工業(yè)應(yīng)用選擇信號(hào)連接的關(guān)鍵因素和變量

工業(yè)應(yīng)用中確定信號(hào)連接器的關(guān)鍵因素包括：成本、環(huán)境、振動(dòng)、連接器密度、信號(hào)完整性、安裝方法和安全要求等。

工業(yè)和半工業(yè)環(huán)境中信號(hào)傳輸在什么位置？到處都是。傳感器、驅(qū)動(dòng)器、開關(guān)、閥門和攝像機(jī)等設(shè)備都需要信號(hào)連接來執(zhí)行控制和監(jiān)視過程。隨著智能設(shè)備越來越多地被添加到工廠生產(chǎn)中，安全可靠的連接變得更加重要。今天的各種設(shè)備必須處理各種各樣的功能，并確保更有效率、更可靠和更安全地運(yùn)行。

在選擇合適的信號(hào)連接技術(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)工程師和設(shè)備制造商需要考慮許多因素。關(guān)鍵因素包括：成本、環(huán)境、振動(dòng)、連接器密度、信號(hào)完整性、安裝方法和安全要求等。

連接器成本，雖然是一個(gè)重要的因素，往往由于相對(duì)比較便宜通常并沒有評(píng)估，但它應(yīng)該也要評(píng)估。工程師和采購商一直希望有符合成本的連接器，并要求性能良好，滿足應(yīng)用需求。然而，考慮整個(gè)過程也很重要，從采購和制造到現(xiàn)場安裝和維護(hù)都是如此。長時(shí)間安裝和故障排除過程所需的勞動(dòng)力和設(shè)備停機(jī)成本，例如，識(shí)別和解決信號(hào)丟失，與連接器組件價(jià)格相比成本可能會(huì)迅速增加。在選擇為提高效率而設(shè)計(jì)的連接技術(shù)時(shí)，節(jié)省安裝過程和長期穩(wěn)定正常運(yùn)行能使應(yīng)用成本最低。

連接器制造的總體趨勢是減少尺寸和增加引腳數(shù)量，這使連接器制造商想方設(shè)法提供高密度產(chǎn)品。信號(hào)終端通常需要在受限的空間中運(yùn)行，因此連接器密度和信號(hào)布線與電源或數(shù)據(jù)線的結(jié)合變得越來越重要。選擇將功能與模塊化設(shè)計(jì)相結(jié)合的連接器在節(jié)省空間上優(yōu)勢巨大。

圖1：菲尼克斯的HEAVYCON模塊連接器，單個(gè)外殼中提供多功能連接，節(jié)省空間。

信號(hào)連接周圍的環(huán)境往往影響信號(hào)的可靠性。這些因素包括：污垢、水分、油類、化學(xué)品、高溫和低溫以及紫外線和臭氧等，在選擇材料和密封能力上都要著重考慮。此外，附近的驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和其他產(chǎn)生噪聲設(shè)備發(fā)出的電磁干擾(EMI)也要考慮，如果沒有適當(dāng)?shù)钠帘危赡軙?huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失或信號(hào)傳輸不可靠。使用連接器和電纜，提供從端到端的信號(hào)屏蔽，將消除電磁干擾和保證信號(hào)的完整性。

工業(yè)應(yīng)用中的許多連接是處于機(jī)械沖擊和振動(dòng)中，這種對(duì)連接器觸點(diǎn)、線頭或PCB焊點(diǎn)的沖擊會(huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失。在選擇用于高強(qiáng)度振動(dòng)應(yīng)用的連接時(shí)，需要檢驗(yàn)抗振動(dòng)結(jié)構(gòu)元件的連接器設(shè)計(jì)，例如：鎖緊螺紋或機(jī)械閂、徑向O形環(huán)、安裝法蘭、固定螺釘和彈簧技術(shù)等。

每個(gè)應(yīng)用都需要可靠的連接，信號(hào)完整性可能會(huì)被沿線的任何斷點(diǎn)所破壞。除了導(dǎo)線端到觸頭外，觸點(diǎn)材料的質(zhì)量是影響性能最重要的因素。在評(píng)估接觸設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確定鍍金的使用。金是一種貴金屬，具有良好的電性能，不受腐蝕的影響。防止接觸腐蝕和具有較高的配合接觸力是工業(yè)應(yīng)用中使用鍍金的兩個(gè)關(guān)鍵原因。

快速連接對(duì)于設(shè)備安裝也是必要的，特別是當(dāng)作業(yè)需要大量連接時(shí)。最短的安裝時(shí)間可以降低總成本。連接通常位于不便操作的區(qū)域或光線不好的地方，手指疲勞和錯(cuò)誤扣接會(huì)影響快速安裝的成功。通過在PCB板端設(shè)計(jì)快速連接的裝置，如彈簧籠或絕緣位移觸點(diǎn)(IDCS)，可以防止其中的一些問題。在現(xiàn)場，這些裝置提供了快速插頭連接，包括半轉(zhuǎn)技術(shù)或推挽連接。當(dāng)設(shè)備連接需要現(xiàn)場布線時(shí)，使用帶有外接、IDC或彈簧連接，可節(jié)省大量的時(shí)間。因?yàn)檫@些技術(shù)能夠在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的連接。研究證明，一些IDC連接器可以節(jié)省60%的安裝時(shí)間，相對(duì)傳統(tǒng)螺絲接頭，彈簧接觸連接器可以節(jié)省80%的時(shí)間。

圖2：即插即用連接在設(shè)備安裝過程中節(jié)省了時(shí)間.

消除潛在的連接錯(cuò)誤是最終用戶和現(xiàn)場技術(shù)人員關(guān)注的主要問題，但是設(shè)備制造商和工程師可以在設(shè)計(jì)階段就可以防止?jié)撛诘腻e(cuò)誤連接因素出現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)設(shè)備中使用相同空間的多個(gè)連接器時(shí)，連接器鍵控可以消除混亂，并有效防止用戶將錯(cuò)誤的連接器插入錯(cuò)誤的插座中。例如，在典型的信號(hào)連接方案中，工程師可以選擇具有鍵控變化的圓形連接器，包括：A、B、C、D、S、T、X或Y。終端模塊連接器也可以按幾種不同的模式鍵控，以確保只有正確的插頭才能與適當(dāng)?shù)牟遄ヅ洹?/p>

標(biāo)記和顏色編碼也可以減少錯(cuò)誤匹配。技術(shù)人員在現(xiàn)場所犯的最常見的錯(cuò)誤是誤接，不正確的線路端子和不正確的端子分配可能會(huì)延遲系統(tǒng)的調(diào)試和設(shè)備的啟動(dòng)。在所有線路連接點(diǎn)上使用彩色編碼或其他指示性標(biāo)記可以消除混亂，并減少在現(xiàn)場進(jìn)行故障排除所花費(fèi)的時(shí)間。

在為工業(yè)應(yīng)用選擇信號(hào)連接時(shí)，必須評(píng)估影響性能的許多變量，包括：成本、環(huán)境、振動(dòng)、連接器密度、信號(hào)完整性、安裝方法和安全要求。高質(zhì)量的工業(yè)連接器將有助于確保終端設(shè)備符合國際標(biāo)準(zhǔn)，并提供安全、持久的性能。