Thông số thiết bị sản xuất cặp xoắn: Tốc độ góc của trục quay là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kích thước của khớp nối cảm ứng của cặp xoắn. Trong quá trình sản xuất cặp xoắn, cần phải xem xét yếu tố này để đảm bảo khả năng chống nhiễu của cặp xoắn.
| Khoảng cách tháo xoắn
Khoảng cách tháo xoắn đề cập đến kích thước của phần không xoắn của các dây dẫn xoắn đôi cần được tách ra khi lắp vào vỏ bọc. Xem Hình 3.
Hình 3 Khoảng cách tháo xoắn L
Khoảng cách tháo xoắn không được quy định trong các tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn công nghiệp trong nước QC/T29106-2014 "Điều kiện kỹ thuật cho dây điện ô tô" quy định khoảng cách tháo xoắn không được lớn hơn 80mm. Xem Hình 4. Tiêu chuẩn Mỹ SAE 1939 quy định rằng kích thước không xoắn của cặp dây CAN xoắn không được vượt quá 50mm. Do đó, các quy định tiêu chuẩn công nghiệp trong nước không áp dụng cho dây CAN vì chúng có kích thước lớn hơn. Hiện nay, nhiều hãng sản xuất ô tô hoặc nhà sản xuất dây điện giới hạn khoảng cách tháo xoắn của dây CAN tốc độ cao ở mức 50mm hoặc 40mm để đảm bảo tính ổn định của tín hiệu CAN. Ví dụ, bus CAN của Delphi yêu cầu khoảng cách tháo xoắn nhỏ hơn 40mm.
Hình 4 Khoảng cách tháo xoắn được chỉ định trong QC/T 29106
Ngoài ra, trong quá trình gia công dây điện, để tránh tình trạng dây xoắn bị lỏng và tạo ra khoảng cách tháo xoắn lớn hơn, cần phủ keo lên các vị trí không xoắn của dây xoắn. Tiêu chuẩn Mỹ SAE 1939 quy định rằng để duy trì trạng thái xoắn của dây dẫn, cần lắp đặt ống co nhiệt tại vị trí không xoắn. Tiêu chuẩn công nghiệp trong nước QC/T 29106 quy định việc sử dụng băng keo bọc.
| Kết luận
Là một phương tiện truyền dẫn tín hiệu, cáp xoắn đôi cần đảm bảo độ chính xác và ổn định khi truyền tín hiệu, đồng thời phải có khả năng chống nhiễu tốt. Kích thước bước xoắn, độ đồng đều bước xoắn và khoảng cách tháo xoắn của dây xoắn có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng chống nhiễu của nó, vì vậy cần được chú ý trong quá trình thiết kế và gia công.
Thời gian đăng: 19-03-2024