jellemző sebesség

huzaltípusok

a huzal legegyszerűbb formája egy szigeteletlen egyetlen rézvezető. A réz gyorsan elhomályosul, ezért az ónozott rézhuzal (TCW) általában különféle mérőeszközökben (átmérőkben) kapható, és gyakran használják földelő buszrudakhoz.

a következő lépés a huzal szigetelése, talán poliuretán zománccal. A zománcozott rézhuzalt (ECW) általában transzformátorok és elektromágnesek tekercselésére használják, ezért más neve, mágneshuzal. A zománcot forrasztás előtt le kell szedni, akár kopással, akár egy sokkal forróbb vasalóval (450 C, 850 F) történő elégetéssel – ez az, ahol az elektronikusan vezérelt forrasztópáka hasznos lesz. Bár alkalmas olyan vezetékekre, amelyek nem tudnak mozogni, ez a vékony zománc nem elég robusztus az általános használatra, az Általános huzalozáshoz megfelelőbb szigetelő pedig egy műanyag hüvely, általában PVC.

a szilárd rézhuzal nem túl rugalmas, ami előnyt jelent a fűtővezeték csavarásakor, mert megtartja az alkalmazott csavart, de nem olyan jó a kéziszerszámhoz, például forrasztópáka vezetéséhez. A vezető számos finom szálra bontása növeli a rugalmasságot – minél több szál, annál jobb, ezért a gyártók gyakran leírják a sodrott huzalt a szálak számával és az egyedi nyomtávjukkal, talán 10/0, 1 mm-rel, hogy tíz 0,1 mm átmérőjű szálat jelöljenek, vagy 7/32 AWG-vel, hogy hét szálat jelöljenek, amelyek mindegyike 32 Amerikai Huzalmérő (AWG). Általában a legfontosabb paraméter a huzal áramhordozó képessége, amelyet elsősorban a teljes keresztmetszete határoz meg, így az előző 10/0, 1 mm-es huzal is megadható 0-ként.079 mm2 és 500 mA-ig használható. Másodlagos paraméter a zárt szigetelés feszültségértéke, amelyet nagyon finom vezetékek vagy magas feszültségek esetén ellenőrizni kell.

bár egyetlen vezető hasznos összekötő vezetékként a belső huzalozáshoz, gyakran több vezetőre van szükségünk, és a szigetelt vezetők gyűjteménye egy közös burkolaton belül többmagos kábelként ismert (meglehetősen különbözik a többsávos huzaltól).

a rádiófrekvenciás tekercsekben gyakran látott huzal Litzendraht (általában rövidítve Litz). A huzal számos szigetelt szálból áll, amelyek mindegyike mindkét végén össze van kötve, egyetlen vezetőt alkotva (ezért tekintik huzalnak, nem pedig kábelnek). Az egyes szálak szigetelésének (vagy kiszolgálásának) jelentősége az, hogy a bőrhatás magas frekvenciákon kényszeríti a jeláramokat a külső felületre, így a Litz huzal megnövekedett felülete csökkenti a magas frekvenciájú (>100 kHz) ellenállást, ezáltal veszteségeket. Az ötletet rendszeresen feltámasztják az audio számára, de az egyetlen hangjel, amely távolról érzékeny a kábel ellenállására, a hangszóró és az erősítő között van, mégis a legtöbb magassugárzó induktív, hacsak nem korrigálják, és impedanciája >10 60 kHz-en, így a bőrhatásnak a magas frekvenciájú kábel ellenállását >1 6 dB-es szintváltozást kell okoznia, és a magas frekvenciájú kábel ellenállását > 1 Ez egyszerűen nem történik meg audio frekvenciákon. A hangszórókábel javításának legjobb módja annak lerövidítése.

az alacsony szintű jeleket hordozó vezetékeket védeni kell a külső zavaró jelektől. A jel küldő és visszatérő lábainak szoros csavarása védelmet nyújt a mágneses mezők ellen, míg a földelt koaxiális vezető képernyő hozzáadása megvédi a belső vezetőt az elektrosztatikus mezőktől. Semmi sem akadályozza meg a két technika kombinálását, így a csavart érpár a teljes képernyőn gyakori a mikrofonkábeleknél.

a koaxiális kábel vezető képernyője egyszerűen úgy alakítható ki, hogy szigeteletlen huzalszálakat tekerünk egy szigetelt belső köré, de egy ilyen kábel hajlítása a külső szálak egymástól való elmozdulását okozza, lehetővé téve az interferencia bejutását, ezért jobb megoldás a külső szálak fonása. Az olcsó hazai földi TV-kábel nagyon nyitott zsinórral rendelkezik, így a kábel szinte ugyanolyan hatékony (de rosszul hangolt), mint a szándékos dipólus tömb a végén. Broadcast minőségű koaxiális videokábel két réteg szűk zsinór minimalizálása interferencia behatolását, de ez drága, így egy olcsóbb megoldás használ egy fonott képernyő fölött átfedésben képernyő fém fólia vagy aluminizált poliészter.

a koaxiális kábelt szinte mindig rádiófrekvenciás használatra szánják, és a legfontosabb paraméter inkább a jellemző impedancia, mint az áramhordozó kapacitás. Jellemző impedancia az impedancia látható a két vezető között, amely egy végtelen hosszúságú kábel mindkét végére néz. Képzeljük el, hogy van egy végtelen hossza 50 db jellemző impedanciájú koaxiális kábel, és levágunk egy métert az egyik végéről. Most már végtelen hosszúságú kábel és egy méter hosszú kábel van. Definíció szerint a végtelen hosszúságnak még mindig úgy kell kinéznie, mint 50 6db., de az egy méter hosszúság is úgy nézett ki, mint 50, ha a végtelen hosszúsággal végződne, és nem lenne másképp, ha a két vezető közötti 50 Ezerdb. számú ellenállással fejeznénk be. Szimmetria szerint a végtelen Kábelhossz úgy néz ki, mint egy 50 db-os ellenállás mindkét végén, ezért a kábel egy méter hosszúságát mindkét végén 50 db-os ellenállással kell lezárni, hogy megőrizze jellegzetes impedanciáját.

miután egy kábel elég hosszú ahhoz, hogy több jel hullámhossza bekövetkezzen a kábel mentén, távvezetékként viselkedik, és feltéve, hogy mindkét végén a jellemző impedanciájával megegyező ellenállás zárja le, az egyik végéből propagált jel a túlsó végén teljesen felszívódik, visszaverődés nélkül. A túlsó végén történő téves lezárás miatt egyetlen visszaverődés visszatér a kábelen a forráshoz, ahol a forrás illesztett impedanciája teljesen elnyeli. Ha azonban a forrás ellenállása szintén nem egyezik meg a kábel jellemző impedanciájával, akkor a visszaverődés visszaverődik a forrástól, és vissza-és visszapattan a kábelen, amíg a kábelveszteségek el nem szívják. Az analóg televízióra gyakorolt hatás az volt, hogy szellemképet okozott az eredeti képtől kissé jobbra.

a visszaverődések összeadják vagy kivonják a tervezett jelet, de észrevehetetlenek, feltéve, hogy a kábel rövid a jel átmeneteihez képest, ezért az átviteli vonal definícióit általában a hullámhossz és a kábelhossz szempontjából rögzítik. A jelek azonban lassabban haladnak egy kábelen, mint a szabad hely, ezért a gyártók általában meghatározzák a sebességtényezőt, amely a fénysebesség aránya (c). A tipikus koaxiális kábelek sebességtényezője kb.

a koaxiális kábelek és távvezetékek megvitatásának jelentősége nem az, hogy a kábel jellemző impedanciájának és sebességtényezőjének vezérlése fontos az analóg audio számára (nem az), hanem az, hogy hasznos hangminőségű anyagválasztáshoz vezet. Az analóg audiojel-kábel egyik legfontosabb paramétere az egységnyi hosszra jutó kapacitás, amely bármely koaxiális kábel esetében kiszámítható:

C(permetre)=2ne0erln(Dd)

ahol:

0=szabad tér permittivitása 6.854 60-12 f/m

er = a szigetelő relatív permittivitása 2-3 a legtöbb szilárd műanyag esetében

D=a szigetelő átmérője

d=a magvezető átmérője.

emlékeztetve arra, hogy minden kondenzátor növekvő dielektromos veszteséget szenved a frekvenciával, a rádiófrekvenciás koaxiális kábelek vagy jó minőségű szilárd szigetelőt, például PTFE-t igényelnek, vagy egy kisebb szigetelő gondos használatát. A PTFE-t kellően magas hőmérsékleten kell extrudálni, hogy oxidálja a rézt és megolvassza a forrasztást, ezért a belső vezető ezüstözött, nem pedig ónozott (semmi köze a bőrhatáshoz). Vákuum után a levegő a legjobb dielektrikum, ezért néhány rádiófrekvenciás kábel minimalizálja a gyengébb minőségű dielektrikum hatását a mag és a külső vezető között, habosítva vagy vékony radiális tartóküllőkké rendezve, amelyek csökkentik az ER átlagos értékét. Tipikus tömör szigetelő 50 Ω koaxiális kábel van kapacitás a ≈100 pF/m, vagy ≈30 pF per láb, ez lesz jelentős audio frekvencia ha a forrás ellenállás jelentős (≥1 kΩ) vagy a kábel hosszú (legalább 2 m).

mivel egy oszcilloszkóp szonda elhanyagolható áramot vezet át az oszcilloszkóp 1 m-es//62 PF bemeneti impedanciájába, a soros ellenállás nem jelent problémát, és a szonda koaxiális kábelének sokkal kisebb lehet a központi vezeték átmérője, ami jelentősen csökkenti az egységnyi hosszúságú kapacitást.

a vastag dielektrikum szükségességének hasznos mellékterméke (egy explicit kondenzátorhoz képest) az, hogy a rádiófrekvenciás koaxiális kábelek általában >2 kV DC feszültségértékek a mag és a képernyő között. Így, ha ellopta a zsinór képernyőjét, hogy egyedi köldökzsinórt vagy audiokábelt készítsen, ne dobja el a (szigetelt) belsőt, mivel ez hasznos nagyfeszültségű vezeték.

minden kábel minimális hajlítási sugárral rendelkezik, és a koaxiális kábel olyan szoros hajlítása, hogy a belső szigetelő összeomlani kezd, megváltoztatja a jellemző impedanciát, ami visszaverődést eredményez ettől a ponttól – ami problémát jelent a digitális audio számára. A szelepeknél a szigetelő deformációja koncentrálja a töltést és csökkenti a helyi feszültséget, ezért óvatosan kezelje a kábeleket, és ne hajlítsa meg szorosan. A hálózati kábelt a gyártó szállítja, óvatosan tekercselve egy dobra, mégis annyi berendezés érkezik szorosan megvilágított IEC hálózati vezetékkel, amelynek törését szinte lehetetlen eltávolítani. Miért?

semmi sem akadályozza meg minket abban, hogy számos koaxiális kábelt vagy sodrott párot egyetlen hüvelybe kössünk. Miután a sodrott Párok össze vannak kötve, zavarhatják egymást, így külön-külön átvilágíthatók, vagy egyetlen teljes képernyőt adhatnak hozzá a külső burkolat alá, és az alkatrészkatalógusok tele vannak ilyen kábelekkel és kapcsolódó csatlakozókkal. Szélsőséges példaként az EMI 2001/1 korai színes televíziós kamerához tíz koaxiális kábelre volt szükség a kamerafej és a kamera vezérlőegysége közötti analóg videojelekhez, valamint több vezetékre a vezérlőjelekhez és az áramellátáshoz, ami a G101 (101 vezeték) kamerakábelhez vezetett.

a testre szabott többmagos kábelek elkészítése és befejezése is drága, ezért a későbbi televíziós kamera megoldás az volt, hogy az összes jelet rádiófrekvenciás hordozókra modulálta, és a tápegységet a kamerafejre helyezte. A jelkábelnek koaxiális távvezetéknek kellett lennie, amely jeleket képes továbbítani plusz hálózati teljesítmény a magja és a képernyő között, így (a biztonság érdekében) egy másik, a földhöz csatlakoztatott képernyőt helyeztek el a semleges vezető körül (de szigetelték), ami egy háromtengelyes kábelt eredményezett. Bár a jel multiplexeléshez szükséges kiegészítő elektronika drága volt, a kábelköltségek megtakarították, amikor mérföldnyi kábelre volt szükség, például külső adások esetén.

háromtengelyes kábeleket és csatlakozókat is használnak az elektrométerek bemeneténél (ampermérők, amelyek legnagyobb tartománya csak 20 mA), mert a belső képernyő bekapcsolása a jel feszültségkövetőjén keresztül csökkenti a kábel szivárgási áramát, miközben a külső képernyő elhagyja a hagyományos szűrési funkciót. Elméletileg a háromtengelyes kábel belső képernyőjének betöltése eléggé csökkentheti a kábel kapacitását ahhoz, hogy egy kondenzátor mikrofon kapszulát csatlakoztasson a bemeneti erősítőhöz, de mindig jobb megoldani a kapacitás problémáját a bemeneti erősítő mozgatásával a forrás mellett. A szerzőnek még nem talált valódi audio alkalmazást a háromtengelyes kábelhez.

bár a kereskedelemben gyártott köldökzsinór gyorsan drágává válik, a rövid egyedi kábelek könnyen elkészíthetők az egyes vezetékek vagy kábelek összekapcsolásával egy közös hüvely belsejében, és a nejlonfonat pontosan erre a célra könnyen elérhető. Ha akartuk, hozzáadhatunk egy videokábelből vett fonott képernyőt, amely lehetővé teszi egy köldökkábel felépítését, amely csavart nehéz nyomtávú vezetékekből áll a fűtőberendezések számára a saját képernyőjükön, finom vezérlőhuzalok, árnyékolt jelvezetékek, plusz egy külső képernyő, végül pedig egy rögzítő és szigetelő nylon fonat. A szigetelő fonatra azért van szükség, mert ha egy vezető szitát át lehet kaparni a földelt fémműveken, akkor audio repedéseket hoz létre, mivel jelentős földáramok készülnek és törnek.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.