本期主要内容:
1)导线选择的基本知识
2)常用的信号控制线类型
3)相见恨晚的理线工具
4)比赛中容易出现的线路问题
我们在进行工程样机的设计调试时,用的最多的就是杜邦线或者面包板跳线。类似这样~
但是比赛的时候再用杜邦线就很危险了
作品运输过程中接头脱落?
反复插拔导致接头松动?
比赛现场接触不良?
我们将分四节来讲解项目后期作品布线的问题,把隐患降到最小,让作品从实验室样机变成工程机。
1)导线选择的基本知识
导线的规格常以“平方”为单位,默认为平方毫米(mm),指导线的横截面积。在导线材质一定的前提下,其直接决定了导线的载流量。
一般情况下,整机的电源线至少要选择1平方以上的导线,具体的导线规格要根据整机的实际功率和电流来决定,往往我们会留一定的余量来保证线路的安全。值得注意的是,如果机器中有大功率电动机存在,我们也只需要按照额定电流来选择并保留一定的余量即可,不需要过多的考虑启动瞬时电流。
信号线一般选择在0.3方到0.5方之间,尽量选择多股铜芯(不少于12根)。单股铜芯的导线不易缠绕,容易断裂,且较难焊接。具体的线型选择会在第二节进行具体介绍。
2)常用的信号控制线类型
首先给大家纠正几个误区,我们在平常用的最多的就是杜邦线,但它并不适合用在作品的正式比赛中。杜邦线主要用于电路设计实验的初期调试,颜色丰富,组合自由,插拔方便。然而,它的主要问题在于线材和插头的质量。杜邦线的内层导线为黄铜,外层绝缘层较硬,很容易在运动中断开。另外,杜邦线的插头为铝制插头,多次插拔后会产生不可恢复的变形,导致松动,引起线路的接触不良。
彩色排线与杜邦线同根同源,同样存在线材的相关问题,是不建议用于作品的布线的。
如果在淘宝直接搜索“导线”,得到的最多的线材推荐是“OK线”。其内部金属导线为单根镀锡铜线,多用于电路板飞线,PCB跳线。大家同样不要被它丰富的颜色所迷惑,由于OK线很容易被拉断,绝对不能用于作品的信号线布线,不出三天就会在作品的机械活动处或者导线连接处产生很多断点。
这里给大家推荐两种线材。一种是单股的彩色导线,另外一种是多股的专门的彩色控制信号线线缆(RVV/RVVP/UL)。
RV线材软硬适中,在运动部件中也能长期使用,颜色丰富,可以根据自己的需要选择特定的规格以及颜色。常用红-黑作为元器件的供电线,其他颜色作为信号线,其中绿色作为信号输入,白色作为信号输出。
RVV/RVVP/UL线材相似,区别在于屏蔽层不同,如果对信号要求以及传输距离要求不是很高,可以根据价格的来进行选择。我们经常使用的手机数据线就是RVVP线材,说道这里,大家应该可以有一种更直观的感受。铜芯质量好,内层绝缘层柔软,外层保护层抗拉,可以说是最好的控制信号线的选择。其缺点就是要根据自己的需求选择合适的内芯股数,通用性不太好。
另外,在特殊情况下,网线和室外网线也是一个不错的选择。两者的差别在于室外网线自带供电线,用于供电,这一点对伺服电机来说很实用。
导线种类汇总及特点说明
RVVP:铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆电压V/V2-24芯
RG:物理发泡聚乙烯绝缘接入网电缆用于同轴光纤混合网中传输数据模拟信号
UTP:局域网电缆用途:传输电话、计算机数据、防火、防盗保安系统、智能楼宇信息网
KVVP:聚氯乙烯护套编织屏蔽电缆用途:电器、仪表、配电装置的信号传输、控制、测量
SYWV、SYKV有线电视、宽带网专用电缆结构:(同轴电缆)单根无氧圆铜线+物理发泡聚乙烯(绝缘)+(锡丝+铝)+聚氯乙烯(聚乙烯)
RVV(IEC52/53)聚氯乙烯绝缘软电缆用途:家用电器、小型电动工具、仪表及动力照明
AVVR聚氯乙烯护套安装用软电缆
SBVVHYA数据通信电缆(室内、外)用于电话通信及无线电设备的连接以及电话配线网的分线盒接线用
RV、RVP聚氯乙烯绝缘电缆
BV、BVR聚氯乙烯绝缘电缆用途:适用于电器仪表设备及动力照明固定布线用
RIB音箱连接线
KVV聚氯乙烯绝缘控制电缆用途:电器、仪表、配电装置信号传输、控制、测量
SFTP双绞线传输电话、数据及信息网
UL电脑连接线
VGA显示器线
SYV同轴电缆无线通讯、广播、监控系统工程和有关电子设备中传输射频信号
SDFAVP、SDFAVVP、SYFPY同轴电缆,电梯专用
JVPV、JVPVP、JVVP铜芯聚氯乙烯绝缘及护套铜丝编织电子计算机控制电缆
3)相见恨晚的理线工具
在这儿小编给大家介绍几种常用的接线、理线工具。更多的内容可以出门右拐自行淘宝。
首先说一下接线器。在遇见接线器之前,我一直是老老实实的把导线相互盘好+焊锡膏涂匀+电烙铁加焊+热缩管,一套流程完整而严谨,稳定牢固。
直到遇见了接线器
电源线接线端子▲
单股导线接线端子▲
对接接线端子▲
T型接线端子▲
我觉得我已经不用多说什么了,大家自己去搜索就好了,另外给大家介绍几种集线器,上图
理线带▲
集线管▲
线槽▲
粘贴式理线器▲
尼龙扎带▲
标签扎带▲
拖链▲
4)比赛中容易出现的线路问题
其实比赛中的常见问题只有一种,就是接触不良,不过这一种已经足够让人抓狂了。由于我们在第一时间很难判断是芯片的损坏还是由于线路接触不良引起的问题,而且即便确定了是接触不良引起的问题,面对数百根的线路,排查出问题线路也是很令人抓狂的,容易给人很大的心里恐惧感。
这个时候一定不能慌
首先应该判断是供电线的问题还是信号线的问题,判断原则就是指示灯。如果指示灯没有亮,多半是由于供电线路故障造成的,这个时候断开电路,用万用表逐一排查线路接头即可,像这种星型接线方式最容易出问题了,设计过程中一定要避免。
检查到故障所在,重新焊接连接点即可。这里给大家推荐一个焊接神器,燃气电烙铁。再也不用拖着长长的电线了,非常适合比赛现场电路焊点的检修。
对于信号线的接触不良,最好的解决办法就是提前预防,使用专用的端子或者将导线焊接在板子上是最稳妥的办法。如果在比赛现场出现了这个问题。第一步是检查模块是否正产,将元器件替换看看能否正常工作,第二步才是更换导线。
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