มีหลายระบบที่ใช้สายคู่บิดเกลียวในรถยนต์ เช่น ระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ ระบบความบันเทิงด้านเสียงและวิดีโอ ระบบถุงลมนิรภัย เครือข่าย CAN และอื่นๆ สายคู่บิดเกลียวแบ่งออกเป็นสายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้มและสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม สายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้มมีชั้นโลหะหุ้มฉนวนระหว่างสายคู่บิดเกลียวและเปลือกหุ้มฉนวนด้านนอก ชั้นโลหะหุ้มฉนวนนี้ช่วยลดรังสี ป้องกันการรั่วไหลของข้อมูล และป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอก การใช้สายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้มมีอัตราการส่งข้อมูลสูงกว่าสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้มฉนวน
สายคู่บิดเกลียวหุ้มฉนวน สายรัดสายไฟโดยทั่วไปจะใช้กับสายคู่บิดเกลียวสำเร็จรูปโดยตรง สำหรับสายคู่บิดเกลียวไม่มีฉนวน ผู้ผลิตที่มีความสามารถในการแปรรูปมักใช้เครื่องบิดเกลียวในการแปรรูปหรือใช้งานสายคู่บิดเกลียว พารามิเตอร์สำคัญสองประการที่ต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษคือระยะการบิดเกลียวและระยะการคลายเกลียว
| บิดพิทช์
ความยาวการบิดของคู่บิดหมายถึงระยะห่างระหว่างยอดคลื่นหรือร่องคลื่นที่อยู่ติดกันสองจุดบนตัวนำเดียวกัน (หรืออาจมองได้ว่าเป็นระยะห่างระหว่างจุดบิดสองจุดที่ไปในทิศทางเดียวกัน) ดูรูปที่ 1 ความยาวการบิด = S1 = S2 = S3
รูปที่ 1 ระยะพิทช์ของสายเกลียวS
ความยาวสายส่งผลกระทบโดยตรงต่อความสามารถในการส่งสัญญาณ ความยาวสายส่งที่ต่างกันจะมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนสัญญาณที่มีความยาวคลื่นต่างกัน อย่างไรก็ตาม ยกเว้นบัส CAN แล้ว มาตรฐานสากลและในประเทศที่เกี่ยวข้องไม่ได้กำหนดความยาวสายคู่บิดเกลียวไว้อย่างชัดเจน ข้อกำหนดทางเทคนิคของบัส CAN สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล GB/T 36048 ระบุว่าช่วงความยาวสายส่ง CAN อยู่ที่ 25±5 มม. (33-50 รอบ/เมตร) ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดความยาวสายส่ง CAN ใน SAE J2284 CAN ความเร็วสูง 250 kbps สำหรับรถยนต์ เช่นเดียวกัน
โดยทั่วไป บริษัทรถยนต์แต่ละแห่งจะมีมาตรฐานการตั้งค่าระยะการบิดของตนเอง หรือปฏิบัติตามข้อกำหนดของแต่ละระบบย่อยสำหรับระยะการบิดของสายไฟที่บิด ตัวอย่างเช่น Foton Motor ใช้ความยาววินช์ 15-20 มม. ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิมในยุโรปบางรายแนะนำให้เลือกความยาววินช์ตามมาตรฐานต่อไปนี้:
1. CAN บัส 20±2 มม.
2. สายสัญญาณ สายเสียง 25±3มม.
3. สายขับเคลื่อน 40±4มม.
โดยทั่วไป ยิ่งระยะพิทช์บิดสั้นลงเท่าใด ความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนของสนามแม่เหล็กก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น แต่จำเป็นต้องพิจารณาเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดและช่วงการดัดของวัสดุหุ้มภายนอก และกำหนดระยะการบิดที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากระยะการส่งสัญญาณและความยาวคลื่นของสัญญาณ เมื่อนำสายคู่บิดหลายเส้นมาต่อกัน ควรใช้สายคู่บิดที่มีความยาวการบิดต่างกันสำหรับสายสัญญาณที่ต่างกัน เพื่อลดการรบกวนที่เกิดจากความเหนี่ยวนำร่วม ความเสียหายต่อฉนวนของสายที่เกิดจากความยาวการบิดที่แน่นเกินไป สามารถดูได้จากภาพด้านล่าง:
รูปที่ 2 สายไฟเสียรูปหรือแตกร้าวเนื่องจากระยะบิดแน่นเกินไป
นอกจากนี้ ควรรักษาความยาวการบิดของสายคู่บิดให้เท่ากัน ความคลาดเคลื่อนของพิทช์ของสายคู่บิดจะส่งผลโดยตรงต่อระดับการป้องกันการรบกวน และความสุ่มของความคลาดเคลื่อนของพิทช์จะทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการคาดการณ์สัญญาณรบกวนจากสายคู่บิด พารามิเตอร์ของอุปกรณ์การผลิตสายคู่บิด ความเร็วเชิงมุมของเพลาหมุนเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อขนาดของการเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำของสายคู่บิด จำเป็นต้องพิจารณาในระหว่างกระบวนการผลิตสายคู่บิดเพื่อให้มั่นใจว่าสายคู่บิดมีความสามารถในการป้องกันการรบกวน
| ระยะคลายเกลียว
ระยะคลายเกลียวหมายถึงขนาดของส่วนที่คลายเกลียวของตัวนำปลายคู่บิดเกลียวที่ต้องแยกออกเมื่อติดตั้งเข้ากับปลอกหุ้ม ดูรูปที่ 3
รูปที่ 3 ระยะคลายเกลียว L
ระยะคลายเกลียวไม่ได้กำหนดไว้ในมาตรฐานสากล มาตรฐานอุตสาหกรรมในประเทศ QC/T29106-2014 "เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับชุดสายไฟยานยนต์" กำหนดว่าระยะคลายเกลียวไม่ควรเกิน 80 มม. ดูรูปที่ 4 มาตรฐาน SAE 1939 ของสหรัฐอเมริการะบุว่าคู่สาย CAN ไม่ควรมีขนาดเกิน 50 มม. ของสายที่ไม่ได้บิดเกลียว ดังนั้น ข้อบังคับมาตรฐานอุตสาหกรรมในประเทศจึงไม่บังคับใช้กับสาย CAN เนื่องจากสาย CAN มีขนาดใหญ่กว่า ปัจจุบัน บริษัทรถยนต์หรือผู้ผลิตชุดสายไฟหลายรายจำกัดระยะคลายเกลียวของสาย CAN ความเร็วสูงไว้ที่ 50 มม. หรือ 40 มม. เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของสัญญาณ CAN ยกตัวอย่างเช่น บัส CAN ของ Delphi กำหนดให้ระยะคลายเกลียวน้อยกว่า 40 มม.
รูปที่ 4 ระยะคลายเกลียวที่ระบุใน QC/T 29106
นอกจากนี้ ในระหว่างกระบวนการผลิตสายรัดสายไฟ เพื่อป้องกันไม่ให้สายไฟที่บิดเกลียวคลายตัวและทำให้ระยะคลายเกลียวเพิ่มขึ้น ควรปิดบริเวณที่ไม่ได้บิดเกลียวของสายไฟที่บิดเกลียวด้วยกาว มาตรฐาน SAE 1939 ของสหรัฐอเมริการะบุว่าเพื่อรักษาสภาพการบิดเกลียวของตัวนำ จำเป็นต้องติดตั้งท่อหดความร้อนในบริเวณที่ไม่ได้บิดเกลียว มาตรฐานอุตสาหกรรมในประเทศ QC/T 29106 กำหนดให้ใช้เทปหุ้ม
| บทสรุป
ในฐานะตัวนำส่งสัญญาณ สายคู่บิดเกลียวจำเป็นต้องรับประกันความแม่นยำและเสถียรภาพของการส่งสัญญาณ และควรมีความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนที่ดี ขนาดของพิทช์ ความสม่ำเสมอของพิทช์ และระยะคลายของสายบิดเกลียว ล้วนมีผลกระทบสำคัญต่อความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวน ดังนั้นจึงต้องให้ความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการออกแบบและการประมวลผล
เวลาโพสต์: 19 มี.ค. 2567