typer af tråd
den enkleste form for ledning er en uisoleret enkelt kobberleder. Kobber pletter hurtigt, så fortinnet kobbertråd er almindeligt tilgængelig i forskellige målere (diametre) og bruges ofte til jordbusstænger.
det næste skridt er at isolere ledningen, måske med polyurethan emalje. Emaljeret kobbertråd bruges ofte til vikling af transformere og elektromagneter, deraf dets andet navn, magnettråd. Emaljen skal fjernes inden lodning, enten ved slid eller ved at brænde den væk med et meget varmere jern (450 liter C, 850 liter F) – det er her et elektronisk styret loddejern bliver nyttigt. Selvom den er velegnet til ledninger, der ikke kan bevæge sig, er den tynde emalje ikke robust nok til generel brug, og en mere egnet isolator til generel ledningsføring er en plastkappe, normalt PVC.
Solid kobbertråd er ikke særlig fleksibel, hvilket er en fordel ved vridning af varmelegeme, fordi den bevarer den påførte vridning, men ikke så god til ledningen til et håndværktøj som et loddejern. At bryde lederen i et antal fine tråde øger fleksibiliteten – jo flere tråde jo bedre, så producenter beskriver ofte snoet tråd med antallet af tråde og deres individuelle måler, måske 10/0, 1 mm for at betegne ti tråde hver 0,1 mm i diameter, eller 7/32 AKG for at betegne syv tråde hver af 32 Amerikansk trådmåler (AKG). Normalt er den vigtigste parameter ledningens strømbærende kapacitet, og dette bestemmes primært af dets samlede tværsnitsareal, så den foregående 10/0, 1 mm Ledning kunne også specificeres som 0.079 mm2 og egnet til strømme op til 500 mA. En sekundær parameter er spændingsgraden for den omsluttende isolering, og dette bør kontrolleres for meget fine ledninger eller høje spændinger.
selvom en enkelt leder er nyttig som tilslutningstråd til intern ledning, har vi ofte brug for flere ledere, og en samling af isolerede ledere inden for en fælles kappe er kendt som et multicore-kabel (helt adskilt fra en multistrand-ledning).
en ledning, der plejede at blive almindeligt set i radiofrekvensspoler, er Litsendraht (normalt forkortet til LITS). Ledningen består af et antal isolerede tråde, som alle er forbundet sammen i hver ende, hvilket gør en enkelt leder (hvorfor det anses for at være ledning snarere end kabel). Betydningen af at isolere (eller betjene) individuelle tråde er, at hudeffekt tvinger signalstrømme til den ydre overflade ved høje frekvenser, så det øgede overfladeareal af Litstråd reducerer højfrekvens (>100 KHS) modstand og derved tab. Ideen genopstår med jævne mellemrum for lyd, men det eneste lydsignal, der er eksternt følsomt over for kabelmodstand, er det mellem højttaleren og dens forstærker, men alligevel er de fleste diskanter induktive, medmindre de er korrigeret og har en impedans på >10 kg ved 20 kg, så hudeffekt ville være nødvendigt at få højfrekvent kabelmodstand til at stige med >1 Det sker simpelthen ikke ved lydfrekvenser. Den bedste måde at forbedre et højttalerkabel på er at forkorte det.
ledninger, der bærer signaler på lavt niveau, skal beskyttes mod eksterne interfererende signaler. Stramt vridning af signalets send-og returben sammen giver beskyttelse mod magnetfelter, mens tilføjelse af en jordet koaksial ledende skærm beskytter den indre leder mod elektrostatiske felter. Der er intet, der forhindrer os i at kombinere de to teknikker, så snoet par i den samlede skærm er almindeligt for mikrofonkabler.
et koaksialkabels ledende skærm kan dannes simpelthen ved at indpakke uisolerede trådstrenge omkring en isoleret indre, men bøjning af et sådant kabel får ydre tråde til at bevæge sig fra hinanden, hvilket tillader interferens at komme ind, så en bedre løsning er at flette de ydre tråde. Billigt indenlandsk jordbaseret TV-kabel har en meget åben fletning, hvilket gør kablet næsten lige så effektivt (men dårligt indstillet) som det forsætlige dipolarray i slutningen. Udsendelseskvalitet koaksialt videokabel har to lag tæt fletning for at minimere interferensindtrængning, men dette er dyrt, så en billigere løsning bruger en enkelt flettet skærm over en lappet skærm af metalfolie eller aluminiseret polyester.
koaksialkabel er næsten altid beregnet til radiofrekvensbrug, og nøgleparameteren har tendens til at være karakteristisk impedans snarere end strømbærende kapacitet. Karakteristisk impedans er impedansen set mellem de to ledere ser ind i hver ende af en uendelig længde af kablet. Forestil dig, at du har en uendelig længde på 50 Liter karakteristisk impedans koaksialkabel, og du skærer en meter fra den ene ende. Du har nu en uendelig længde af kabel og en meter længde af kabel. Per definition, den uendelige længde skal stadig ligne 50 liter, men længden på en meter lignede også 50 Liter, når den afsluttes med den uendelige længde, og ville ikke se anderledes ud, hvis vi afsluttede den med en 50 Liter modstand mellem de to ledere. Ved symmetri ser den uendelige længde af kablet ud som en 50 Liter modstand fra begge ender, så kabellængden på en meter skal afsluttes med en 50 Liter modstand i hver ende for at opretholde sin karakteristiske impedans.
Når et kabel er langt nok til, at flere signalbølgelængder kan forekomme langs kablet, opfører det sig som en transmissionsledning, og forudsat at det afsluttes i hver ende af en modstand svarende til dens karakteristiske impedans, absorberes et signal, der formeres fra den ene ende, fuldstændigt i den fjerne ende uden refleksioner. Forkert afslutning i den fjerne ende får en enkelt refleksion til at vende tilbage ned ad kablet til kilden, hvor det absorberes fuldstændigt af kildens matchede impedans. Men hvis kildemodstanden heller ikke matches med kablets karakteristiske impedans, reflekteres refleksionen tilbage fra kilden og hopper baglæns og fremad ned ad kablet, indtil den absorberes af kabeltab. Effekten på analogt tv var at forårsage et spøgelsesbillede lidt til højre for det originale billede.
refleksioner tilføjer eller trækker fra det tilsigtede signal, men er umærkelige, forudsat at kablet er kort sammenlignet med signalets overgange, og det er derfor, transmissionslinjedefinitioner normalt er formuleret med hensyn til bølgelængde og kabellængde. Imidlertid bevæger signaler langsommere ned ad et kabel end ledig plads, så producenter angiver normalt hastighedsfaktoren, som er andelen af lysets hastighed (c). Typiske koaksialkabler har en hastighedsfaktor på KRP.
betydningen af denne diskussion af koaksialkabler og transmissionslinjer er ikke, at styring af kabelkarakteristik impedans og hastighedsfaktor er vigtig for analog lyd (det er det ikke), men at det fører til materialevalg med nyttige lydkvaliteter. En nøgleparameter for analogt lydsignalkabel er kapacitansen pr. enhedslængde, som kan beregnes for ethvert koaksialkabel ved hjælp af:
hvor:
lart0=permittivitet af ledig plads lart 8.854 10-12 f / m
er=relativ permittivitet af isolatoren 2-3 for de fleste faste plastmaterialer
D=isolatordiameter
d=kernelederdiameter.
Husk at alle kondensatorer lider stigende dielektrisk tab med frekvens, radiofrekvens koaksialkabler kræver enten en solid isolator af god kvalitet, såsom PTFE, eller omhyggelig brug af en mindre isolator. PTFE skal ekstruderes ved en tilstrækkelig høj temperatur til, at den vil ilte kobber og smelte loddemetal, så den indre leder er forsølvet snarere end fortinnet (intet at gøre med hudeffekt). Efter et vakuum er luft det allerbedste dielektriske, så nogle radiofrekvenskabler minimerer effekten af en dielektrisk kvalitet af dårligere kvalitet mellem kerne og ydre leder ved at skumme den eller arrangere den i tynde radiale understøttende eger, der reducerer gennemsnitsværdien af er. Typisk solid isolator 50 Ω koaksiale kabel har en kapacitans på ≈100 pF/m, eller ≈30 pF pr fod, og det bliver signifikante på audio frekvenser, hvis kilde modstand er signifikant (≥1 kΩ) eller kablet, der er lang (≥2 m).
fordi en oscilloskop-sonde passerer ubetydelig strøm ind i et oscilloskops 1 m liter/ / liter 12 PF indgangsimpedans, er seriemodstand ikke et problem, og sondens koaksialkabel kan have en meget mindre Central lederdiameter, hvilket fører til signifikant reduceret kapacitans pr.
et nyttigt biprodukt af behovet for et tykt dielektrisk (sammenlignet med en eksplicit kondensator) er, at radiofrekvenskoaksialkabler har tendens til at have> 2 kV DC spændingsvurderinger mellem kerne og skærm. Når du har stjålet fletningsskærmen for at fremstille et brugerdefineret navlestreng eller lydkabel, skal du ikke kassere det (isolerede) indre, da det er en nyttig højspændingsledning.
alt kabel har en minimal bøjningsradius, og bøjning af et koaksialkabel så tæt, at den interne isolator begynder at kollapse, ændrer den karakteristiske impedans, hvilket resulterer i en refleksion fra det punkt – hvilket er et problem for digital lyd. Mere markant for ventiler koncentrerer isolatordeformation opladning og reducerer den lokale spændingsvurdering, så behandl kabler med omhu og bøj dem ikke tæt. Netkabel leveres af producenten forsigtigt viklet på en tromle, alligevel ankommer så meget udstyr med en tæt figur af eighted IEC-netledning, hvis knæk næsten er umulige at fjerne. Hvorfor?
der er intet, der forhindrer os i at samle et antal koaksialkabler eller snoede par i en enkelt kappe. Når snoet par er bundtet sammen, kan de forstyrre hinanden, så de kan screenes individuelt eller en enkelt samlet skærm tilføjes under den ydre kappe, og komponentkatalogerne er fulde af sådanne kabler og tilhørende stik. Som et ekstremt eksempel havde EMI 2001/1 tidligt farve-tv-kamera brug for ti koaksialkabler til analoge videosignaler mellem kamerahoved og kamerastyringsenhed plus flere ledninger til styresignaler og strøm, hvilket førte til G101 (101 ledere) kamerakabel.
tilpassede multicore-kabler er dyre både at fremstille og afslutte, så den senere tv-kameraløsning var at modulere alle signaler på radiofrekvensbærere og flytte strømforsyningen til kamerahovedet. Signalkablet skulle være en koaksial transmissionsledning, der kunne bære signaler plus netstrøm mellem dens kerne og skærm, så (for sikkerheden) blev en anden skærm forbundet til jorden placeret omkring (men isoleret fra) den neutrale leder, hvilket resulterede i et triaksialkabel. Selvom den ekstra elektronik, der var nødvendig til signalmultipleksning, var dyr, blev den opvejet af kabelomkostningsbesparelser, når der var behov for miles af kabel, f.eks.
Triaksialkabler og stik bruges også ved indgangen til elektrometre (ammetre, hvis højeste rækkevidde kun er 20 mA), fordi bootstrapping af den indre skærm via en spændingsfølger fra signalet reducerer kabellækagestrømme, mens den ydre skærm forlader for at udføre sin traditionelle screeningsfunktion. I teorien kan bootstrapping af et triaksialkabels indre skærm reducere kabelkapacitansen tilstrækkeligt til at forbinde en kondensatormikrofonkapsel til dens indgangsforstærker, men det er altid bedre at løse kapacitansproblemet ved at flytte indgangsforstærkeren ved siden af kilden. Forfatteren har endnu ikke fundet en ægte lydapplikation til triaksialkabel.
selvom kommercielt fremstillet navlestrengskabel hurtigt bliver dyrt, fremstilles korte brugerdefinerede kabler let ved at samle individuelle ledninger eller kabler sammen i en fælles kappe, og nylonfletning til netop dette formål er let tilgængelig. Hvis vi ville, vi kunne tilføje en flettet skærm taget fra et videokabel, muliggør konstruktion af et navlestrengskabel sammensat af snoede tunge gauge-ledninger til varmeforsyninger på deres egen skærm, fine kontrolledninger, screenede signalledninger, plus en ydre skærm, og endelig en fastholdende og isolerende nylonfletning. Den isolerende fletning er nødvendig, fordi hvis en ledende skærm får lov til at skrabe over jordet metalarbejde, skaber det lydknitrer, da betydelige jordstrømme er lavet og brudt.