soorten draad

De eenvoudigste vorm van draad is een niet-geïsoleerde enkele koperen geleider. Koper tast snel aan, dus vertind koperdraad (TCW) is algemeen verkrijgbaar in verschillende meters (diameters) en wordt vaak gebruikt voor aardbus-bars.

de volgende stap is het isoleren van de draad, eventueel met polyurethaanglazuur. Geëmailleerde koperdraad (ECW) wordt vaak gebruikt voor het wikkelen van transformatoren en elektromagneten, vandaar de andere naam, magneetdraad. Het glazuur moet voor het solderen worden gestript, hetzij door slijtage, hetzij door het weg te branden met een veel heter ijzer (450°C, 850°F) – dit is waar een elektronisch gestuurde soldeerbout nuttig wordt. Hoewel geschikt voor bedrading die niet kan bewegen, dat dunne emaille is niet robuust genoeg voor algemeen gebruik, en een meer geschikte isolator voor algemene bedrading is een plastic mantel, meestal PVC.

vaste koperdraad is niet erg flexibel, wat een voordeel is bij het draaien van verwarmingsbedrading omdat het de aangebrachte draai behoudt, maar niet zo goed voor de leiding van een handgereedschap zoals een soldeerbout. Het breken van de geleider in een aantal fijne strengen verhoogt de flexibiliteit – hoe meer strengen hoe beter, dus beschrijven fabrikanten vaak strengen door het aantal strengen en hun individuele meter, misschien 10/0, 1 mm om tien strengen aan te geven elk 0,1 mm in diameter, of 7/32 AWG om zeven strengen aan te geven elk van 32 Amerikaanse draadmeter (AWG). Meestal is de belangrijkste parameter het stroomverbruik van de draad en dit wordt voornamelijk bepaald door het totale oppervlak van de dwarsdoorsnede, zodat de vorige 10/0.1 mm draad ook als 0 kan worden opgegeven.079 mm2 en geschikt voor stromen tot 500 mA. Een secundaire parameter is de spanningsgraad van de omhullende isolatie, en dit moet worden gecontroleerd op zeer fijne draden of hoge spanningen.

hoewel een enkele geleider nuttig is als aansluitdraad voor interne bedrading, hebben we vaak meer geleiders nodig, en een verzameling geïsoleerde geleiders binnen een gemeenschappelijke mantel staat bekend als een meeraderige kabel (vrij verschillend van een meerstranddraad).

een draad die gewoonlijk in radiofrequentiespoelen wordt gezien is Litzendraht (gewoonlijk afgekort tot Litz). De draad bestaat uit een aantal geïsoleerde strengen, die allemaal met elkaar zijn verbonden aan elk uiteinde, waardoor een enkele geleider (dat is waarom het wordt beschouwd als draad, in plaats van kabel). Het belang van het isoleren (of serveren) van afzonderlijke strengen is dat het huideffect signaalstromen bij hoge frequenties naar het buitenoppervlak dwingt, zodat de toegenomen oppervlakte van Litzdraad de weerstand tegen hoge frequenties (>100 kHz) vermindert, en daardoor verliezen. Het idee is regelmatig opstaan voor audio, maar de enige audio-signaal op afstand gevoelige weerstand van de kabel is tussen de luidspreker en de versterker, maar de meeste tweeters zijn inductieve tenzij gecorrigeerd en hebben een impedantie van >10 Ω bij 20 kHz, dus skin-effect zou moeten leiden tot hoge frequentie de weerstand van de kabel te stijgen >1 Ω veroorzaken een 1 dB wijziging in het niveau, en dat werkt gewoon niet gebeuren op de audio-frequenties. De beste manier om een luidsprekerkabel te verbeteren is door hem in te korten.

draden die lage-niveausignalen dragen, moeten worden beschermd tegen externe storende signalen. Het strak draaien van de zend-en retourpoten van een signaal biedt bescherming tegen magnetische velden, terwijl het toevoegen van een geaard coaxiaal geleidend scherm de binnenste geleider beschermt tegen elektrostatische velden. Er is niets om ons te stoppen met het combineren van de twee technieken, dus twisted pair in het totale scherm is gebruikelijk voor microfoonkabels.

het geleidende scherm van een coaxkabel kan eenvoudig worden gevormd door niet-geïsoleerde draadstrengen om een geïsoleerde binnenzijde te wikkelen, maar door zo ‘ n kabel te buigen bewegen de buitenstrengen uit elkaar, waardoor interferentie naar binnen kan komen, dus een betere oplossing is om de buitenstrengen te vlechten. Goedkope binnenlandse terrestrische TV-kabel heeft een zeer open vlecht, waardoor de kabel bijna net zo effectief (maar slecht afgestemd) als de opzettelijke dipool array aan het einde. Coaxiale videokabel van uitzendkwaliteit heeft twee lagen strakke vlecht om het binnendringen van interferentie te minimaliseren, maar dit is duur, dus een goedkopere oplossing maakt gebruik van een enkel gevlochten scherm over een overlapt scherm van metaalfolie of gealuminiseerd polyester.

Coaxiale Kabel is bijna altijd bedoeld voor radiofrequentie gebruik en de belangrijkste parameter is meestal karakteristieke impedantie in plaats van stroomvermogen. Karakteristieke impedantie is de impedantie gezien tussen de twee geleiders kijken naar elk uiteinde van een oneindige lengte van de kabel. Stel je voor dat je een oneindige lengte hebt van 50 Ω karakteristieke impedantie coaxiale kabel en je snijdt een meter van een uiteinde. Je hebt nu een oneindige lengte van de kabel en een meter lengte van de kabel. Per definitie moet de oneindige lengte er nog steeds uitzien als 50 Ω, maar de lengte van één meter zag er ook uit als 50 Ω wanneer deze wordt beëindigd door de oneindige lengte, en zou er niet anders uitzien als we deze zouden beëindigen met een 50 Ω weerstand tussen de twee geleiders. Door symmetrie ziet de oneindige lengte van de kabel eruit als een 50 Ω weerstand van beide uiteinden, dus de lengte van een meter kabel moet worden afgesloten met een 50 Ω weerstand aan elk uiteinde om zijn karakteristieke impedantie te behouden.

zodra een kabel lang genoeg is om meerdere signaalgolflengten langs de kabel te laten optreden, gedraagt hij zich als een transmissielijn, en op voorwaarde dat hij aan elk uiteinde wordt afgesloten met een weerstand die gelijk is aan zijn karakteristieke impedantie, wordt een signaal dat van het ene uiteinde wordt gepropageerd aan het andere uiteinde volledig geabsorbeerd zonder reflecties. Mis-beëindiging aan de andere kant zorgt ervoor dat een enkele reflectie terug te keren naar beneden de kabel naar de bron, waar het volledig wordt geabsorbeerd door de overeenkomende impedantie van de bron. Echter, als de bronweerstand ook niet overeenkomt met de karakteristieke impedantie van de kabel, reflecteert de reflectie terug van de bron en stuitert heen en weer langs de kabel totdat geabsorbeerd door kabelverliezen. Het effect op analoge televisie was dat een spookbeeld iets rechts van het oorspronkelijke beeld werd veroorzaakt.

reflecties voegen het beoogde signaal toe of trekken af, maar zijn onmerkbaar op voorwaarde dat de kabel kort is in vergelijking met de overgangen van het signaal, en dit is de reden waarom transmissielijndefinities meestal worden uitgedrukt in termen van Golflengte en kabellengte. Echter, signalen reizen langzamer langs een kabel dan vrije ruimte, zodat fabrikanten meestal specificeren de snelheid factor, dat is de verhouding van de snelheid van het licht (c). Typische coaxiale kabels hebben een snelheidsfactor van ≈⅔c.

bedenk dat alle condensatoren met frequentie een steeds groter diëlektrisch verlies lijden; coaxiale kabels met radiofrequentie vereisen ofwel een solide isolator van goede kwaliteit, zoals PTFE, of zorgvuldig gebruik van een mindere isolator. PTFE moet bij een voldoende hoge temperatuur worden geëxtrudeerd om koper te oxideren en soldeer te smelten, zodat de binnenste geleider verzilverd is in plaats van vertind (niets met huideffect te maken). Na een vacuüm is lucht de allerbeste diëlektriciteit, dus sommige radiofrequentiekabels minimaliseren het effect van een slechtere kwaliteit diëlektriciteit tussen kern en buitenste geleider door het te schuimen of te rangschikken in dunne radiale ondersteunende spaken die de gemiddelde waarde van er verlagen. Typische vaste isolator 50 Ω coaxiale kabel heeft een capaciteit van ≈100 pF/m, of ≈30 pF per voet, en dit wordt significant bij audiofrequenties als de bronweerstand significant is (≥1 kω) of de kabel lang is (≥2 m).

omdat een oscilloscoop een verwaarloosbare stroom doorgeeft aan de 1 MΩ//≈12 PF ingangsimpedantie van een oscilloscoop, is serieweerstand geen probleem en kan de coaxiale kabel van de sonde een veel kleinere diameter van de centrale geleider hebben, wat leidt tot een aanzienlijk verminderde capaciteit per lengte-eenheid.

een nuttig bijproduct van de behoefte aan een dikke diëlektrische condensator (in vergelijking met een expliciete condensator) is dat coaxiale kabels met radiofrequentie meestal >2 kV gelijkspanning hebben tussen kern en scherm. Dus, als je het vlechtscherm hebt gestolen om een aangepaste navel-of Audiokabel te maken, gooi de (geïsoleerde) binnenkant niet weg omdat het een nuttige hoogspanningsdraad is.

alle kabels hebben een minimale buigradius, en het zo strak buigen van een coaxiale kabel dat de interne isolator begint te instorten verandert de karakteristieke impedantie, wat resulteert in een reflectie van dat punt – wat een probleem is voor digitale audio. Belangrijker voor kleppen, isolator vervorming concentreert lading en vermindert de lokale spanning rating, dus behandel kabels met zorg en buig ze niet strak. Netkabel wordt geleverd door de fabrikant voorzichtig opgerold op een trommel, maar zo veel apparatuur komt met een strak figuur-of-eighted IEC netsnoer waarvan de knikken zijn bijna onmogelijk te verwijderen. Waarom?

Er is niets dat ons ervan weerhoudt een aantal coaxkabels of gedraaide paren in een enkele mantel te bundelen. Zodra gedraaide paren zijn gebundeld, kunnen ze interfereren met elkaar, zodat ze afzonderlijk kunnen worden afgeschermd, of een enkel algemeen scherm toegevoegd onder de buitenste schede, en de componentencatalogi zijn vol van dergelijke kabels en bijbehorende connectoren. Als extreem voorbeeld had de EMI 2001/1 vroege kleurentelevisiecamera tien coaxkabels nodig voor analoge videosignalen tussen camerakop en camerabesturingseenheid, plus meer draden voor besturingssignalen en stroom, wat leidde tot de G101 (101 geleiders) camerakabel.

aangepaste multicore kabels zijn duur om te maken en te beëindigen, dus de latere oplossing voor televisiecamera ‘ s was om alle signalen op radiofrequentiedragers te moduleren en de voeding naar de camerakop te verplaatsen. De signaalkabel moest een coaxiale transmissielijn zijn die signalen plus netvoeding tussen de kern en het scherm kon dragen, dus (voor de veiligheid) werd een ander scherm dat op de aarde was aangesloten rond de neutrale geleider geplaatst (maar geïsoleerd van), wat resulteerde in een triaxiale kabel. Hoewel de extra elektronica die nodig was voor de signaalmultiplexing duur was, werd dit gecompenseerd door de kostenbesparingen op de kabel wanneer er kilometers kabel nodig waren, zoals bij buitenuitzendingen.

triaxiale kabels en connectoren worden ook gebruikt bij de ingang van elektrometers (ampèremeters met een hoogste bereik van slechts 20 mA), omdat het opstarten van het binnenscherm via een spanningsvolger van het signaal de lekstroom van de kabels vermindert en het buitenscherm zijn traditionele screeningsfunctie laat vervullen. In theorie kan het bootstrappen van het binnenscherm van een triaxiale kabel de kabelcapaciteit voldoende verminderen om een condensatormicrofooncapsule aan te sluiten op de ingangsversterker, maar het is steevast beter om het capaciteitsprobleem op te lossen door de ingangsversterker naast de bron te verplaatsen. De auteur moet nog een echte audiotoepassing voor triaxiale Kabel vinden.

hoewel commercieel vervaardigde navelstrengkabel snel duur wordt, kunnen korte aangepaste kabels gemakkelijk worden gemaakt door afzonderlijke draden of kabels samen te voegen in een gemeenschappelijke mantel, en nylon vlecht voor precies dit doel is gemakkelijk beschikbaar. Als we wilden, konden we een gevlochten scherm genomen van een videokabel toe te voegen, waardoor de bouw van een navelstrengkabel bestaat uit gedraaide zware gauge draden voor verwarming benodigdheden in hun eigen scherm, fijne controle draden, afgeschermde signaaldraden, plus een buitenscherm, en ten slotte een vasthoudende en isolerende nylon vlecht. De isolerende vlecht is nodig omdat als een geleidend scherm is toegestaan om te schrapen over geaarde metaalwerk, het creëert audio crackles als aanzienlijke aarde stromen worden gemaakt en gebroken.