Analisi delle caratteristiche tecniche di diversi modelli di collettori rotanti in fibra ottica di JINPAT

JINPAT si è sempre concentrato sulla fornitura di soluzioni economicamente vantaggiose per la conduzione elettrica con rotazione a 360° e la trasmissione del segnale in vari settori. Eccellono nello sviluppo di collettori rotanti ad alta difficoltà, in grado di integrare più segnali, correnti e percorsi di fluido in un singolo collettore rotante soddisfacendo al tempo stesso elevati standard di protezione, resistenza alle vibrazioni e resistenza agli urti.

 

Rispondendo alla richiesta di trasmissione del segnale di rotazione a 360° nel settore dell'automazione, JINPAT ha sviluppato vari modelli di collettori di segnale. Oltre ai collettori rotanti di segnale USB 2.0/3.0 multicanale specializzati, hanno anche sviluppato segnali video ad alta definizione, segnali CAN, segnali di controllo e collettori rotanti per segnali in fibra ottica basati sull'attuale tecnologia dei collettori rotanti. Questi collettori rotanti conduttori ad alta precisione sono prodotti tecnicamente avanzati, e i collettori rotanti conduttori integrati optoelettronici sono i più impegnativi da sviluppare. I collettori rotanti optoelettronici integrati di JINPAT sono il compagno perfetto per la trasmissione del segnale ad alta velocità e senza perdite in strumenti di precisione e apparecchiature di automazione di fascia alta.

 

Prendendo come esempio l'ultimo modello di collettore rotante sviluppato, LPT000-0910-3E3-FO04, questo collettore rotante integrato presenta conduttività, trasmissione del segnale multicanale e percorsi in fibra ottica integrati. Funziona a 480 V e può trasmettere 3 set di segnali Gigabit Ethernet. Inoltre, integra quattro canali di fibra ottica con un intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 1310 nm e 1590 nm, una perdita di inserzione inferiore a 4 db e un raggio di curvatura della fibra di 30 mm. Vanta inoltre un'eccellente resistenza alla temperatura e un alloggiamento robusto, in grado di funzionare a temperature che vanno da -45℃ a +80℃. L'alloggiamento è realizzato in lega di alluminio, combinando leggerezza e durata, garantendo un funzionamento affidabile a lungo termine dell'apparecchiatura.

 

In confronto, il modello LPT000-1210-39S-01E3-12FO ha una perdita di inserzione ancora più bassa e presenta 12 canali di percorsi in fibra ottica con una durata superiore a 10 milioni di rotazioni. Funziona a temperature che vanno da -30 ℃ a +80 ℃ e offrefacile installazione.

 

All'interno dei collettori rotanti optoelettronici integrati di JINPAT, la serie LPC-1F trova applicazioni più ampie, formando una linea di prodotti indipendente. Questa serie presenta un design compatto, con un diametro di soli 24,8 mm, consentendo un notevole risparmio di spazio di installazione sulle piattaforme terminali. Pur avendo un singolo canale in fibra ottica, integra anche 12, 24, 30 e 36 canali di percorsi di corrente. Rispetto ai collettori rotanti in fibra ottica a canale singolo, questo collettore rotante non solo risolve i problemi di trasmissione del segnale, ma fornisce anche percorsi di trasmissione di potenza per i clienti.

 

Inoltre, il prezzo di questa serie è quasi identico a quello dei collettori rotanti in fibra ottica a canale singolo, rendendolo un collettore rotante conduttore ad alta precisione conveniente. I collettori rotanti in fibra ottica della serie JINPAT LPC-1F hanno una perdita di ritorno superiore a 45 dB, una lunghezza d'onda operativa compresa tra 850 e 1550 nm, una perdita di inserzione inferiore a 2 dB con un valore tipico di 0,5 dB e una variazione della perdita di inserzione di +/- 0,25 dB con un valore tipico di +/- 0,15 dB. I tipi di fibra possono essere selezionati come monomodali o multimodali e i tipi di connettori includono, tra gli altri, ST/FC/SC/LC.

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Anelli collettori per il funzionamento in ambienti estremi

Molti prodotti elettromeccanici hanno livelli di protezione corrispondenti e quanto più alto è il livello di protezione, tanto più forte è l'adattabilità ambientale. Nella serie di prodotti JINPAT si trovano anche prodotti con il massimo grado di protezione IP68. Questi prodotti includono alcuni collettori rotanti per capsule in miniatura personalizzati e alcuni modelli di collettori rotanti in fibra ottica. Questi collettori rotanti ad alto livello di protezione possono adattarsi ad ambienti esterni relativamente estremi e difficili, come ambienti sottomarini ad alta pressione, ambienti molto freddi, ambienti umidi della foresta pluviale tropicale, ecc.

 

Gli ambienti naturali esistono oggettivamente e nella produzione e nella vita delle persone creeranno sempre nuovi ambienti. Alcuni di questi nuovi ambienti creati artificialmente potrebbero essere molto più estremi degli ambienti ostili in condizioni naturali. Tuttavia, in questi ambienti estremamente difficili creati artificialmente, ci sono ancora dispositivi elettromeccanici che richiedono il supporto di anelli collettori durante il funzionamento.

 

Innanzitutto c'è una temperatura elevata. Un tipo comune di attrezzatura sono i rulli per alte temperature, che funzionano a temperature superiori a 100 ℃. Sebbene tali apparecchiature non abbiano velocità di rotazione elevate e non richiedano modifiche alla struttura dei collettori rotanti, mettono a dura prova la stabilità del funzionamento dei collettori rotanti a temperature ultra elevate. Se le prestazioni complessive di resistenza alle alte temperature del collettore rotante non sono conformi allo standard, potrebbero verificarsi problemi come un basso isolamento con la tensione del supporto, una fluttuazione anomala dei valori di resistenza dinamica e una trasmissione anomala del segnale. Nella risoluzione di problemi come la trasmissione anomala del segnale e l'isolamento insufficiente per resistere alla tensione dei collettori rotanti che operano a temperature superiori a 100 ℃, JINPAT ha una ricca esperienza. Prendendo come esempio il collettore video ad alta definizione LPC-0303-HD01, quando questo collettore funziona, è immerso in olio di metilsilicone 201 con una pressione fino a 140 MPa e la temperatura ambiente esterna massima può raggiungere 200 ℃ Con anni di esperienza, JINPAT ha risolto perfettamente i problemi di scarsa trasmissione video ad alta definizione e valori di tensione di resistenza all'isolamento di questo prodotto in condizioni di alta temperatura e alta pressione.

 

I collettori rotanti sopra menzionati devono funzionare a temperature estremamente elevate, ma alcuni collettori rotanti rappresentano un altro estremo, essendo estremamente sensibili alle alte temperature. Una volta superata una certa temperatura, anche le prestazioni del collettore rotante diminuiranno linearmente. Questi tipi di collettori rotanti sono generalmente principalmente collettori rotanti ad alta velocità. In generale, i collettori rotanti con una velocità di lavoro di 20.000 giri al minuto richiedono determinate misure di dissipazione del calore, mentre i collettori rotanti con velocità più elevate adotteranno misure di dissipazione del calore più aggressive, come l'utilizzo di azoto liquido a -195,8 ℃ per raffreddare i collettori rotanti. A causa degli scopi estremamente speciali e della domanda di mercato molto ridotta, la tecnologia di sviluppo dei collettori rotanti in grado di resistere a temperature vicine a meno 200 ℃ è attualmente vuota e non ci sono produttori di collettori rotanti con piani di sviluppo o prodotti finiti.

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Diversi tipi di filo corrispondenti agli anelli collettori di segnale JINPAT

I collettori rotanti di segnale sono una categoria cruciale all'interno dei collettori rotanti, responsabili della trasmissione dei segnali con rotazione a 360° nei sistemi elettromeccanici. Se classificati semplicemente in base alla tipologia di segnale, i collettori rotanti per segnali presenti sul mercato si dividono essenzialmente in collettori rotanti per segnali elettrici e collettori rotanti per segnali ottici. I primi trasmettono corrente elettrica utilizzando vari tipi di conduttori e i tipi di conduttori utilizzati variano notevolmente a seconda del tipo di segnale. Questi ultimi trasmettono la luce in bande di frequenza speciali, utilizzando fibre ottiche come mezzo di trasmissione, quindi i collettori di segnale ottico sono noti anche come collettori di fibre ottiche.

 

Dal punto di vista della difficoltà di sviluppo, i collettori rotanti in fibra ottica multicanale sono i prodotti tecnicamente più avanzati tra tutti i collettori rotanti di segnale. La sfida tecnica dei collettori rotanti in fibra ottica multicanale, in particolare dei collettori rotanti in fibra ottica monomodale, risiede nel prisma interno o in altri sistemi di lenti. Dal punto di vista ottico, i collettori rotanti in fibra ottica multicanale appartengono a un sistema ottico altamente preciso. D'altro canto, i tradizionali collettori rotanti per segnali elettrici rientrano nel campo dell'ingegneria elettrica. A differenza dei due tipi di fili utilizzati nei collettori rotanti in fibra ottica, i tradizionali collettori rotanti per segnali elettrici utilizzano un'ampia varietà di tipi di fili per la trasmissione di numerosi segnali elettrici.

 

Prendendo come esempi segnali comuni nell'industria elettromeccanica come USB, DP, HDMI ed Ethernet, ciascuno di questi segnali richiede cavi corrispondenti. JINPAT ha anche sviluppato collettori rotanti di segnale specifici per tali segnali, come collettori rotanti DP, collettori rotanti di segnale USB 2.0 multicanale e collettori rotanti Gigabit Ethernet. Sebbene i cavi utilizzati in questi collettori rotanti di segnale elettrico siano specializzati, fondamentalmente lo sono ottenuto attraverso l'uso di diversi conduttori comuni intrecciati insieme e quindi collegati esternamente a connettori specializzati. Pertanto, nel campo dei collettori ad anelli di segnale, i cavi a doppino intrecciato sono il metodo più utilizzato per la trasmissione del segnale. Oltre ai cavi a doppino intrecciato, un altro tipo comune di filo nei collettori rotanti per segnali elettrici sono i cavi coassiali, costituiti da strati interni ed esterni e sono disponibili in due classi di impedenza caratteristiche di 50 e 75 ohm. Questi vengono utilizzati rispettivamente per la trasmissione di segnali in radiofrequenza e segnali video ad alta definizione.