Fil de Signal à Paires Torsadées Blindé — Paires à Isolation PE à Faible Capacité avec Tresse Blindée Globale pour la Mesure Analogique de Précision, les Boucles d'Instrumentation et les Signaux de Capteurs à Niveau Faible
Câbles Servo, Codeur et Signal /Signal Industriel

Fil de Signal à Paires Torsadées Blindé — Paires à Isolation PE à Faible Capacité avec Tresse Blindée Globale pour la Mesure Analogique de Précision, les Boucles d'Instrumentation et les Signaux de Capteurs à Niveau Faible

Fil de signal à paires torsadées blindé : paires à isolation PE à faible capacité (≤60 pF/m), cuivre IEC 60228 Classe 5, tresse de cuivre étamé globale (≥85 %), 1–12 paires, 0,14–1,0 mm², 300 V. Pour instrumentation, RTD, jauge de contrainte.

Caractéristiques Principales

Isolation des conducteurs en PE (polyéthylène) en standard — constante diélectrique ≤2,4 ; capacité conducteur-à-conducteur ≤60 pF/m ; préserve la fidélité des signaux de capteurs à niveau faible sur des longueurs de câble jusqu'à 500 m
Tresse de cuivre étamé globale avec couverture optique ≥85 % — fournit un blindage électrostatique et un chemin de retour à faible impédance pour les courants EMI induits ; fil de drainage inclus
Construction à paires torsadées avec longueurs de pas contrôlées et décalées — taux de réjection en mode commun (CMRR) maintenu sur toutes les paires ; les paires adjacentes utilisent des pas de torsion différents pour minimiser la diaphonie capacitive
Conception de paires à capacité appariée — épaisseur de paroi d'isolation et longueur de pas de torsion cohérentes sur toutes les paires d'un câble multipaires ; essentiel pour l'acquisition de données à échantillonnage simultané où le synchronisme canal-à-canal doit être prévisible
Cuivre nu toronné flexible IEC 60228 Classe 5 — 0,14 mm² à 1,0 mm² ; le toronnage fin permet un acheminement propre à travers les enceintes d'instruments, boîtes de jonction et armoires de raccordement sans fatigue du conducteur
1 à 12 paires torsadées par câble — d'une simple connexion RTD 4 fils à l'instrumentation thermocouple et jauge de contrainte multicanal dans les applications de recherche et de procédés
Gaine extérieure PVC ou LSZH — ignifuge selon IEC 60332-1-2 ; LSZH répond aux limites d'émission de densité de fumée IEC 61034-2 et de gaz halogènes acides IEC 60754-2 pour les installations critiques pour la sécurité
Résistance d'isolation ≥10 GΩ·km à 20°C — faible courant de fuite préservant la précision des signaux de capteurs de niveau microvolt dans les circuits de mesure à haute impédance

Applications

Mesure de température de précision — connexions RTD 3 fils et 4 fils (Pt100/Pt1000) du capteur au transmetteur ou à l'entrée analogique PLC ; câble de prolongation de thermocouple pour les capteurs de type K, J, T, E, NCâblage de jauges de contrainte et cellules de charge — connexions de capteurs en pont complet et demi-pont avec sortie mV/V ; la paire torsadée annule la captation électromagnétique qui produirait autrement une lecture de contrainte fausseBoucles d'instrumentation de procédés — câblage de transmetteurs 4–20 mA pour la pression, la pression différentielle, le débit, le niveau et les instruments analytiques dans les usines chimiques, pétrolières et gazières et de production d'électricitéAcquisition de données multicanal — échantillonnage simultané de multiples entrées analogiques à travers un seul câble multipaires avec capacité appariée par paire pour la cohérence du synchronisme canal-à-canalCâblage de signaux de vibration et accéléromètres — connexions d'accéléromètres IEPE (ICP) où le signal CA (mV/g) est superposé à une tension de polarisation CC ; la faible capacité du câble minimise l'atténuation du signal aux fréquences plus élevéesInstrumentation scientifique et de laboratoire — câblage de mesure de tension, courant et résistance de précision pour enregistreurs de données, multimètres numériques et compteurs LCR dans les environnements de laboratoire de R&D et d'étalonnage

Spécifications Techniques

Matériau du conducteur Cuivre nu (étamé en option), IEC 60228 / VDE 0295 Classe 5 toronné flexible
Section du conducteur 0,14 mm², 0,22 mm², 0,34 mm², 0,50 mm², 0,75 mm², 1,0 mm²
Nombre de paires 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12 paires torsadées
Longueur de pas de torsion des paires 20–50 mm ; décalée entre paires adjacentes pour la minimisation de la diaphonie
Identification des paires Code couleur selon DIN 47100 ; ruban numéroté pour >8 paires
Matériau d'isolation des conducteurs PE (polyéthylène) ; constante diélectrique ≤2,4 ; tan δ ≤0,0005 à 1 MHz
Épaisseur de paroi d'isolation 0,2 mm (0,14–0,34 mm²), 0,3 mm (0,50 mm²), 0,4 mm (0,75–1,0 mm²)
Câblage des paires Paires câblées en couches concentriques avec éléments de remplissage PP non hygroscopiques
Enveloppe intérieure Ruban de feutre non tissé PET sur l'assemblage des paires câblées ; isole les paires du blindage pendant la flexion
Blindage global Tresse de fil de cuivre étamé ; couverture optique ≥85 % ; angle de tresse 30–45°
Fil de drainage Cuivre étamé, 0,22 mm², en contact électrique continu avec la surface intérieure de la tresse
Gaine extérieure — PVC Compound PVC, Shore 85–90 A ; gris RAL 7001 ou noir RAL 9005
Gaine extérieure — LSZH Compound sans halogène à faible fumée ; IEC 61034-2, IEC 60754-1/2 ; gris
Tension nominale (U₀/U) 300 V
Tension d'essai (conducteur/conducteur) 1 500 V CA, 5 minutes
Tension d'essai (conducteur/blindage) 1 500 V CA, 5 minutes
Résistance d'isolation ≥10 GΩ·km à 20°C (minimum) ; ≥20 GΩ·km typique pour PE
Capacité (conducteur/conducteur dans la paire) ≤60 pF/m à 800 Hz (référence 0,50 mm²)
Capacité (conducteur/blindage) ≤100 pF/m à 800 Hz
Déséquilibre de capacité (paire-terre) ≤500 pF/100 m à 800 Hz
Résistance CC du conducteur Selon IEC 60228 Classe 5 : ≤39,0 Ω/km (0,50 mm²), ≤26,0 Ω/km (0,75 mm²), ≤19,5 Ω/km (1,0 mm²)
Plage de température (fixe · PVC) -20°C à +70°C
Plage de température (fixe · PE + PVC) -40°C à +80°C (conducteurs PE, gaine PVC — fixe uniquement)
Rayon de courbure minimal (fixe) 6× le diamètre extérieur du câble
Ignifugation IEC 60332-1-2 (PVC et LSZH)
Densité de fumée (LSZH) IEC 61034-2 — transmittance lumineuse ≥60 %
Gaz halogènes acides (LSZH) IEC 60754-2 — émission de HCl ≤0,5 %, pH ≥4,3, conductivité ≤10 μS/mm
Certifications CE, RoHS ; fabrication ISO 9001

Description Détaillée

Qu'est-ce qu'un Fil de Signal à Paires Torsadées Blindé ?

Un fil de signal à paires torsadées blindé est le type de câble spécifiquement optimisé pour la mesure analogique à niveau faible — la catégorie de signal industriel qui exige le plus de son câblage. Alors que tous les câbles à paires torsadées blindés réduisent le bruit, un fil de signal construit pour les applications de mesure se distingue sur trois paramètres :

  1. Matériau d'isolation — Polyéthylène (PE) au lieu du PVC, réduisant la constante diélectrique de ~4 à ~2,3. Cela réduit de moitié la capacité de la paire, préservant la bande passante du signal et minimisant la charge capacitive sur les capteurs à haute impédance
  2. Résistance d'isolation — ≥10 GΩ·km minimum (contre ≥5 GΩ·km pour les câbles de signal à usage général). Au niveau du gigaohm, les courants de fuite à travers l'isolation se mesurent en picoampères — sous le plancher de bruit de tous les instruments de laboratoire sauf les plus sensibles
  3. Appariement de capacité — l'épaisseur de paroi d'isolation et la longueur de pas de torsion des paires sont contrôlées à des tolérances plus serrées afin que toutes les paires d'un câble multipaires aient une capacité appariée. Dans un système d'acquisition de données à échantillonnage simultané, une capacité non appariée se traduit directement par un décalage de synchronisme canal-à-canal
Ces trois propriétés comptent car dans la mesure de précision, le câble fait partie du circuit de mesure. Un câble de 100 m avec isolation PVC ajoute ~12 nF de capacité en parallèle avec la sortie du capteur. Pour un pont de jauge de contrainte avec une impédance de sortie de 350 Ω, ces 12 nF forment un filtre passe-bas avec une coupure à -3 dB à ~38 kHz — acceptable pour la mesure de contrainte statique. Mais pour un accéléromètre piézoélectrique avec une impédance de sortie de 1 MΩ, les mêmes 12 nF créent une coupure à ~13 Hz — le câble est devenu la limitation dominante de la bande passante.

L'isolation PE réduit de moitié la capacité du câble, doublant la bande passante utilisable — ou, pour la même bande passante, doublant la longueur de câble admissible.

Fil de Signal vs Câble Blindé Standard — Qu'est-ce Qui Change ?

ParamètreCâble à Paires Torsadées Blindé StandardFil de Signal à Paires Torsadées Blindé
Isolation des conducteurs par défautPVC (εr ≈ 3,5–4,5)PE (εr ≈ 2,3)
Capacité (conducteur-conducteur, 0,50 mm²)≤120 pF/m≤60 pF/m
Résistance d'isolation (min)≥5 GΩ·km≥10 GΩ·km
Appariement de capacité (paire-à-paire)Non contrôléVariation ≤5 % entre paires
Plage de tailles de conducteur0,14–2,5 mm²0,14–1,0 mm² (optimisé pour le signal, pas la puissance)
Nombre maximal de paires24 paires12 paires (l'isolation PE est plus rigide ; des nombres de paires plus élevés augmentent fortement le DE)
Température (fixe)-20°C à +70°C (gaine PVC)-40°C à +80°C (conducteurs PE + gaine PVC)
Meilleure applicationSignal général : RS-485, CAN, 4–20 mA, E/S numériquesMesure de précision : RTD, thermocouple, jauge de contrainte, accéléromètre, analogique niveau mV
SurooûtRéférenceModéré — l'isolation PE et les contrôles de processus plus stricts ajoutent ~15–25 % au coût de matériau et d'essai

Le surcoût reflète de réelles différences de fabrication — l'isolation PE nécessite des outillages d'extrusion et des paramètres de processus différents de ceux du PVC, et l'appariement de capacité nécessite un essai individuel de chaque paire plutôt qu'un échantillonnage par lots. Pour les applications où la précision de mesure est limitée par le capteur et l'électronique (pas le câble), le câble standard est le choix rationnel. Pour les applications où le câble est le facteur limitant, le fil de signal s'amortit en performance de mesure.

Applications de Mesure — Comment le Câble Affecte la Précision

Mesure de Température RTD (Pt100, 4 Fils)

Un RTD Pt100 change de résistance d'environ ~0,385 Ω/°C. Dans une mesure 4 fils, le courant d'excitation (typiquement 1 mA) circule à travers une paire, et la chute de tension aux bornes du RTD est détectée à travers une seconde paire. La paire de détection transporte un courant négligeable, donc sa résistance série n'affecte pas la mesure.

Ce qui affecte la mesure, c'est :

  • La FEM thermoélectrique à la jonction du conducteur de cuivre et du fil de sortie du RTD — elle apparaît comme un décalage CC en série avec la tension mesurée. Utiliser des conducteurs en cuivre étamé dans toute la chaîne de signal minimise les jonctions de métaux dissemblables
  • Le couplage capacitif de la tension secteur 50/60 Hz sur la paire de détection — le blindage l'intercepte, mais uniquement s'il est correctement terminé. Un blindage flottant n'est pas un blindage du tout
  • Le courant de fuite à travers l'isolation de la paire de détection — la résistance d'isolation ≥10 GΩ·km du PE signifie ≤10 nA de fuite à 100 V, négligeable par rapport au courant d'excitation de 1 mA

Prolongation de Thermocouple

Les thermocouples produisent une tension proportionnelle à la différence de température entre la jonction de mesure (chaude) et la jonction de référence (froide). Un thermocouple de type K génère environ 40 μV/°C.

La source d'erreur liée au câble la plus importante dans la mesure par thermocouple est la FEM thermoélectrique au connecteur ou bornier. Si le fil de thermocouple est en cuivre (comme dans un câble à paires torsadées standard), la jonction cuivre-alliage-de-thermocouple à chaque bornier crée un thermocouple supplémentaire non mesuré. Une différence de température de 1°C à travers ce bornier produit ~40 μV d'erreur — équivalente à une erreur de mesure de 1°C pour le type K.

L'approche correcte consiste à utiliser un câble de prolongation de thermocouple — des conducteurs faits des mêmes alliages que le thermocouple lui-même — de la tête de capteur à l'instrument de mesure. Un fil de signal à paires torsadées blindé avec des conducteurs en cuivre à usage général ne doit être utilisé qu'entre le transmetteur de thermocouple (qui convertit la tension du thermocouple en 4–20 mA à la tête de capteur) et le PLC — pas entre le thermocouple et le transmetteur.

Jauge de Contrainte (Pont Complet, 350 Ω)

Un pont de jauge de contrainte de 350 Ω avec une sensibilité de 2 mV/V et une excitation de 5 V produit une sortie pleine échelle de 10 mV. Pour un CAN 16 bits avec une plage d'entrée ±10 mV, 1 LSB = 0,305 μV.

À ce niveau de signal :

  • La capacité du câble forme un filtre passe-bas avec l'impédance de sortie du pont (~350 Ω). Un câble de 100 m avec 60 pF/m = 6 nF total → -3 dB à ~76 kHz. Pour la mesure de contrainte statique ou quasi-statique (CC–100 Hz), c'est sans importance
  • Le bruit triboélectrique — la charge générée par le frottement entre le conducteur et l'isolation lorsque le câble est fléchi — peut produire des pics de tension qui dépassent le signal de niveau microvolt. L'isolation PE a un bruit triboélectrique plus faible que le PVC, ce qui est une des raisons pour lesquelles elle est privilégiée pour l'instrumentation
  • L'efficacité du blindage — le blindage du câble doit empêcher le 50/60 Hz couplé capacitivement depuis l'environnement d'atteindre les conducteurs de signaux. Même 1 μV de ronflement secteur couplé est ~3 LSB sur une mesure 16 bits de ±10 mV

Courant de Blindage et Boucles de Terre dans les Systèmes de Mesure

Une boucle de terre se produit lorsque le blindage (ou la masse commune du signal) est connecté à la terre à plus d'un point. Toute différence de potentiel entre ces points de terre — toujours présente dans un environnement industriel — entraîne un courant à travers le blindage. Ce courant de blindage se couple dans les conducteurs de signaux via l'impédance de transfert du blindage.

Pour les boucles de courant 4–20 mA, les courants de boucle de terre de quelques milliampères sont typiquement sous la marge de bruit. Pour les signaux de capteurs de niveau mV (thermocouple, jauge de contrainte), même des courants de boucle de terre de niveau microampère peuvent produire des erreurs mesurables.

La règle de mise à la terre du blindage en un seul point :
  • Connectez le fil de drainage du blindage à la terre à l'extrémité de l'instrument de mesure (entrée analogique PLC, enregistreur de données, carte DCS)
  • Laissez le blindage flottant à l'extrémité du capteur
  • Si le boîtier du capteur est métallique et mis à la terre (courant pour les transmetteurs de pression et cellules de charge), utilisez un support isolant ou assurez-vous que l'électronique interne du capteur isole le signal du boîtier
  • N'utilisez jamais le fil de drainage du blindage comme masse commune du signal (référence 0 V) — acheminez un conducteur dédié

Pourquoi Choisir Yichi pour le Fil de Signal à Paires Torsadées Blindé ?

  • Isolation PE en standard — pas un argument de vente : Nous standardisons sur le polyéthylène pour le fil de signal car ses propriétés électriques (εr ≤2,4, tan δ ≤0,0005, RI ≥10 GΩ·km) sont mesurablement supérieures au PVC pour les applications de mesure. Le PVC est disponible comme option de réduction des coûts, mais le PE est ce que nous recommandons
  • Capacité appariée sur chaque longueur de production : Chaque paire d'un fil de signal multipaires est testée pour la capacité conducteur-à-conducteur à 800 Hz. Les paires en dehors de la limite de variation inter-paires de ≤5 % sont rejetées. C'est un essai que les fabricants de câbles à usage général n'effectuent pas car leurs clients ne l'exigent pas — mais dans les systèmes d'échantillonnage simultané multicanal, c'est la différence entre des données de canaux corrélées et non corrélées
  • Longueur de pas décalée — vérifiée et enregistrée : La longueur de pas de torsion de chaque paire est mesurée et enregistrée pendant la production. La différence entre paires adjacentes est vérifiée comme ≥5 mm — suffisante pour décorréler les chemins de couplage capacitif et empêcher les points chauds de diaphonie à intervalles périodiques le long du câble
  • Résistance d'isolation testée à 100 V CC : La spécification ≥10 GΩ·km est vérifiée, pas supposée à partir des propriétés du matériau. Un seul vide d'isolation microscopique compromet la résistance de niveau gigaohm — et il ne sera pas détecté par un « test ponctuel » à 500 V CC qui ne vérifie que les défauts grossiers
  • Conçu en pensant à l'ingénieur de mesure : Marquage au mètre séquentiel, étiquetage « Extrémité Instrument » / « Extrémité Terrain », et extrémités de fil de drainage pré-dénudées disponibles sur demande. Les petits détails qui rendent l'installation sur le terrain plus rapide et la mise en service plus fluide

Questions Fréquentes

Pourquoi la capacité compte-t-elle pour les signaux de mesure ?

La capacité âme-à-âme est ≤60 pF/m et le déséquilibre de capacité est ≤500 pF/100 m à 800 Hz, avec une isolation PE de constante diélectrique ≤2,4. Une capacité élevée atténue les signaux de capteur de faible niveau, et le déséquilibre convertit le bruit en mode commun en erreur en mode différentiel.

Quel rejet de bruit cette construction procure-t-elle ?

Des paires individuellement torsadées à pas de couchage contrôlés et décalés maintiennent le rejet en mode commun sur toutes les paires. La tresse globale en cuivre étamé à couverture ≥85 % avec un angle de tresse de 30–45° fournit le blindage électrostatique et un chemin de retour basse impédance pour le courant induit.

Peut-il être utilisé pour les boucles 4–20 mA et les capteurs RTD ?

Oui. Le câblage de transmetteurs 4–20 mA et les connexions RTD à 3 ou 4 fils (Pt100/Pt1000) sont des applications standard, sur 1–12 paires de cuivre Classe 5 de 0,14–1,0 mm². La résistance d'isolation est ≥10 GΩ·km à 20°C, ce qui préserve la précision au niveau du microvolt dans les circuits haute impédance.

Dois-je spécifier une gaine PVC ou LSZH ?

Le PVC (Shore 85–90 A) est l'option polyvalente pour les armoires d'instruments et les salles de commande. Le LSZH répond à la densité de fumée IEC 61034-2 et aux limites de gaz acides halogénés IEC 60754-1/2, ce qui est exigé pour les espaces publics ou occupés confinés.

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Produit: Fil de Signal à Paires Torsadées Blindé — Paires à Isolation PE à Faible Capacité avec Tresse Blindée Globale pour la Mesure Analogique de Précision, les Boucles d'Instrumentation et les Signaux de Capteurs à Niveau Faible

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