Aké pripojovacie káble vybrať pre multiplexory HIOKI SW100x?
Predpokladajme, že potrebujete otestovať kvalitu kontaktov - zváraných spojov modulov Li-ion batérií. Zároveň ste v situácii, keď jednou z kľúčových požiadaviek na testovanie je rýchlosť, pretože tento test vykonávate vo výrobnom prostredí. Jedným zo spôsobov, ako vykonať toto meranie v čo najkratšom čase, by bolo zakúpiť toľko odporových meračov HIOKI RM3545, koľko máte celkovo spojov na testovanie na každom batériovom module, a vykonať všetky tieto merania paralelne. No pravdepodobne uznáte, že to asi nie je to pravé, aspoň z hľadiska počiatočnej investície do prístrojového vybavenia.
Spoločnosť HIOKI preto ponúka aj multiplexné riešenia, ako je SW1001 alebo jeho väčší brat SW1002. Vďaka rýchlosti prepínania kanálov len 11 ms/k. umožňujú tieto prepínacie jednotky vykonávať vyššie uvedené kontroly zvarových kontaktov takmer rovnako rýchlo ako paralelné testovanie. Okrem nižších nákladov je toto riešenie oveľa jednoduchšie aj z hľadiska integrácie do výrobného prostredia ako paralelné nasadenie viacerých meracích prístrojov.
Prepínače série SW100x samozrejme nie sú určené len na meranie odporu, ale aj na meranie napätia a všeobecné testovanie lítium-iónových batérií (podrobne nižšie - s použitím BT4560). V závislosti od konkrétnej aplikácie a meracieho prístroja sa princípy merania mierne líšia; ide buď o dvojvodičové, štvorvodičové alebo štvorpárové merania.
Najbežnejším príkladom dvojvodičových meraní sú merania napätia pomocou digitálneho voltmetra, napríklad HIOKI DM7276. Voltmeter sa v tomto prípade pripojí na terminál 1 spínacej jednotky, pričom voliteľný vstupný modul na pripojenie zo strany DUT je modul s označením SW9001 (modul na ľavej strane obrázku 2).
Štvorvodičové merania sú zvyčajne merania odporu pomocou vyššie uvedeného RM3545 alebo testy batérií/batériových článkov pomocou testera batérií s frekvenciou 1 kHz-ACIR, ako je napríklad dnes už de facto priemyselný štandard BT3562A, tiež od spoločnosti HIOKI. V tomto prípade by bol prístroj pripojený na terminál 2 a vstupný modul by bol opäť SW9001.
Napokon, aplikácie párového merania so 4 svorkami vyžadujú šesť vodičov namiesto štyroch, pretože sú potrebné ďalšie dva vodiče pre spätný prúd, čo pomáha minimalizovať účinky vírivých prúdov. Prístrojom v tomto prípade je HIOKI BT4560 (batériový impedančný merač). Tento prístroj sa pripája k spínacej jednotke na termináli 3 a vyžaduje vstupný modul označený SW9002. Mimochodom, ak sa pýtate, prečo koaxiálne káble - ich tienenie sa používa práve na prenos spätných prúdov.
Každopádne sa vráťme k prepojeniu medzi DUT a práve predstavenými spínacími jednotkami série SW100x: všetko uvedené v konečnom dôsledku znamená jedno, a to, že jednoducho neexistuje jediný "one-size-fits-all" kábel. Okrem počtu vodičov v danom spojení ovplyvňuje výsledky merania aj dĺžka a spôsob vedenia týchto káblov, pretože každá úloha si vyžaduje špecifický prístup. Preto tieto káble spoločnosť HIOKI neponúka a namiesto toho ich zvyčajne vyrábajú len systémoví integrátori na zákazku podľa presných požiadaviek konkrétnej aplikácie (a zákazníka).
V používateľskej príručke pre spínacie jednotky SW100x sa uvádzajú technické požiadavky na káble, ktoré možno použiť z hľadiska maximálnej kapacity a odporu, ale už sa neuvádzajú typy káblov ani konkrétne modely. Jedným z dôvodov je, že káble bežne používané v Ázii nemusia byť také bežné v Európe. To však prirodzene vedie k otázkam zákazníkov o odporúčaniach vhodných káblov a konektorov.
Ak plánujete používať SW1001 alebo SW1002 na dvoj- alebo štvorvodičové merania s modulmi SW9001, vhodným káblom dostupným v Európe je kábel od spoločnosti Lapp Group s názvom UNITRONIC LiHCH (TP) 25x2x0,14 (číslo položky 0038325). Ide o verziu kábla s 25 skrútenými pármi káblov. Ak však potrebujete menej párov alebo by ste radšej zväzok rozdelili, môžete si samozrejme vybrať aj iné verzie tohto kábla. Kábel je k dispozícii v požadovaných dĺžkach v internetovom obchode LAPP.
Ako konektor môžete použiť ľubovoľný konektor D-sub female typu DD-50, napríklad od spoločnosti HARTING Technology Group (číslo položky 09 67 050 4704), ktorý je k dispozícii v spoločnosti Farnell Electronics (objednávacie číslo 2752194).
Ak plánujete používať SW100x na aplikácie párového merania so 4 koncovkami (napr. s batériovými meračmi impedancie HIOKI BT4560 a modulmi SW9002), vhodným káblom je "RG 174 UR" od spoločnosti Caledonian Cables. Dajte si však pozor na jeden malý detail - je veľký rozdiel v odpore "normálneho" kábla RG 174 a požadovaného kábla RG 174 UR. Prvý z nich, ktorý sa dá nájsť takmer všade, nespĺňa požiadavky na použitie s modulom SW9002.
Ako konektor môžete použiť ľubovoľný konektor D-sub typu DC-37, napríklad od spoločnosti Harting (číslo položky 09 67 037 4704), ktorý je k dispozícii aj v spoločnosti Farnell Electronics (objednávacie číslo 1096857).
Po výbere správnych káblov a konektorov je ďalším krokom ich správne usporiadanie s ohľadom na maximálnu dĺžku a tiež eliminácia iných vplyvov, ako sú napríklad vírivé prúdy. Ale to je už iný príbeh...
Ďakujem kolegom Elmarovi Schildbachovi, Makotovi Takizawovi a Yuto Akamatsuovi za prieskum trhu a testovanie možných riešení. Na záver však malá výhrada: Zostavenie informácií o navrhovaných produktoch tretích strán bolo vykonané s maximálnou starostlivosťou, napriek tomu týmto neposkytujeme žiadnu záruku správnej implementácie v konkrétnej aplikácii. Preto sú postupy navrhované v tomto článku len odporúčané a záruka presných a bezpečných meraní zostáva na zodpovednosti systémového integrátora.
Kai Scharrmann, HIOKI EUROPE GmbH