هناك العديد من الأنظمة التي تستخدم الكابلات المجدولة في السيارات، مثل أنظمة الحقن الإلكتروني، وأنظمة الترفيه الصوتي والفيديوي، وأنظمة الوسائد الهوائية، وشبكات CAN، وغيرها. تنقسم الكابلات المجدولة إلى كابلات مجدولة محمية وغير محمية. يحتوي الكابل المحمي على طبقة حماية معدنية بينه وبين الغلاف الخارجي العازل. تعمل هذه الطبقة على تقليل الإشعاع، ومنع تسرب المعلومات، ومنع التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي. يتميز الكابل المحمي بمعدل نقل أعلى من الكابلات المجدولة غير المحمية المماثلة.
تُستخدم أسلاك الأزواج المجدولة المحمية، وحزم الأسلاك، عادةً مباشرةً مع الأسلاك المحمية الجاهزة. أما بالنسبة للأزواج المجدولة غير المحمية، فيستخدم المصنعون ذوو القدرات العالية عادةً آلة لفّ. أثناء معالجة أو استخدام الأسلاك المجدولة، هناك معياران مهمان يتطلبان عناية خاصة: مسافة اللفّ ومسافة فكّ اللفّ.
| درجة الالتواء
يشير طول الالتواء في زوج مجدول إلى المسافة بين قمتي أو قاعي موجتين متجاورتين على نفس الموصل (ويمكن اعتباره أيضًا المسافة بين مفصلين ملتويين في نفس الاتجاه). انظر الشكل 1. طول الالتواء = S1 = S2 = S3.
الشكل 1 درجة السلك المجدول
يؤثر طول السلك بشكل مباشر على قدرة نقل الإشارة. تختلف أطوال السلك المختلفة في قدرتها على منع التداخل مع الإشارات ذات الأطوال الموجية المختلفة. ومع ذلك، باستثناء ناقل CAN، لا تحدد المعايير الدولية والمحلية ذات الصلة بوضوح طول لفّ الأسلاك المجدولة. تنصّ المتطلبات الفنية للطبقة الفيزيائية لناقل CAN لسيارات الركاب GB/T 36048 على أن يكون نطاق طول لفّ سلك CAN 25±5 مم (33-50 لفة/متر)، وهو ما يتوافق مع متطلبات طول لفّ سلك CAN في معيار SAE J2284 لناقل CAN عالي السرعة 250 كيلوبت في الثانية للمركبات.
عمومًا، لكل شركة سيارات معاييرها الخاصة لتحديد مسافة اللف، أو تتبع متطلبات كل نظام فرعي فيما يتعلق بمسافة لف الأسلاك الملتوية. على سبيل المثال، تستخدم شركة فوتون موتور ونشًا بطول 15-20 مم؛ وتوصي بعض الشركات المصنعة للمعدات الأصلية الأوروبية باختيار طول الونش وفقًا للمعايير التالية:
1. ناقل CAN 20±2 مم
2. كابل إشارة، كابل صوت 25±3 مم
3. خط القيادة 40±4 مم
بشكل عام، كلما صغرت درجة الالتواء، زادت قدرة المجال المغناطيسي على مقاومة التداخل، ولكن يجب مراعاة قطر السلك ونطاق انحناء مادة الغلاف الخارجي، وتحديد مسافة الالتواء الأنسب بناءً على مسافة الإرسال وطول موجة الإشارة. عند توصيل عدة أزواج مجدولة معًا، يُفضل استخدام أزواج مجدولة بأطوال توصيل مختلفة لخطوط إشارة مختلفة لتقليل التداخل الناتج عن المحاثة المتبادلة. يوضح الشكل أدناه الضرر الذي يلحق بعزل السلك بسبب طول الالتواء الضيق جدًا:
الشكل 2 تشوه السلك أو تشققه بسبب مسافة الالتواء الضيقة للغاية
بالإضافة إلى ذلك، يجب الحفاظ على طول لفّ الأسلاك المجدولة متساويًا. يؤثر خطأ درجة التواء الأسلاك المجدولة بشكل مباشر على مستوى مقاومة التداخل، كما أن عشوائية هذا الخطأ ستؤدي إلى عدم اليقين في التنبؤ بتداخل الأسلاك المجدولة. معلمات معدات إنتاج الأسلاك المجدولة: تُعد السرعة الزاوية للعمود الدوار عاملاً رئيسيًا يؤثر على حجم الاقتران الحثي للأسلاك المجدولة. يجب مراعاة ذلك أثناء عملية الإنتاج لضمان مقاومة الأسلاك المجدولة للتداخل.
| مسافة فك الالتواء
تشير مسافة فكّ الالتواء إلى حجم الجزء غير الملتوي من موصلات طرفي الزوج الملتوي المطلوب فصله عند تركيبه في الغلاف. انظر الشكل 3.
الشكل 3 مسافة فك الالتواء L
لم تُحدد مسافة فك الالتواء في المعايير الدولية. ينص معيار الصناعة المحلي QC/T29106-2014 "الشروط الفنية لحزم أسلاك السيارات" على ألا تزيد مسافة فك الالتواء عن 80 مم. انظر الشكل 4. ينص المعيار الأمريكي SAE 1939 على ألا يتجاوز الزوج المجدول من أسلاك CAN 50 مم في الحجم غير المجدول. لذلك، لا تنطبق لوائح معايير الصناعة المحلية على أسلاك CAN نظرًا لكبر حجمها. حاليًا، تُحدد العديد من شركات السيارات أو مُصنّعي حزم الأسلاك مسافة فك الالتواء لخطوط CAN عالية السرعة بـ 50 مم أو 40 مم لضمان استقرار إشارة CAN. على سبيل المثال، يتطلب ناقل CAN من Delphi مسافة فك التواء أقل من 40 مم.
الشكل 4 مسافة فك الالتواء المحددة في QC/T 29106
بالإضافة إلى ذلك، أثناء معالجة حزمة الأسلاك، ولمنع ارتخاء الأسلاك الملتوية وزيادة مسافة فكّها، يجب تغطية المناطق غير الملتوية بالغراء. ينصّ المعيار الأمريكي SAE 1939 على ضرورة تركيب أنابيب الانكماش الحراري في المنطقة غير الملتوية للحفاظ على حالة لفّ الموصلات. ينصّ المعيار الصناعي المحلي QC/T 29106 على استخدام التغليف الشريطي.
|الخاتمة
كناقل إشارة، يجب أن تضمن كابلات الأزواج المجدولة دقة واستقرار نقل الإشارة، وأن تتمتع بقدرات ممتازة على مقاومة التداخل. يؤثر حجم خطوة اللفة، وانتظام خطوة اللفة، ومسافة فك اللفة للسلك الملتوي بشكل كبير على قدرته على مقاومة التداخل، لذا يجب مراعاتها أثناء التصميم والمعالجة.
وقت النشر: ١٩ مارس ٢٠٢٤