В промышленной автоматизации, интеллектуальном производстве и устройствах IoT, коммуникационные разъемы имеют решающее значение, несмотря на свой небольшой размер. Это как "нейронная сеть" в мире информации, отвечающая за передачу высокочастотных и высокоскоростных сигналов без потерь, напрямую влияющая на реакцию системы, точность управления и стабильность работы.
Если производительность разъема ухудшается, это может привести к задержке сигнала, коду ошибки и даже прерыванию, с серьезными последствиями в таких сценариях, как высокоскоростное управление в реальном времени. С развитием Industry 4.0, 5G+Industrial Internet и других технологий, разъемы должны обладать как отличными электрическими характеристиками, так и долговечностью в суровых условиях.
Как систематически оценить надежность промышленных разъемов? Эта статья проведет вас через основные стандарты тестирования и требования к производительности распространенных промышленных разъемов, таких как M8, M12 и RJ45!
1. Механические характеристики: 'физический краеугольный камень' надежности соединения
Коммуникационные разъемы должны сохранять структурную стабильность в суровых условиях, таких как частое подключение, вибрация и удары.
A. Осмотр внешнего вида и размеров
В соответствии со стандартами IEC 60512-1-1 и IEC 60512-1-2, визуально осмотрите и измерьте неподключенные разъемы с помощью измерительных инструментов. Требуется отсутствие дефектов, влияющих на его функциональность, и соответствие всех размеров спецификациям чертежей.
B. Усилие вставки и извлечения, усилие удержания и тест на защиту от неправильной установки
Проведите испытания усилия вставки и извлечения в соответствии со стандартом IEC 60512-13-2. Для разъемов RJ45 требование к усилию вставки и извлечения обычно составляет ≤ 30 Н.
Проведите испытания усилия удержания в соответствии со стандартом IEC 60512-16-5 для оценки механической прочности фиксации контактов и розеток в корпусе.
В соответствии со стандартом IEC 60512-13-5 проведите испытания на защиту от неправильной установки, чтобы убедиться, что разъем имеет функцию предотвращения неправильной вставки.
C. Испытание на долговечность
Проведите испытание на цикл вставки и извлечения контактов в соответствии со стандартом IEC 60512-9-1. После эксперимента функция разъема должна быть нормальной, и не должно быть отклонений в сопротивлении контактов и внешнем виде. Типичные требования к циклам для разъемов M8/M12: 100 позолоченных контактов, 50 посеребренных контактов и 20 луженых контактов. Требуемое количество циклов для разъемов RJ45 обычно составляет 750.
D. Эффективность вставки
В соответствии со стандартом IEC 60512-15-6 приложите осевое натяжение 50 Н к полностью соединенному разъему RJ45 и удерживайте его в течение 60 секунд. После эксперимента требуется, чтобы разъем RJ45 не был ослаблен, разъединен или механически поврежден.
2. Электрические характеристики: "защита качества" передачи сигнала
Электрические характеристики являются основой коммуникационных разъемов, особенно при высокоскоростной передаче.
A. Испытание сопротивления контактов
В соответствии со стандартом IEC 60512-2-1 для измерения используется четырехпроводный метод (метод Кельвина) для устранения ошибок в проводах. Требование к сопротивлению контактов для разъемов M8/M12 обычно составляет ≤ 10 м Ω, в то время как требование к сопротивлению контактов для разъемов RJ45 обычно составляет ≤ 20 м Ω.
B. Испытание сопротивления изоляции и выдерживаемого напряжения
В соответствии со стандартом IEC 60512-3-1 сопротивление изоляции разъемов M8/M12 должно быть ≥ 100 M Ω при испытательном напряжении постоянного тока 500 В, а сопротивление изоляции разъемов RJ45 должно быть ≥ 500 M Ω при испытательном напряжении постоянного тока 100 В.
В соответствии со стандартом IEC 60512-4-1 проводится испытание на выдерживаемое напряжение на разъемах RJ45: между контактами прикладывается эффективное значение переменного тока 1 кВ или эффективное значение переменного тока 1,5 кВ между контактами и экраном в течение 60 секунд, при этом не требуется пробоя или дугового разряда. Испытательное напряжение на выдерживаемое напряжение разъемов M8/M12 необходимо определять в соответствии с их конкретными спецификациями сердечника.
C. Испытание на токовую нагрузку и повышение температуры
В соответствии со стандартами IEC 60512-5-1 (испытание на повышение температуры) и IEC 60512-9-2 (испытание на токовую нагрузку) разъем испытывается с номинальным током до тех пор, пока его температура не достигнет стабильного состояния (с изменением ≤ 2 ° C в час). Требуется, чтобы его повышение температуры (относительно температуры окружающей среды) было меньше 30 ° C, а его электрические характеристики (например, сопротивление контактов) были нормальными после испытания.
3. Адаптивность к окружающей среде: "испытание на выживание" в экстремальных условиях
Коммуникационные разъемы должны адаптироваться к различным сложным условиям, и их устойчивость проверяется путем экологических испытаний.
A. Испытания на вибрацию и удар
В соответствии со стандартом IEC 60512-6-4 проводится испытание на синусоидальную вибрацию с диапазоном частот 10 Гц ~ 500 Гц, сканирование в течение 10 циклов и проведение 2-часового испытания по трем взаимно перпендикулярным осям последовательно.
В соответствии со стандартом IEC 60512-6-3 проводится испытание импульсом полусинусоидальной волны на разъеме M8/M12 с пиковым ускорением 490 м/с ² и длительностью импульса 11 мс.
Во время эксперимента требование к времени прерывания для разъемов M8/M12 обычно составляет ≤ 1 μ с, а требование к времени прерывания для разъемов RJ45 обычно составляет ≤ 10 μ с. После испытания нет механических повреждений, и изменение сопротивления контактов соответствует требованиям спецификации продукта.
B. Испытание на температуру и влажность
В соответствии со стандартом IEC 60512-11-4 проводится испытание на быстрое изменение температуры, а условия испытаний для разъемов M8/M12 составляют -40 ° C ↔ + 80 ° C, условия испытаний разъемов RJ45 составляют -40 ° C ↔ 70 ° C.
В соответствии со стандартом IEC 60068-2-38 обычно требуется завершить 21 цикл для разъемов RJ45. В соответствии со стандартом IEC 60068-2-30 обычно требуется завершить 6 циклов для разъемов M8/M12.
После эксперимента электрические характеристики, механические характеристики и внешний вид должны соответствовать соответствующим требованиям спецификации продукта.
C. Испытание на коррозию
Проведите испытание нейтральным солевым туманом в соответствии со стандартом IEC 60512-11-6. Распылите 5% раствор хлорида натрия, поддерживайте значение pH раствора на уровне 6,5-7,2, поддерживайте температуру испытательной камеры на уровне 35 ° C и проведите испытание в течение 48 часов. После завершения эксперимента покрытие и металлическая подложка металлических частей разъема должны быть свободны от коррозии, а его основные электрические и механические свойства должны соответствовать спецификациям продукта.
D. Испытание на водонепроницаемость IP67
В соответствии со стандартом IEC 60529 испытания на водонепроницаемость должны проводиться на изделиях в состыкованном состоянии. Погрузите изделие в воду, убедившись, что его самая нижняя точка находится на 1 метр ниже поверхности воды, и проведите испытание в течение 30 минут. После завершения эксперимента требуется, чтобы пятна воды не попали внутрь изделия.
E. AИспытание на герметичность
Проведите испытание на тонкую утечку в соответствии со стандартом IEC 60512-14-2. Этот тест используется только для разъемов со стеклянным уплотнением металл, которые требуют чрезвычайно высокой герметичности (например, для некоторых высоконадежных вариантов M12).
*Вышеуказанные требования и методы тестирования составлены на основе соответствующих стандартов, опубликованных Международной электротехнической комиссией (IEC). Пожалуйста, обратитесь к последней действующей версии IEC для конкретной реализации*
Промышленный разъем Kronz
M8, M12, 7/8, Y-образный разветвитель RJ45、M12-RJ45
Количество жил: 4, 5, 6, 8 Коды контактов: A, B, D, X, Y
*Y-образная головка, проводка на месте, предварительно отформованный фланец, общий терминальный резистор, односторонний предварительно отформованный фланец, односторонний предварительно отформованный, двусторонний предварительно отформованный, предварительно отформованный, собранный.*
Насколько важны испытания системы разъемов?
Согласно статистике, около 30% сбоев электронных систем можно отнести к ухудшению характеристик разъемов. Поэтому проведение систематического и тщательного тестирования разъемов является важным шагом в обеспечении надежной работы всей системы передачи сигналов.
На основе строгого соблюдения стандартов IEC для завершения тестирования разъемов, KRONZ также использует испытательное оборудование Fluke для проведения 100% заводского тестирования производительности каждой партии готовых разъемов. Основное внимание уделяется следующим основным показателям производительности:
✅ Обратные потери: Обеспечьте идеальное согласование импеданса разъема, устраните отражение сигнала и гарантируйте целостность сигнала от источника.
✅ Вносимые потери: Убедитесь, что значение затухания всего сигнала канала находится в стандартном диапазоне, обеспечивая прочность передачи сигнала и предотвращая затухание даже на больших расстояниях.
✅ Перекрестные помехи в ближнем конце: Строго контролируйте помехи сигнала между внутренними парами проводов разъема, чтобы обеспечить четкие сигналы без "перекрестных помех" и нулевые ошибки при передаче данных.
✅ Переходное сопротивление: Поддерживайте стабильность импеданса всей линии, чтобы избежать искажения данных, вызванного колебаниями.
Комплексно охватывая вышеуказанные пункты тестирования, цель состоит в том, чтобы контролировать качество продукции с производственного процесса и улучшить адаптируемость разъемов в сложных условиях применения.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
