สะพานการส่งสัญญาณมั่นคงหรือไม่ ดูแค่ข้อทดสอบสําคัญเหล่านี้

ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การผลิตอัจฉริยะ และอุปกรณ์ IoT ตัวเชื่อมต่อการสื่อสารมีความสำคัญอย่างยิ่งแม้จะมีขนาดเล็กก็ตาม มันเปรียบเสมือน "เครือข่ายประสาท" ในโลกของข้อมูล ทำหน้าที่รับผิดชอบการส่งสัญญาณความถี่สูงและความเร็วสูงโดยไม่สูญเสียข้อมูล ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการตอบสนองของระบบ ความแม่นยำในการควบคุม และเสถียรภาพในการทำงาน

หากประสิทธิภาพของตัวเชื่อมต่อเสื่อมลง อาจนำไปสู่ความล่าช้าของสัญญาณ รหัสข้อผิดพลาด และแม้กระทั่งการหยุดชะงัก ซึ่งมีผลกระทบร้ายแรงในสถานการณ์ต่างๆ เช่น การควบคุมแบบเรียลไทม์ความเร็วสูง ด้วยความก้าวหน้าของ Industry 4.0, 5G+Industrial Internet และเทคโนโลยีอื่นๆ ตัวเชื่อมต่อจึงจำเป็นต้องมีทั้งประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

จะประเมินความน่าเชื่อถือของตัวเชื่อมต่อเกรดอุตสาหกรรมอย่างเป็นระบบได้อย่างไร? บทความนี้จะพาคุณไปดูมาตรฐานการทดสอบหลักและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของตัวเชื่อมต่ออุตสาหกรรมทั่วไป เช่น M8, M12 และ RJ45!

1. ประสิทธิภาพทางกล: 'รากฐานทางกายภาพ' ของความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อ

ตัวเชื่อมต่อการสื่อสารจำเป็นต้องรักษาเสถียรภาพโครงสร้างในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น การเสียบปลั๊กบ่อยครั้ง การสั่นสะเทือน และแรงกระแทก

ก. การตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏและขนาด

ตามมาตรฐาน IEC 60512-1-1 และ IEC 60512-1-2 ให้ตรวจสอบด้วยสายตาและวัดตัวเชื่อมต่อที่ไม่ได้เชื่อมต่อโดยใช้เครื่องมือวัด กำหนดให้ไม่มีข้อบกพร่องใดๆ ที่ส่งผลต่อการทำงาน และขนาดทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนดของแบบร่าง

ข. แรงเสียบและดึงออก แรงยึด และการทดสอบป้องกันการใส่ผิดตำแหน่ง

ทำการทดสอบแรงเสียบและดึงออกตามมาตรฐาน IEC 60512-13-2 สำหรับตัวเชื่อมต่อ RJ45 ข้อกำหนดแรงเสียบและดึงออกมักจะอยู่ที่ ≤ 30N

ทำการทดสอบแรงยึดตามมาตรฐาน IEC 60512-16-5 เพื่อประเมินความแข็งแรงในการยึดเชิงกลของพินและซ็อกเก็ตในตัวเรือน

ตามมาตรฐาน IEC 60512-13-5 ให้ทำการทดสอบป้องกันการทำงานผิดพลาดในการโพลาไรซ์เพื่อให้แน่ใจว่าตัวเชื่อมต่อมีฟังก์ชันในการป้องกันการใส่ที่ไม่ถูกต้อง

ค. การทดสอบความทนทาน

ทำการทดสอบวงจรการเสียบและดึงออกตามมาตรฐาน IEC 60512-9-1 หลังจากการทดลอง ฟังก์ชันตัวเชื่อมต่อควรเป็นปกติ และไม่ควรมีความผิดปกติในความต้านทานการสัมผัสและลักษณะที่ปรากฏ ข้อกำหนดวงจรทั่วไปสำหรับตัวเชื่อมต่อ M8/M12 คือ: หน้าสัมผัสเคลือบทอง 100 ตัว, หน้าสัมผัสเคลือบเงิน 50 ตัว และหน้าสัมผัสเคลือบดีบุก 20 ตัว จำนวนรอบที่ต้องการสำหรับตัวเชื่อมต่อ RJ45 มักจะอยู่ที่ 750

ง. ประสิทธิภาพของการใส่

ตามมาตรฐาน IEC 60512-15-6 ให้ใช้แรงดึงตามแนวแกน 50N กับข้อต่อตัวเชื่อมต่อ RJ45 ที่ประกบกันอย่างสมบูรณ์ และคงไว้เป็นเวลา 60 วินาที หลังจากการทดลอง จำเป็นต้องไม่มีตัวเชื่อมต่อ RJ45 หลวม แยก หรือเสียหายทางกล

2. ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า: "การป้องกันคุณภาพ" ของการส่งสัญญาณ

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเป็นหัวใจสำคัญของตัวเชื่อมต่อการสื่อสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการส่งข้อมูลความเร็วสูง

ก. การทดสอบความต้านทานการสัมผัส

ตามมาตรฐาน IEC 60512-2-1 ใช้วิธีการสี่สาย (วิธี Kelvin) ในการวัดเพื่อขจัดข้อผิดพลาดของสายไฟ ข้อกำหนดความต้านทานการสัมผัสสำหรับตัวเชื่อมต่อ M8/M12 มักจะอยู่ที่ ≤ 10 m Ω ในขณะที่ข้อกำหนดความต้านทานการสัมผัสสำหรับตัวเชื่อมต่อ RJ45 มักจะอยู่ที่ ≤ 20 m Ω

ข. การทดสอบความต้านทานฉนวนและการทนต่อแรงดันไฟฟ้า

ตามมาตรฐาน IEC 60512-3-1 ความต้านทานฉนวนของตัวเชื่อมต่อ M8/M12 ควรมีค่า ≥ 100 M Ω ภายใต้แรงดันไฟฟ้าทดสอบ DC 500V และความต้านทานฉนวนของตัวเชื่อมต่อ RJ45 ควรมีค่า ≥ 500 M Ω ภายใต้แรงดันไฟฟ้าทดสอบ DC 100V

ตามมาตรฐาน IEC 60512-4-1 ทำการทดสอบการทนต่อแรงดันไฟฟ้าบนตัวเชื่อมต่อ RJ45: ใช้ค่าที่มีประสิทธิภาพ AC 1kV ระหว่างหน้าสัมผัส หรือใช้ค่าที่มีประสิทธิภาพ AC 1.5kV ระหว่างหน้าสัมผัสและเกราะป้องกันเป็นเวลา 60 วินาที โดยไม่ต้องมีการพังทลายหรือการเกิดอาร์ค ข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าทดสอบการทนต่อตัวเชื่อมต่อ M8/M12 จำเป็นต้องกำหนดตามข้อกำหนดหลักเฉพาะของตัวเชื่อมต่อ

ค. ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าและการทดสอบอุณหภูมิสูงขึ้น

ตามมาตรฐาน IEC 60512-5-1 (การทดสอบอุณหภูมิสูงขึ้น) และ IEC 60512-9-2 (การทดสอบความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า) ตัวเชื่อมต่อจะถูกทดสอบด้วยกระแสไฟฟ้าที่กำหนดจนกว่าอุณหภูมิจะถึงสภาวะคงที่ (มีการเปลี่ยนแปลง ≤ 2 ° C ต่อชั่วโมง) กำหนดให้อุณหภูมิสูงขึ้น (เทียบกับอุณหภูมิแวดล้อม) น้อยกว่า 30 ° C และประสิทธิภาพทางไฟฟ้า (เช่น ความต้านทานการสัมผัส) เป็นปกติหลังจากการทดสอบ

3. การปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อม: "การทดสอบการอยู่รอด" ของสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ตัวเชื่อมต่อการสื่อสารจำเป็นต้องปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนต่างๆ และความทนทานของตัวเชื่อมต่อจะถูกตรวจสอบผ่านการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม

ก. การทดสอบการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก

ตามมาตรฐาน IEC 60512-6-4 ทำการทดสอบการสั่นสะเทือนแบบไซนูซอยด์ด้วยช่วงความถี่ 10Hz~500Hz สแกนเป็นเวลา 10 รอบ และทำการทดสอบเป็นเวลา 2 ชั่วโมงบนแกนที่ตั้งฉากกันสามแกนตามลำดับ

ตามมาตรฐาน IEC 60512-6-3 ทำการทดสอบแรงกระตุ้นคลื่นครึ่งไซน์บนตัวเชื่อมต่อ M8/M12 โดยมีความเร่งสูงสุด 490m/s ² และระยะเวลาพัลส์ 11ms

ในระหว่างการทดลอง ข้อกำหนดเวลาการหยุดชะงักสำหรับตัวเชื่อมต่อ M8/M12 มักจะอยู่ที่ ≤ 1 μ s และข้อกำหนดเวลาการหยุดชะงักสำหรับตัวเชื่อมต่อ RJ45 มักจะอยู่ที่ ≤ 10 μ s ไม่มีความเสียหายทางกลหลังจากการทดสอบ และการเปลี่ยนแปลงความต้านทานการสัมผัสเป็นไปตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์

ข. การทดสอบอุณหภูมิและความชื้น

ตามมาตรฐาน IEC 60512-11-4 ทำการทดสอบการแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว และเงื่อนไขการทดสอบสำหรับตัวเชื่อมต่อ M8/M12 คือ -40 ° C ↔ + 80 ° C, เงื่อนไขการทดสอบตัวเชื่อมต่อ RJ45 คือ -40 ° C ↔ 70 ° C

ตามมาตรฐาน IEC 60068-2-38 โดยปกติแล้วจะต้องทำการทดสอบความร้อนชื้นให้เสร็จสิ้น 21 รอบสำหรับตัวเชื่อมต่อ RJ45 ตามมาตรฐาน IEC 60068-2-30 โดยปกติแล้วจะต้องทำการทดสอบความร้อนชื้นให้เสร็จสิ้น 6 รอบสำหรับตัวเชื่อมต่อ M8/M12

หลังจากการทดลอง ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า ประสิทธิภาพทางกล และลักษณะที่ปรากฏทั้งหมดควรเป็นไปตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของข้อกำหนดผลิตภัณฑ์

ค. การทดสอบการกัดกร่อน

ทำการทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลางตามมาตรฐาน IEC 60512-11-6 พ่นสารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้น 5% รักษาค่า pH ของสารละลายที่ 6.5-7.2 รักษาอุณหภูมิของห้องทดสอบที่ 35 ° C และทำการทดสอบเป็นเวลา 48 ชั่วโมง หลังจากการทดลองเสร็จสิ้น การเคลือบและพื้นผิวโลหะของส่วนประกอบโลหะตัวเชื่อมต่อควรปราศจากการกัดกร่อน และคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลหลักควรเป็นไปตามข้อกำหนดผลิตภัณฑ์

ง. การทดสอบการกันน้ำ IP67

ตามมาตรฐาน IEC 60529 จะต้องทำการทดสอบการกันน้ำบนผลิตภัณฑ์ในสถานะเชื่อมต่อ จุ่มผลิตภัณฑ์ลงในน้ำ โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดต่ำสุดอยู่ต่ำกว่าผิวน้ำ 1 เมตร และทำการทดสอบเป็นเวลา 30 นาที หลังจากการทดลองเสร็จสิ้น จำเป็นต้องไม่มีคราบน้ำเข้าไปในภายในผลิตภัณฑ์

จ. การทดสอบการรั่วไหลทำการทดสอบการรั่วไหลแบบละเอียดตามมาตรฐาน IEC 60512-14-2 การทดสอบนี้ใช้สำหรับตัวเชื่อมต่อที่ปิดผนึกด้วยแก้วกับโลหะเท่านั้น ซึ่งต้องการประสิทธิภาพการปิดผนึกที่สูงมาก (เช่น ตัวแปร M12 ที่มีความน่าเชื่อถือสูงบางตัว)

*ข้อกำหนดและวิธีการทดสอบข้างต้นรวบรวมจากมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่เผยแพร่โดย International Electrotechnical Commission (IEC) โปรดดู IEC เวอร์ชันล่าสุดที่มีผลบังคับใช้สำหรับการดำเนินการเฉพาะ*

ตัวเชื่อมต่ออุตสาหกรรม Kronz

M8, M12, 7/8, Y-shaped splitter RJ45、M12-RJ45

จำนวนคอร์: 4, 5, 6, 8 รหัสพิน: A, B, D, X, Y

*หัวรูปตัว Y, การเดินสายไฟในสถานที่, หน้าแปลนหล่อล่วงหน้า, ตัวต้านทานเทอร์มินอลทั้งหมด, หน้าแปลนหล่อล่วงหน้าปลายเดียว, หล่อล่วงหน้าปลายเดียว, หล่อล่วงหน้าสองปลาย, หล่อล่วงหน้า, ประกอบ*

การทดสอบระบบตัวเชื่อมต่อมีความสำคัญอย่างไร?

จากสถิติพบว่าประมาณ 30% ของความล้มเหลวของระบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถสืบย้อนกลับไปได้ถึงการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพตัวเชื่อมต่อ ดังนั้น การทำการทดสอบตัวเชื่อมต่ออย่างเป็นระบบและเข้มงวดจึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบส่งสัญญาณทั้งหมด

บนพื้นฐานของการปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC อย่างเคร่งครัดเพื่อทำการทดสอบตัวเชื่อมต่อ KRONZ ยังใช้อุปกรณ์ทดสอบ Fluke เพื่อทำการทดสอบประสิทธิภาพโรงงาน 100% ในตัวเชื่อมต่อสำเร็จรูปแต่ละชุด จุดเน้นครอบคลุมตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักดังต่อไปนี้:

✅

การสูญเสียการแทรก: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการจับคู่ความต้านทานที่สมบูรณ์แบบของตัวเชื่อมต่อ กำจัดการสะท้อนของสัญญาณ และรับประกันความสมบูรณ์ของสัญญาณจากแหล่งที่มา✅

การสูญเสียการแทรก: ตรวจสอบว่าค่าการลดทอนของสัญญาณทั้งลิงก์อยู่ในช่วงมาตรฐาน เพื่อให้มั่นใจถึงความแรงในการส่งสัญญาณและป้องกันการลดทอนแม้ในระยะทางที่ไกลขึ้น✅

อิมพีแดนซ์การถ่ายโอน:ควบคุมสัญญาณรบกวนระหว่างคู่สายภายในของตัวเชื่อมต่ออย่างเคร่งครัด เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีความชัดเจนโดยไม่มี "การรบกวนข้าม" และไม่มีข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูล✅

อิมพีแดนซ์การถ่ายโอน: รักษาเสถียรภาพของอิมพีแดนซ์ทั้งลิงก์เพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือนข้อมูลที่เกิดจากการผันผวนด้วยการครอบคลุมรายการทดสอบข้างต้นอย่างครอบคลุม จุดมุ่งหมายคือการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์จากกระบวนการผลิตและปรับปรุงการปรับตัวของตัวเชื่อมต่อในสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ซับซ้อน