JINPAT对不同光纤滑环型号技术特性的分析

JINPAT一直专注于为各行业提供高性价比的360°旋转导电和信号传输解决方案,擅长开发高难度滑环,能够将多种信号、电流和流体路径集成到单个滑环中,同时满足防护、抗震、抗冲击等高标准。

 

针对自动化领域360°旋转信号传输的需求,JINPAT开发了多种型号的信号滑环,除了专用的多通道USB 2.0/3.0信号滑环外,还基于现有滑环技术开发了高清视频信号、CAN信号、控制信号、光纤信号滑环,这些高精度导电滑环属于技术前沿产品,其中光电集成导电滑环的开发难度最大,JINPAT1的光电集成滑环是精密仪器和高端自动化设备中高速、无损信号传输的最佳伴侣。

 

以最新研发的滑环型号LPT000-0910-3E3-FO04为例,该款一体化滑环具有导电、多通道信号传输、集成光纤通道等特点,工作电压为480V,可传输3组千兆以太网信号,集成4路光纤,波长范围为1310nm~1590nm,插入损耗小于4db,光纤弯曲半径为30mm,耐高温性能优异,外壳坚固,可在-45℃~+80℃温度范围内工作,外壳采用铝合金材质,轻便耐用,确保设备长期可靠运行。

 

相比之下,LPT000-1210-39S-01E3-12FO 型号的插入损耗更低,具有 12 个光纤路径通道,使用寿命超过 1000 万次旋转,工作温度范围为 -30℃ 至 +80℃,安装简便。

 

在JINPAT光电一体化滑环中,LPC-1F系列应用范围更广,形成独立的产品线。该系列产品设计紧凑,直径仅为24.8mm,大大节省了终端平台的安装空间。在拥有单路光纤滑环的同时,还集成了12路、24路、30路、36路电流通路。相比单路光纤滑环,该滑环不仅解决了信号传输问题,还为客户提供了电力传输通路。

 

此外,该系列产品价格与单通道光纤滑环价格相近,是一款性价比高的高精度导电滑环。JINPAT LPC-1F系列光纤滑环回波损耗大于45db,工作波长在850~1550nm之间,插入损耗小于2db,典型值为0.5db,插入损耗变化为+/-0.25db,典型值为+/-0.15db。光纤类型可选择单模或多模,连接器类型包括ST/FC/SC/LC等。

适合在极端环境下运行的滑环

很多机电产品都有相应的防护等级,防护等级越高,环境适应性越强。在JINPAT的产品系列中,也有最高防护等级达到IP68的产品,这些产品包括部分定制的微型帽式滑环和部分型号的光纤滑环。这些高防护等级的滑环可以适应相对极端恶劣的外界环境,比如水下高压环境、高寒环境、热带雨林潮湿环境等。

 

自然环境是客观存在的,在人们的生产生活中,总会创造出一些新的环境,其中一些人为创造的新环境可能比自然条件下的恶劣环境极端得多,但在这些人为创造的极其恶劣的环境中,仍然有需要滑环支撑的机电设备在运行。

 

首先是高温,常见的一种设备是高温滚筒,工作温度在100℃以上,这类设备虽然转速不高,也不需要改变滑环结构,但对滑环在超高温下工作的稳定性考验极大。如果滑环整体耐高温性能不过关,就可能出现绝缘耐压强度低、动态电阻值波动异常、信号传输异常等问题。在解决滑环在100℃以上工作时信号传输异常、绝缘耐压强度不足等问题上,JINPAT有着丰富的经验。以LPC-0303-HD01高清视频滑环为例,此款滑环工作时,浸泡在201甲基硅油中,压力高达140MPa,外部环境温度最高可达200℃。JINPAT凭借多年的经验,完美解决了该产品在高温高压条件下高清视频传输值差、绝缘耐压值低的问题。

 

上面提到的滑环需要在极高的温度下工作,但有些滑环代表了另一个极端,对高温极其敏感,一旦超过一定的温度,滑环的性能也会直线下降。这类滑环一般以高速滑环为主,一般工作转速20000rpm的滑环需要一定的散热措施,而转速更高的滑环会采用更激进的散热措施,比如使用-195.8℃的液氮对滑环进行冷却。由于用途极其特殊,市场需求量又非常小,耐接近零下200℃温度的滑环开发技术目前处于空白,尚未有有开发计划或有成品的滑环厂家。

JINPAT信号滑环对应的不同线材类型

信号滑环是滑环中的一个重要类别,用于机电系统中信号的360°旋转传输。如果单纯按照信号类型来分类,市面上的信号滑环主要分为电信号滑环和光信号滑环。前者传输电流,使用的导体种类很多,根据信号类型的不同,使用的导体种类也有很大差异。后者传输特定频段的光,使用光纤作为传输介质,因此光信号滑环又称为光纤滑环。

 

从开发难度来看,多通道光纤滑环是信号滑环中技术含量最高的产品,多通道光纤滑环特别是单模光纤滑环的技术难点在于内部的棱镜或者其他透镜系统。从光学角度看,多通道光纤滑环属于高精度光学系统,而传统电信号滑环属于电工领域,与光纤滑环的两种导线相比,传统电信号滑环的导线种类繁多,传输的电信号种类繁多。

 

以机电行业常见的USB、DP、HDMI、以太网等信号为例,每种信号都需要相应的线材,1JINPAT还针对此类信号开发了信号滑环,如DP滑环、多通道USB2.0信号滑环、千兆以太网滑环等。这些电信号滑环使用的线材虽然都是专用的,但从根本上讲,都是通过将不同的公共导体绞合在一起,再外接专用的连接器来实现的。因此,在信号滑环领域,双绞线是信号传输使用最为广泛的方式。除了双绞线,电信号滑环中另一种常见的线材是同轴电缆,同轴电缆由内层和外层组成,有50欧姆和75欧姆两种特性阻抗等级,分别用于传输射频信号和高清视频信号。