Cáp tín hiệu chống nhiễu và những thông tin cần biết
Cáp tín hiệu chống nhiễu cần đáp ứng yêu cầu gì về mặt kỹ thuật? Hãy theo dõi bài viết sau của HELUKABEL để biết thêm chi tiết!
1. Thông tin cơ bản về cáp tín hiệu chống nhiễu
1.1 Cáp tín hiệu chống nhiễu là gì?
Cáp tín hiệu chống nhiễu là loại dây cáp điện được sử dụng để truyền tải tín hiệu, âm thanh, hình ảnh giữa các điểm, các thiết bị máy móc khác nhau trong hệ thống điện. Mục đích quan trọng của cáp tín hiệu chống nhiễu là đảm bảo việc trao đổi thông tin và dữ liệu được diễn ra liên tục, chính xác, không làm giảm chất lượng hoặc gây nhiễu trong quá trình truyền tải dữ liệu.
Về cơ bản, cáp tín hiệu chống nhiễu có cấu tạo tương tự như các loại dây cáp điện tiêu chuẩn, bao gồm các thành phần chính như lõi dẫn điện (conductor), lớp vỏ cách điện (inslulating sheath), và lớp bảo vệ bên ngoài (outer sheath). Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu truyền tải tín hiệu, thông tin đòi hỏi độ chính xác cao, dòng cáp này được trang bị thêm lớp chống nhiễu, tránh những tác động của môi trường xung quanh, gây ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
>>Tìm hiểu thêm: Các dòng cáp điều khiển và cáp tín hiệu của HELUKABEL
1.2 Đặc điểm của cáp tín hiệu chống nhiễu
Cáp tín hiệu chống nhiễu sở hữu một số đặc điểm nổi bật như sau:
- Lớp bọc chống nhiễu: được trang bị ở phía bên ngoài của dây cáp điện, để giảm thiểu tác động của tín hiệu nhiễu trong quá trình truyền tải dữ liệu.
- Lớp vỏ cách điện của cáp chống nhiễu làm bằng các vật liệu cách điện tốt, có độ đàn hồi cao, chịu được tác động của môi trường có điều kiện khắc nghiệt như cao su, PVC… Ngoài ra, tùy thuộc vào yêu cầu đặc biệt của ứng dụng, cáp tín hiệu cũng có thể được trang bị các tính năng khác như chống dầu, chống cháy, chịu được áp lực cao…
- Có thể chịu được nhiệt độ tối đa là 70°C.
2. Tầm quan trọng của lớp chống nhiễu trong cáp tín hiệu
2.1 Vai trò của lớp chống nhiễu trong cáp tín hiệu
Một dây cáp được cấu thành từ nhiều thành phần độc lập nhưng vô cùng quan trọng. Lớp cách điện không đủ để bảo vệ dây cáp điện khỏi hiện tượng nhiễu trong quá trình truyền tải tín hiệu. Do đó, lớp chống nhiễu ngày càng khẳng định được vai trò cần thiết của nó, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp. Các hệ thống điều khiển và truyền tải tín hiệu ngày càng trở nên phức tạp, cùng với khoảng cách truyền tải tín hiệu ngày càng tăng dẫn đến những hư hỏng liên quan đến nhiễu điện từ cũng tăng lên theo cấp số nhân. Tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể, dây cáp điện có thể bị ảnh hưởng bởi EMI – Electromagnetic Inteference (nhiễu điện từ), RFI – Radio Frequency Interference (nhiễu tần số vô tuyến), ESI - Electrostatic Interference (nhiễu tĩnh điện).
>>Xem thêm: Vai trò của lớp chống nhiễu và giáp bảo vệ ở dây cáp điện
2.2 Các nguồn gây nhiễu cáp tín hiệu
Về cơ bản, có bốn nguồn gây nhiễu cho cáp tín hiệu như sau:
- Nhiễu tĩnh (static noise): Xảy ra khi điện trường làm biến dạng tín hiệu và có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng các lá chắn lá liên tục mang lại hiệu quả che chắn 100% và kỹ thuật nối đất thích hợp.
- Nhiễu từ (magnetic noise): Xuất phát từ động cơ AC lớn, máy biến áp và công tắc dao, đồng thời có thể thiết lập dòng điện ngược lại với thiết bị. Phương pháp đơn giản và tốt nhất để loại bỏ nhiễu từ là sử dụng dây tín hiệu xoắn đôi.
- Nhiễu tiếng ồn chế độ chung (common mode noise): Kết quả từ dòng điện chạy giữa các điểm tiềm năng khác nhau nằm ở các điểm khác nhau trong hệ thống. Để giải quyết vấn đề này đòi hỏi một hệ thống điện và nối đất được thiết kế cẩn thận và lắp đặt đúng cách.
- Nhiễu xuyên âm (crosstalk): Đề cập đến sự xuất hiện quá mức của tín hiệu DC xung hoặc tín hiệu AC tiêu chuẩn giữa hai hoặc nhiều dây hoặc cáp gần đó. Phương pháp giảm thiểu hiệu quả nhất là các cặp xoắn được bảo vệ riêng lẻ.
Sau khi đã xác định được nguồn gây nhiễu, người dùng có thể lựa chọn các loại bọc chống nhiễu phù hợp. Các loại bọc chống nhiễu cơ bản bao gồm:
- Lá nhôm (Al foil)
- Lưới đồng mạ thiếc (Tinned copper braid)
- Nhiều sợi nhỏ bao bọc xung quanh dạng xoắn ốc
3. Cáp tín hiệu chống nhiễu cần đáp ứng yêu cầu kỹ thuật gì?
3.1 Chống nhiễu cho dây cáp tín hiệu
Sử dụng lớp bọc chống nhiễu là phương pháp được sử dụng để chống lại hiện tượng gây nhiễu ở cáp tín hiệu. Lớp bọc này có nhiệm vụ bao quanh các lõi dẫn điện hoặc tín hiệu bên trong cáp và tác động lên EMI theo hai cách:
- Đầu tiên, nó có thể phản xạ tín hiệu nhiễu
- Thứ hai, nó có thể thu nhiễu và dẫn xuống đất
Trong cả hai trường hợp, một phần năng lượng vẫn truyền qua lớp bọc chống nhiễu, nhưng nó bị suy giảm rất nhiều nên không gây nhiễu. Cáp tín hiệu có nhiều mức độ chống nhiễu khác nhau và mang lại mức độ hiệu quả chống nhiễu khác nhau. Mức độ chống nhiễu cần thiết phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm môi trường mà dây cáp được sử dụng, các vấn đề như đường kính, trọng lượng và tính linh hoạt của dây cáp.
Trong thực tế, mục đích của lớp chống nhiễu là để nối đất cho bất kỳ nguồn gây nhiễu nào mà nó thu được. Tầm quan trọng của điều này không thể được phóng đại - và việc không hiểu được những tác động có thể đồng nghĩa với việc việc chống nhiễu không hiệu quả. Vỏ bọc cáp tín hiệu và đầu cuối của nó phải cung cấp đường dẫn có trở kháng thấp xuống đất. Dây cáp có vỏ bọc không nối đất sẽ không hoạt động hiệu quả. Bất kỳ sự gián đoạn nào trên đường truyền đều có thể làm tăng trở kháng và làm giảm hiệu quả chống nhiễu.
| Lá nhôm (Al foil) | Lưới đồng mạ thiếc (Tinned copper braid) | Nhiều sợi nhỏ bao bọc xung quanh dạng xoắn ốc | |
| Mô tả | Sử dụng lá nhôm để chống nhiễu ở tần số cao | Sử dụng sợi đồng mạ thiếc có đường kính nhỏ bện lại với nhau | Sử dụng sợi đồng hoặc đồng mạ thiếc |
| Độ linh hoạt | Kém | Tốt | Rất tốt |
| Tỷ lệ che phủ | 100% | 90% | 90-95% |
| Dải tần số thông thường | Tần số cao (trên 100MHz) | Tần số thấp đến trung bình (lên đến 100MHz) | Tần số thấp (lên đến khoảng 1MHz) |
3.2 Những lưu ý khi lựa chọn cáp tín hiệu chống nhiễu trong thực tế
Khi lựa chọn cáp tín hiệu chống nhiễu trong thực tế, bạn cần lưu ý các yếu tố sau đây:
- Đảm bảo lớp bọc chống nhiễu sử dụng cho cáp tín hiệu phù hợp với nhu cầu của ứng dụng. Trong môi trường bị nhiễu vừa phải, chỉ một tấm lá nhôm cũng có thể cung cấp sự bảo vệ đầy đủ. Trong môi trường bị nhiễu nhiều hơn, hãy cân nhắc kết hợp các loại bọc chống nhiễu ưu việt hơn.
- Sử dụng loại cáp phù hợp với ứng dụng: Cáp tín hiệu bị uốn cong nhiều lần thường sử dụng tấm chắn được quấn xoắn ốc thay vì bện. Cần tránh việc chống nhiễu bằng tấm lá nhôm trên cáp mềm vì việc uốn liên tục có thể làm rách.
- Đảm bảo thiết bị được kết nối bằng cáp được nối đất đúng cách. Sử dụng nối đất bất cứ khi nào có thể và kiểm tra kết nối giữa điểm nối đất và thiết bị. Việc loại bỏ nguồn gây nhiễu phụ thuộc vào đường dẫn điện trở thấp xuống đất.
- Nối đất dây cáp ở một đầu: Điều này giúp loại bỏ khả năng gây nhiễu trên mặt đất.
- Đầu nối cáp: Bạn có thể sử dụng lớp bọc chống nhiễu đồng mạ thiếc để bảo vệ lên tới 70-95% khỏi tác động của EMI. Mặc dù lớp bọc bằng lá nhôm mang lại khả năng bảo vệ 100% nhưng chúng có thể khó hoạt động hơn, đặc biệt là khi sử dụng đầu nối cáp. Do đó, khi chọn đầu nối, bạn cần đảm bảo rằng thiết kế đầu nối mang lại khả năng chống nhiễu đồng bộ với cáp.
4. Cáp tín hiệu chống nhiễu của HELUKABEL
4.1 Cáp tín hiệu chống nhiễu SUPERTRONIC®-C-PVC
Một vài đặc điểm của dòng cáp SUPERTRONIC®-C-PVC:
- Đây là dòng cáp có lõi dẫn điện làm bằng đồng, được bện cực mịn
- Lớp chống nhiễu sử dụng đồng mạ thiếc với độ che phủ khoảng 85%
- Lớp vỏ bọc bên ngoài được làm bằng vật liệu PVC đặc biệt
- Có khả năng kháng dầu
- Độ bám dính thấp
Do đó, đây là dòng cáp lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng xích dẫn cáp; ứng suất nâng và uốn thường xuyên trong chế tạo máy và dụng cụ, trong lĩnh vực robotics và trên các bộ phận máy chuyển động vĩnh viễn. Tuổi thọ sử dụng lâu dài cũng đảm bảo chức năng đáng tin cậy và hiệu quả cao.
4.2 Cáp tín hiệu chống nhiễu SUPERTRONIC®-C-PURö
Dòng cáp tín hiệu SUPERTRONIC®-C-PURö có cấu tạo khá tương đồng với dòng cáp SUPERTRONIC®-C-PVC nêu trên. Một vài đặc điểm nổi trội của dòng cáp này bao gồm:
- Khả năng chống mài mòn cao, chống va chạm, chống rách, chống cắt, chống ăn mòn, độ bám dính thấp
- Thích hợp để sử dụng ngoài trời
- Không chứa halogen
Với những đặc tính trên, dòng cáp SUPERTRONIC®-C-PURö thích hợp được sử dụng để lắp đặt trong các khu vực khô ráo, ẩm ướt cũng như ngoài trời. Với các chuyển động tự do, không có ứng suất kéo và không có khả năng điều khiển chuyển động cưỡng bức, loại cáp này đã chứng minh được khả năng hiệu suất đáng tin cậy cho xích dẫn cáp, ứng suất nâng và uốn trong chế tạo máy và công cụ, trong chế tạo robot và trên các bộ phận máy chuyển động vĩnh viễn.
4.3 Cáp tín hiệu chống nhiễu SUPER-PAAR-TRONIC-C-PUR®
Cáp tín hiệu chống nhiễu SUPER-PAAR-TRONIC-C-PUR® sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật như:
- Có khả năng chịu được: dầu, bức xạ UV, ozon, oxy, tác động của thời tiết, thủy phân, vi khuẩn, chất làm mát, chất lỏng thủy lực, axit, kiềm, dầu mỡ, nước biển và nước thải.
- Khả năng chống mài mòn cao, chống va chạm, chống rách, chống cắt, chống ăn mòn, độ bám dính thấp
- Thích hợp để sử dụng ngoài trời
- Khả năng chống chịu uốn đổi dấu cao
- Không chứa halogen
Dòng cáp SUPER-PAAR-TRONIC-C-PUR® có khả năng tương thích với xích dẫn cáp, thích hợp cho các hoạt động linh hoạt lâu dài trong máy móc, máy công cụ, kỹ thuật robot, cho các bộ phận máy móc tự động có thể di chuyển và hoạt động nhiều ca như cáp truyền động. Bên cạnh đó, dòng cáp có tính linh hoạt cao này có khả năng trượt nâng cao bằng cách sử dụng lớp cách điện PP và lớp vỏ bọc PUR có độ bám dính thấp và chống cắt, đảm bảo độ bền tối ưu và có tính kinh tế cao.
Nếu vẫn còn băn khoăn, đừng quên liên hệ ngay đội ngũ kỹ sư của HELUKABEL Việt Nam để được giải đáp chi tiết.
HELUKABEL® Vietnam
905 Nguyễn Kiệm, Phường 3, Quận Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh 700000, Việt Nam
Tel. +84 28 77755578 | info@helukabel.com.vn | www.helukabel.com.vn
