圓形連接器和電纜的基礎(chǔ)知識(shí)

什么是圓形連接器？

圓形連接器是具有圓形配合表面的不同尺寸的圓柱形電氣裝置。它們包含多個(gè)引腳或觸點(diǎn)，與適用的部件連接以傳輸電力、信號(hào)或數(shù)據(jù)。它們也可以被稱為圓形互連。內(nèi)部觸點(diǎn)與電線或電纜配合以傳送信號(hào)。

它們的圓柱形或管狀主體使這些連接器特別堅(jiān)固，能夠抵抗振動(dòng)和沖擊損壞、極端溫度和壓力、外部信號(hào)或干擾以及灰塵或氣體的侵入。

目前該類別中提供的現(xiàn)代產(chǎn)品范圍從簡單的塑料、金屬或復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)圓形連接器到許多其他類型，包括 DIN、公制、密封、推拉、鍵控、混合信號(hào)以及微米或納米版本。提供混合選項(xiàng)，將電源、信號(hào)和數(shù)據(jù)組合到單個(gè)設(shè)備中。還可以找到針對(duì)特定應(yīng)用定制連接器產(chǎn)品的模塊化或定制解決方案。

圓形連接器的特點(diǎn)

它們的管狀或圓柱形形狀使圓形連接器比任何其他形狀具有更高的強(qiáng)度重量比。這種固有的強(qiáng)度可以抵抗外部因素、沖擊損壞和意外脫鉤。這種強(qiáng)度還使它們?cè)谛枰l繁插拔的應(yīng)用中非常有用且具有彈性。內(nèi)部引腳或觸點(diǎn)的數(shù)量因應(yīng)用而異，并且觸點(diǎn)或內(nèi)部鍵的布局可確保正確對(duì)齊并插入配合設(shè)備。

圓形連接器最常（但并非總是）通過外殼上的螺紋區(qū)域連接。這種旋入式連接使它們能夠輕松、牢固地鎖定到位，并在振動(dòng)或沖擊的情況下保持在原位。其他類型的連接系統(tǒng)包括卡口鎖定、推/拉鎖定和彈簧鎖。

圓形連接器的基本結(jié)構(gòu)包括以下內(nèi)容：

母圓形連接器的基本結(jié)構(gòu)

● 觸點(diǎn)- 這些是位于連接器內(nèi)部的引腳和插座，它們相互配合以形成電氣連接。接觸對(duì)由公觸針和母插座組成。

● 絕緣體- 這是用于封裝觸點(diǎn)并使觸點(diǎn)彼此絕緣以及與連接器外殼絕緣的材料。這種材料還可以將觸點(diǎn)固定在外殼中的正確位置，并將它們彼此適當(dāng)?shù)亻g隔開。

● 外殼——這是連接器的外殼，用于容納觸點(diǎn)和絕緣體。它還可以在連接器兩半配合時(shí)提供對(duì)齊功能，并將連接器部分彼此固定或固定到設(shè)備上。

● 附件——這些是用于定位、引導(dǎo)、夾緊、固定或密封連接器部件的附加組件。它們包括銷、環(huán)、鍵、夾子、墊圈等。

公圓形連接器的基本結(jié)構(gòu)

圓形連接器的廣泛用途

圓形連接器由于其在極端振動(dòng)、沖擊、溫度、壓力和干擾（EMI 和 RFI）方面的高性能，在許多需要電力傳輸、信號(hào)傳輸、數(shù)據(jù)傳輸和混合信號(hào)傳輸?shù)墓I(yè)應(yīng)用中得到越來越多的使用（電源+信號(hào)+數(shù)據(jù)）。當(dāng)需要堅(jiān)固的連接器結(jié)構(gòu)、需要入口保護(hù)、需要安全的插接系統(tǒng)或需要防止 EMI 或 RFI 時(shí)，最好使用它們。

M5、M8、M12 名稱和代碼

M 型圓形連接器是一系列標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品類型，用于連接工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的傳感器和執(zhí)行器。它們?cè)O(shè)計(jì)用于在極端條件下運(yùn)行。 “M”名稱是指連接螺母和配合插座上的公制螺紋尺寸，即連接器的相對(duì)尺寸。 M5 連接器具有 5 毫米直徑的緊固件，M8 具有 8 毫米直徑的緊固件，M12 具有 12 毫米直徑的緊固件。

根據(jù)接觸體的鍵控或形狀，圓形連接器和電纜進(jìn)一步分為其他類別。各種代碼可確保電纜安裝有正確的連接器。使用的不同代碼及其定義如下：

● A – 用于傳感器、直流電源和 1 Gbit 以太網(wǎng)（用于連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形成網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議）的連接器。

● B – 用于現(xiàn)場總線（用于分布式控制的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）和 Profibus（提供現(xiàn)場傳感器和控制系統(tǒng)之間通信的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)）的連接器。

● C – 具有雙鍵槽的連接器，可增強(qiáng)安全性，用于傳感器和執(zhí)行器的交流電源。

● D – 用于 100 Mbit 以太網(wǎng)和Profinet （控制器和設(shè)備之間數(shù)據(jù)交換的協(xié)議）系統(tǒng)的連接器。

● X – 用于 10 Gbit 以太網(wǎng)高速應(yīng)用以及以太網(wǎng)供電 (PoE) 的連接器。

● S – 交流電源連接器（替代 C – 編碼部件）。

● T – 直流電源連接器（替代 A – 編碼部件）。

不同的圓形連接器類別和連接類型

圓形連接器的適用標(biāo)準(zhǔn)

圓形連接器的設(shè)計(jì)和制造符合多個(gè)不同的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)組織。以下是與這些產(chǎn)品的開發(fā)和持續(xù)使用相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和名稱：

● UL – 與圓形連接器相關(guān)的美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)（UL1977 和 UL2238）涵蓋制造中使用的材料的安全問題和屬性。

● IEC – 國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)定義并描述了幾種類型的圓形連接器，包括定義 M12 連接器要求的 IEC 61076-2-113。

● MIL/AERO – 圓形連接器的軍事標(biāo)準(zhǔn)由美國國防部在 1930 年代制定，涵蓋了各種連接器（包括圓形設(shè)備）的設(shè)計(jì)和測試要求。

● EN – 歐洲標(biāo)準(zhǔn)（歐洲規(guī)范）涵蓋 EN-IEC 61076 中的圓形連接器詳細(xì)信息。其他標(biāo)準(zhǔn)涵蓋按應(yīng)用劃分的連接器規(guī)格。

● IP –入口防護(hù)等級(jí)由 IEC 60529 標(biāo)準(zhǔn)定義，涵蓋防止固體和液體進(jìn)入連接器主體的保護(hù)。 ANSI 60529 涵蓋美國的 IP，EN 60529 涵蓋歐洲的 IP。

● DIN – 德國國家標(biāo)準(zhǔn)組織 ( Deutsches Institut Fur Normung ) 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了圓形連接器，特別是 DIN 41524 和其他文檔中的圓形連接器。

● VARAN – 多功能自動(dòng)化隨機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)是一種基于以太網(wǎng)的總線系統(tǒng)，在機(jī)器自動(dòng)化硬件中實(shí)現(xiàn)，包括圓形連接器。

圓形連接器的選擇標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)您為新設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì)指定圓形連接器時(shí)，需要考慮許多標(biāo)準(zhǔn)。首先是您的設(shè)計(jì)是否需要圓形塑料連接器 (CPC) 還是圓形金屬殼連接器 (CMC)。除此之外，這里有一個(gè)非詳盡的參數(shù)列表（按隨機(jī)順序排列），您需要決定：

● 類別（公/母） ： 公頭部分包含插入插座或母頭部分插座中的觸針。大多數(shù)插頭和插座都設(shè)計(jì)為在自己的品牌或制造的產(chǎn)品線內(nèi)配合。通常，不同制造商的連接器不會(huì)互連。您通常會(huì)以配對(duì)的形式采購連接器，但并非總是如此。

圓形連接器公母配合

● 觸點(diǎn)數(shù)量：您的設(shè)計(jì)在連接器中需要的導(dǎo)電引腳或觸點(diǎn)的數(shù)量，以承載您需要移動(dòng)的信號(hào)、數(shù)據(jù)或電力。

● 端接：這是電線或電纜與連接器中的導(dǎo)電觸點(diǎn)配合的方式。一些選項(xiàng)包括焊接、繞線、接線片或壓接。

● 觸點(diǎn)尺寸：各個(gè)觸點(diǎn)的直徑，或可與每個(gè)觸點(diǎn)配合的電線規(guī)格。

● 電壓和電流額定值：連接器設(shè)計(jì)可承載的最大電壓或電流。額定電流是電流的流量，以安培 (A) 表示。額定電壓是可以安全承載的電壓量，以伏特 (V) 表示。

● 插入頻率：連接器連接和斷開的規(guī)律性（也稱為插拔周期）。頻繁的插拔可能需要更堅(jiān)固的連接器或電纜保護(hù)附件。

● 安裝類型：連接器的安裝方式，包括電纜安裝、面板安裝或電路板安裝。每種類型適用不同的安裝硬件。

● 耦合或鎖定方式：連接器如何牢固地配合。鎖定方式包括卡口式、閂鎖式、推拉式、螺紋式和快速斷開式。

●  后殼類型：連接器后殼螺紋連接到圓形連接器的電纜側(cè)，以提供安全的電纜支撐。有多種不同類型的后殼可供選擇，包括直型、直角型、辮尾型、彈簧型、應(yīng)力消除型、密封型和卷邊型。

● 環(huán)境因素：連接器是否會(huì)暴露于液體、氣體或浸泡？連接器是否需要針對(duì) EMI 或 RFI 信號(hào)的保護(hù)？連接器是否會(huì)接觸腐蝕性化學(xué)品、過度振動(dòng)或頻繁撞擊？每個(gè)問題的答案將有助于確定您可能需要的質(zhì)量、功能和配件。

● 使用的材料：連接器主體可以是不銹鋼、鋁、塑料、復(fù)合材料或黃銅，具體取決于您的要求和預(yù)算。

● 配件：連接器制造商提供許多不同類型的配件，以增強(qiáng)其產(chǎn)品的功能。這些的列表很長，但一些例子包括用于鎖定液體和氣體的密封件、護(hù)套和蓋子、用于保護(hù)電纜斷開的應(yīng)力消除裝置和電纜夾、用于保護(hù)連接的后殼、用于安裝的法蘭、墊圈和索環(huán)，以及電纜夾更方便插入/拆卸。

● 插頭和插座：雖然行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存在差異，但通常插座和插孔與面板安裝連接器相關(guān)，而插頭是屬于電纜組件一部分的連接器。同樣，此命名沒有標(biāo)準(zhǔn)約定，因此不同的制造商可能會(huì)使用替代術(shù)語。

不同性別的插孔與插頭

應(yīng)用實(shí)例

自從 20 世紀(jì) 30 年代被引入軍事應(yīng)用以來，圓形連接器的用途一直在不斷擴(kuò)大。例如，當(dāng)今的過程控制系統(tǒng)和工廠車間傳感器網(wǎng)絡(luò)通常處于惡劣的環(huán)境中，要求互連產(chǎn)品能夠在充滿挑戰(zhàn)的條件下可靠地運(yùn)行。

電子醫(yī)療設(shè)備還采用圓形連接器，以確保醫(yī)院工作人員始終正確連接電纜，并且在移動(dòng)患者時(shí)不會(huì)松動(dòng)。享受使用圓形連接器進(jìn)行連接的好處的許多其他應(yīng)用領(lǐng)域包括：

● 過程控制和工業(yè)自動(dòng)化

● 工廠接線

● 運(yùn)輸

● 航空航天與國防

● 醫(yī)用器材

● 機(jī)器人技術(shù)

● 音頻/視頻通信

● 廣播電視通訊

● 活力

● 無人機(jī)

● 測試與測量

概括

圓形連接器已使用多年，并已證明自己是可靠的組件，可以在各種惡劣環(huán)境中發(fā)揮作用。 CUI Devices 提供各種圓形連接器和電纜，可以應(yīng)對(duì)幾乎任何應(yīng)用的挑戰(zhàn)。