Analýza technických charakteristik různých modelů sběracích kroužků z optických vláken od JINPAT

JINPAT se vždy zaměřovala na poskytování cenově výhodných řešení pro 360° rotaci elektrického vedení a přenos signálu napříč různými průmyslovými odvětvími. Vynikají ve vývoji sběracích kroužků s vysokou obtížností, schopných integrovat více signálů, proudů a tekutinových cest do jediného sběracího kroužku, přičemž splňují vysoké standardy ochrany, odolnosti proti vibracím a odolnosti proti nárazu.

 

Společnost JINPAT vyvinula různé modely signálních sběracích kroužků, aby se zabývala poptávkou po přenosu signálu otáčení o 360° v sektoru automatizace. Kromě specializovaných vícekanálových sběrných kroužků pro signál USB 2.0/3.0 vyvinuli také sběrací kroužky pro video signál s vysokým rozlišením, signál CAN, řídicí signál a signální kroužky z optických vláken založené na současné technologii sběracích kroužků. Tyto vysoce přesné vodivé sběrné kroužky jsou technicky vyspělé produkty, přičemž vývoj optoelektronických integrovaných vodivých kroužků je nejnáročnější. Optoelektronické integrované sběrací kroužky JINPAT jsou dokonalým společníkem pro vysokorychlostní bezztrátový přenos signálu v přesných přístrojích a špičkových automatizačních zařízeních.

 

Vezmeme-li jako příklad nejnovější vyvinutý model sběracího kroužku, LPT000-0910-3E3-FO04, tento integrovaný sběrací kroužek se vyznačuje vodivostí, vícekanálovým přenosem signálu a integrovanými optickými cestami. Pracuje při 480 V a může přenášet 3 sady signálů gigabitového Ethernetu. Navíc integruje čtyři kanály optických vláken s rozsahem vlnových délek mezi 1310nm a 1590nm, vložným útlumem menším než 4db a poloměrem ohybu vlákna 30mm. Může se také pochlubit vynikající teplotní odolností a robustním krytem schopným provozu při teplotách od -45 ℃ do +80 ℃. Kryt je vyroben z hliníkové slitiny, která kombinuje nízkou hmotnost a odolnost a zajišťuje spolehlivý dlouhodobý provoz zařízení.

 

Pro srovnání, model LPT000-1210-39S-01E3-12FO má ještě nižší vložný útlum a nabízí 12 kanálů optických tras s životností přesahující 10 milionů otáček. Funguje při teplotách od -30 °C do +80 °C a nabízí snadné instalace.

 

V rámci optoelektronických integrovaných sběracích kroužků JINPAT nachází řada LPC-1F širší uplatnění a tvoří nezávislou produktovou řadu. Tato řada se vyznačuje kompaktním designem s průměrem pouhých 24,8 mm, což výrazně šetří instalační prostor na terminálových platformách. Přestože má jeden kanál z optických vláken, integruje také 12, 24, 30 a 36 kanálů proudových cest. Ve srovnání s jednokanálovými sběrnými kroužky z optických vláken tento sběrný kroužek řeší nejen problémy s přenosem signálu, ale také poskytuje zákazníkům cesty přenosu energie.

 

Kromě toho je cena této řady téměř totožná s cenou jednokanálových sběracích kroužků z optických vláken, díky čemuž je cenově výhodný vysoce přesný vodivý kroužek. Skluzné kroužky z optických vláken řady JINPAT LPC-1F mají zpětný útlum větší než 45 dB, provozní vlnovou délku mezi 850~1550nm, vložný útlum menší než 2db s typickou hodnotou 0,5db a kolísání vložného útlumu +/-0,25db s typická hodnota +/-0,15db. Typy vláken lze vybrat jako jednorežimové nebo vícerežimové a mezi typy konektorů patří mimo jiné ST/FC/SC/LC.

Skluzné kroužky pro provoz v extrémních prostředích

Mnoho elektromechanických výrobků má odpovídající úrovně ochrany a čím vyšší úroveň ochrany, tím silnější je přizpůsobivost prostředí. V produktové řadě JINPAT jsou i produkty s nejvyšším stupněm krytí IP68. Tyto produkty zahrnují některé přizpůsobené miniaturní sběrací kroužky kapslí a určité modely sběracích kroužků z optických vláken. Tyto sběrací kroužky s vysokou úrovní ochrany se mohou přizpůsobit relativně extrémním a drsným vnějším prostředím, jako je podvodní prostředí s vysokým tlakem, vysoce chladná prostředí, vlhké prostředí tropického deštného pralesa atd.

 

Přirozená prostředí objektivně existují a v lidské produkci a životě budou vždy vytvářet nějaká nová prostředí. Některá z těchto uměle vytvořených nových prostředí mohou být mnohem extrémnější než drsná prostředí v přírodních podmínkách. V těchto uměle vytvořených extrémně drsných prostředích však stále existují elektromechanická zařízení, která v provozu vyžadují podporu sběracích kroužků.

 

Za prvé, je zde vysoká teplota. Běžným typem zařízení jsou vysokoteplotní válce, které pracují při teplotách nad 100 ℃. Ačkoli takové zařízení nemá vysoké rychlosti otáčení a nevyžaduje změny ve struktuře sběracích kroužků, extrémně testuje stabilitu provozu sběracích kroužků při ultra vysokých teplotách. Pokud celkový vysokoteplotní odpor sběrného kroužku neodpovídá standardu, může to vést k problémům, jako je nízká izolace s pevností stojanového napětí, abnormální kolísání hodnot dynamického odporu a abnormální přenos signálu. Při řešení problémů, jako je abnormální přenos signálu a nedostatečná odolnost izolace proti napětí sběracích kroužků pracujících při teplotách nad 100 ℃, má JINPAT bohaté zkušenosti. Vezmeme-li jako příklad video sběrný kroužek LPC-0303-HD01 s vysokým rozlišením, když tento sběrací kroužek funguje, je ponořen do 201 methyl silikonového oleje s tlakem až 140 MPa a maximální vnější okolní teplota může dosáhnout 200 ℃ .S dlouholetými zkušenostmi JINPAT dokonale vyřešil problémy se špatným přenosem videa s vysokým rozlišením a izolačními hodnotami napětí tohoto produktu za podmínek vysoké teploty a vysokého tlaku.

 

Sběrné kroužky zmíněné výše potřebují pracovat při extrémně vysokých teplotách, ale některé sběrací kroužky představují další extrém, protože jsou extrémně citlivé na vysoké teploty. Jakmile je překročena určitá teplota, výkon sběrného kroužku také lineárně klesá. Tyto typy sběracích kroužků jsou obecně hlavně vysokorychlostní sběrací kroužky. Obecně platí, že sběrací kroužky s pracovní rychlostí 20 000 ot./min vyžadují určitá opatření pro odvod tepla, zatímco sběrací kroužky s vyššími rychlostmi přijmou agresivnější opatření pro odvod tepla, jako je použití kapalného dusíku při -195,8 °C k chlazení sběracích kroužků. Vzhledem k jejich extrémně speciálním účelům a velmi malé poptávce na trhu je vývojová technologie sběracích kroužků, které odolávají teplotám blízkým mínus 200 ℃, v současné době prázdná a neexistují žádní výrobci sběracích kroužků s vývojovými plány nebo hotovými výrobky.

Různé typy vodičů odpovídající JINPAT signální sběrné kroužky

Signální sběrací kroužky jsou klíčovou kategorií v rámci sběracích kroužků, které jsou odpovědné za přenos signálů v elektromechanických systémech o 360°. Pokud jsou jednoduše klasifikovány podle typu signálu, signální sběrné kroužky na trhu se v podstatě dělí na elektrické signální sběrné kroužky a optické signální sběrné kroužky. První přenášejí elektrický proud pomocí různých typů vodičů a typy použitých vodičů se velmi liší v závislosti na typu signálu. Ty propouštějí světlo ve speciálních frekvenčních pásmech a využívají optická vlákna jako přenosové médium, proto jsou sběrné kroužky pro optické signály také známé jako sběrné kroužky z optických vláken.

 

Z hlediska obtížnosti vývoje jsou vícekanálové sběrací kroužky z optických vláken technicky nejpokročilejšími produkty mezi všemi signálními sběrnými kroužky. Technická výzva vícekanálových sběracích kroužků z optických vláken, zejména jednovidových sběracích kroužků z optických vláken, spočívá ve vnitřním hranolu nebo jiných čočkových systémech. Z optického hlediska patří vícekanálové sběrné kroužky z optických vláken k vysoce přesnému optickému systému. Na druhou stranu tradiční sběrací kroužky elektrického signálu spadají do oblasti elektrotechniky. Na rozdíl od dvou typů drátů používaných ve sběracích kroužcích z optických vláken, tradiční sběrné kroužky pro elektrický signál zahrnují širokou škálu typů drátů pro přenos četných elektrických signálů.

 

Vezmeme-li jako příklady běžné signály v elektromechanickém průmyslu, jako je USB, DP, HDMI a Ethernet, každý z těchto signálů vyžaduje odpovídající vodiče. Společnost JINPAT také vyvinula signální sběrné kroužky speciálně pro takové signály, jako jsou sběrací kroužky DP, vícekanálové sběrné kroužky pro signál USB 2.0 a sběrné kroužky gigabitového Ethernetu. dosažené použitím různých společných vodičů stočených dohromady a poté externě připojených ke specializovaným konektorům. Proto jsou v oblasti signálových sběracích kroužků kroucené dvoulinky nejrozšířenějším způsobem přenosu signálu. Kromě kroucených párových kabelů jsou dalším běžným typem drátu v elektrických signálových sběracích kroužcích koaxiální kabely, které se skládají z vnitřní a vnější vrstvy a jsou dostupné ve dvou charakteristických třídách impedance 50 a 75 ohmů. Ty se používají pro přenos vysokofrekvenčních signálů a video signálů s vysokým rozlišením.