Якщо кабель довше, ніж кілька метрів, його опір і ємність можуть виявитися значними для обмеження на константу часу RC (див. Розділ «Загасання і спотворення сигналу»). Крім того, його опір, можливо, треба врахувати при обчисленні падіння напруги в контурі, яке потрібно виконати для кожної двох-провідної системи.

Параметри кабелю залежать від діаметра провідника, типу ізоляції і товщини. Ємність вимірюється від одного провідника до всіх інших і до екрану; опір вимірюється для обох з’єднаних послідовно провідників. Застосовуйте виміряні значення або наведені характеристики конкретного кабелю, використаного при установці.

Характеристики кабелів зв’язку

При використанні одного первинного пристрою та основного апарату з опором навантаження 250 Ом при відсутності іншого значного опору константа часу 65 мкс допускає мати загальну ємність 0.26 мкФ. Щоб ємність дорівнювала 0.01 мкФ (10 000 пФ) для головного і первинного пристрою, ємність кабелю повинна бути до 0.25 мкФ. Однак, якщо опір кабелю дорівнює 110 Ом, опір R стає 360 Ом, що веде до допустимої загальної ємності всього лише 0.18 мкФ. Це буде відповідати довжині кабелю 900 метрів при 200 пФ на метр. Якщо ви хочете збільшити довжину кабелю до максимальної довжини HART, рівній 1500 м, потрібно ретельно вибрати кабель так, щоб він мав або нижчу ємність, або більш низький опір (більш товсті жили).

В системі з десятьма багатоканальними датчиками (CN = 5) всі підключені пристрої із загальною ємністю 0.255 мкФ (10 х 25000 пФ + 5000 пФ) допускають ємність кабелю всього 0.005 мкФ. В цьому випадку допустима довжина кабелю повинна бути від 25 до 75 метрів, в залежності від типу кабелю. (Опір кабелю в даному випадку дуже малий.)

Для запобігання перешкод від зовнішніх сигналів як слід заземлюйте систему. Сигнальний контур і екран кабелю повинні бути заземлені обов’язково в одній точці. Екран кабелю не повинен бути приєднаний до корпусу приладу, якщо він не ізольований від землі. Загальна точка заземлення повинна бути зазвичай на або близько до первинного головного пристрою (наприклад, система управління).

Запис Вимоги до кабелю зв’язку для HART спершу з'явиться на Polymetrica.

Концепція наявності точної системи, сертифікованої за MID зовнішнім уповноваженим органом, забезпечує певний рівень комфорту та впевненості. Існує три класи точності: A, B та C. A = 2%, B = 1% та C = 0,5%, але це втрачається під час перекладу, коли потрібно враховувати трансформатори струму (CT) та те, як потрібно розраховувати точність на основі потенційної похибки CT, кабельної траси та лічильника.

Якщо лічильник споживання класу B (1%), а трансформатор струму має лише низьке навантаження (доступна потужність у ВА), він може бути лише класу 3, що становить похибку 3%, що дає вам загальний потенціал похибки 4%.

Якщо лічильник класу B (1%), а трансформатор струму класу 1 (1%), то загальний потенціал похибки становить 2%.

Ми розробили справжнє рішення “Plug and Play” класу 1 для панельного монтажу, де наші лічильники відносяться до класу C (0,5%), а трансформатори струму – до класу 0,5 (0,5%), що забезпечує загальну точність 1%. Ми також вдосконалюємо наші лічильники струму, що працюють на DIN-рейці, і всі вони будуть повторно випробувані на відповідність класу C, щоб гарантувати, що всі наші продукти та системи стандартно відповідають класу C. Ми також надамо правильні поради щодо прокладання кабелів від трансформатора струму до лічильника.

Очевидними перевагами є клас точності, який є справжнім класом 1%, але також цікаво, що на нижньому кінці шкали, коли навантаження становить лише 5% від первинної обмотки, якщо у вас є трансформатор струму класу 1, а не класу 0,5, він вдвічі неточніший. Це базується на британських стандартах з вторинною обмоткою 1/5 А. Це не стосується 0,333 мВ, оскільки для цього немає стандарту, і через фазовий зсув мВ, на нашу думку, на нижньому кінці шкали він буде менш точним.

Ми не хочемо створювати хибного уявлення. Ви придбали лічильник класу B, отже, наша система відповідає класу 0,5%. Ми прагнемо розповісти представникам галузі, які не знають про це, яку точність ви насправді забезпечуєте своїм клієнтам і який вплив це матиме на нижній межі шкали, коли навантаження становить невеликий відсоток від свого загального потенціалу.

Запис Точність систем вимірювання та як вона насправді розраховується спершу з'явиться на Polymetrica.

Антени є досить важливою частиною будь-якого пристрою Інтернету речей. Будь-хто знає про це і зазвичай проводить тривалі дослідження щодо того, яку антену придбати для забезпечення кращої продуктивності. Але є одна маленька і, здавалося б, не дуже важлива частина антени, якою іноді нехтують. Насправді, це дуже важлива частина, яка забезпечує з’єднання антени з пристроєм – радіочастотний роз’єм!

Ми бачимо підвищений попит на антени в таких великих проектах, як «Народна мережа» Геліуму, і загальне зростання популярності IoT, і ми пишемо цю невелику статтю, щоб надати більше інформації та роз’яснень про наші антенні роз’єми, зокрема.

Отже, що таке радіочастотний роз’єм?

Коаксіальний радіочастотний роз’єм (RF-роз’єм) – це електричний роз’єм, призначений для роботи на радіочастотах в мультимегагерцовому діапазоні. Радіочастотні роз’єми зазвичай використовуються з коаксіальними кабелями. Вони призначені для підтримки екранування, яке пропонує коаксіальна конструкція. Якісніші та новіші з’єднувачі мінімізують зміну імпедансу лінії передачі при з’єднанні, тому відбиття сигналу і втрати потужності зменшуються (це означає, що вони мають менші втрати на введення). Радіочастотний роз’єм не повинен пропускати зовнішні сигнали в ланцюг через електромагнітні перешкоди та ємнісні наведення.

Поширеними типами радіочастотних роз’ємів є Type-N, UHF, TNC, BNC, SMA, і вони використовуються для багатьох речей, таких як радіоприймачі, мережеві фільтри, корпуси, коаксіальні кабелі та антени.

Полярність і стать

Спроба визначити чоловічі та жіночі роз’єми може бути складною. Корисно знати деякі основи:

• Зазвичай радіочастотні штекери є чоловічими, а різьблення знаходиться на внутрішній стороні корпусу.
• Зазвичай, радіочастотні роз’єми мають гніздо «мама», а різьблення знаходиться на зовнішній стороні корпусу.
• Оболонка роз’єму (жіноча) зазвичай надягається на внутрішню частину оболонки штекера (чоловіча).

Що стосується полярності, майте це на увазі:

• Штекер і гніздо, які ви намагаєтеся з’єднати, повинні мати однакову полярність.
• При стандартній полярності гніздо штекера має гніздо в центрі, призначене для прийому штиря від штекера чоловічого типу.
• При зворотній полярності штир знаходиться в жіночому гнізді, а гніздо – в чоловічому.

Наші антени та пристрої, залежно від середовища (в приміщенні або на вулиці), використовують 3 типи роз’ємів, і ми проілюструємо їх нижче.

Роз’єми N

Роз’єм типу N – це різьбовий, стійкий до атмосферних впливів роз’єм середнього розміру для довготривалих застосувань, який може легко працювати на частотах до 11 ГГц. Цей тип роз’єму відповідає стандарту MIL-STD-348 і широко використовується в низькочастотних мікрохвильових системах, де потрібна міцність і низька вартість. У RAK ми використовуємо стандартний роз’єм полярності N для наших зовнішніх рішень, що забезпечує необхідну надійність з’єднання між антеною і шлюзом. Всі зовнішні антени і зовнішні шлюзи серії WisGate Edge використовують цей тип роз’єму.

Ці роз’єми мають найнижчі втрати з усіх 3 типів, розглянутих у цій статті. Хороший роз’єм N-типу загалом має менше 0,3 дБ внесених втрат. Деякі менш відомі бренди можуть мати до 0,5 дБ.

Як правило, при інсталяції додайте 1 дБ втрат до бюджету лінії зв’язку на кожні 2 роз’єми, наприклад, на обох кінцях кабелю. 

Роз’єми SMA

Роз’єми SMA (SubMiniature version A) – це напівточні коаксіальні радіочастотні роз’єми, що працюють на частоті до 18 ГГц, хоча деякі запатентовані версії розраховані на 26,5 ГГц. Зазвичай використовується в радіочастотних підсилювачах потужності, радіочастотних ізоляторах, мікрохвильових системах, антенах мобільних телефонів, антенних системах Wi-Fi та радіоастрономії на частоті 5 ГГц+. Здебільшого використовується у внутрішніх рішеннях, оскільки він недостатньо захищений від погодних умов для зовнішнього застосування.

Ці роз’єми мають значно вищі втрати, ніж роз’єми N-типу. Для частот LoRa в діапазоні від 800 до 900 МГц можна очікувати від 0,6 до 1 дБ.

Як правило, при встановленні додайте 2 дБ втрат до бюджету лінії зв’язку на кожні 2 роз’єми, наприклад, на обох кінцях кабелю.

Роз’єми RP-SMA

Те ж саме, що і SMA, але зі зворотною полярністю. SMA зі зворотною полярністю (RP-SMA) – це варіація специфікації роз’єму SMA, яка змінює стать інтерфейсу на протилежну. Термін “зворотна полярність” тут відноситься тільки до статі контактного штифта роз’єму, але ніяк не до полярності сигналу. Підходить для внутрішніх рішень. Всі наші внутрішні антени, всі шлюзи серії WisGate Developer, внутрішній шлюз серії WisGate Edge і знаменита точка доступу RAK Hotspot використовують цей тип роз’єму.

Запис Радіочастотні роз’єми для антен RAK 101 спершу з'явиться на Polymetrica.

Класифікація ступенів захисту, що забезпечується оболонками від проникнення твердих предметів і води, визначена в ГОСТ 14254-96 «Ступені захисту, що забезпечуються оболонками (Код IP)».

ГОСТ 14254-96 автентичний МЕК 529-89 і поширюється на угруповання виробів, які охоплюються Міжнародною Електротехнічною Комісією: вироби для забезпечення інформаційних технологій, електротехнічні вироби та вироби приладобудування), напругою не більше 72,5 кВ.

Дана класифікація поширюється так само на захист людей від доступу до небезпечних частин виробів і захист електрообладнання всередині оболонки від попадання сторонніх твердих предметів, захист електрообладнання всередині оболонки від шкідливих впливів в результаті проникнення води.

Ступінь захисту, що забезпечується оболонкою, позначається 5 розрядним кодом IP, наприклад: IP65CH. де:

IP– літери коду (Міжнародна захист – International Protection);
6 – перша характеристична цифра (цифри від 0 до 6 або, буква Х);
5 – друга характеристична цифра (цифри від 0 до 8 або, буква Х);
З – додаткова буква при необхідності (букви A, B, C, D);
Н – допоміжна буква при необхідності (літери H, M, S, W).

Перша характеристична цифра вказує, що оболонка забезпечує:

• захист людей від доступу до небезпечних частин, запобігаючи або обмежуючи проникнення будь-якої частини людського тіла або предмета, що знаходиться в руках у людини;
• і в той же час захист обладнання, що знаходиться всередині оболонки, від проникнення зовнішніх твердих предметів;

0 – обладнання захищене від доступу до небезпечних частин тильною стороною кисті і не захищене від зовнішніх твердих предметів.
1 – захищене від доступу до небезпечних частин пальцем і захищене від зовнішніх твердих предметів діаметром більше або рівним 50 мм.
2 – захищене від доступу до небезпечних частин пальцем і захищене від зовнішніх твердих предметів діаметром більше або рівним 12,5 мм.
3 – захищене від доступу до небезпечних частин інструментом і захищене від зовнішніх твердих предметів діаметром більше або рівним 2,5 мм.
4 – захищене від доступу до небезпечних частин обладнання дротом і захищене від зовнішніх твердих предметів діаметром більше або дорівнює 1,0 мм.
5 – захищене від доступу до небезпечних частин обладнання дротом і пилонепропускне.
6 – захищене від доступу до небезпечних частин дротом і пилонепропускне.

Друга характеристична цифра позначає ступінь захисту, що забезпечується оболонками щодо шкідливого впливу на обладнання в результаті проникнення води.

0 – немає захисту.
1 – захищене від вертикально падаючих крапель води.
2 – захищене від вертикально падаючих крапель води, коли оболонка відхилена на кут до 15 °.
3 – Захищено від води, що падає у вигляді дощу.
4 – Захищено від суцільного кроплення.
5 – Захищено від водяних струменів.
6 – Захищено від сильних водяних струменів.
7 – Захищене від впливу при тимчасовому (нетривалому) зануренні у воду.
8 – Захищене від впливу при тривалому зануренні у воду.

Додаткова буква позначає ступінь захисту людей від доступу до небезпечних частин. Додаткові літери використовуються, якщо дійсний ступінь захисту від доступу до небезпечних часстин вище, ніж позначена першою характеристичною цифрою.

A – захищене від доступу до небезпечних частин тильною стороною кисті;
B – захищене від доступу до небезпечних частин пальцем;
C – захищене від доступу до небезпечних частин інструментом;
D – захищене від доступу до небезпечних частин обладнання дротом.

На конкретні види виробів може бути встановлена ​​додаткова інформація за допомогою допоміжної літери, що поміщається після другої характеристичної цифри або після додаткової літери.

H – високовольтне обладнання.
М – обладнання з рухомими частинами (наприклад, ротором обертаючоїся машини), випробувано на відповідність ступеня захисту від шкідливих впливів, пов’язаних з проникненням води, з рухомими частинами, що знаходяться в стані руху.
S – обладнання з рухомими частинами (наприклад, ротором обертаючоїся машини), випробувано на відповідність ступеня захисту від шкідливих впливів, пов’язаних з проникненням води, з рухомими частинами, що знаходяться в стані нерухомості.
W – в даний час не використовується.

Приклад:

IP67 – люди, що тримають в руках дріт захищені від шкідливих впливів обладнання; обладнання пилонепроникне і допускає короткочасне занурення в воду.

Запис Код IP. Cтупені захисту спершу з'явиться на Polymetrica.