최신 테스트 및 측정 장비를 사용하여 신뢰할 수 있는 정확한 결과를 얻으려면 테스트 및 측정 노하우와 고품질의 부품이 필수입니다. 많은 사용자가 센서, 앰프 및 측정 소프트웨어는 높은 수준의 요구사항을 만족시켜야 한다라고 생각합니다. 하지만 변환기와 앰프를 연결하는 측정용 케이블 또한 높은 수준의 요구사항을 만족해야 합니다. 측정 과정에서 어느 한 부분이 잘못되면 전체 결과가 달라질 수 있기 때문에 고품질의 부품을 사용하는 것이 좋습니다.


물리적 수량을 측정하는 일은 많은 분야에서 핵심이 됩니다. 예를 들어 테스트 벤치에 테스트 및 측정 장비를 사용하는 개발 분야와 테스트 및 측정 장비가 품질 보증의 핵심 요소로 사용되는 생산 라인 모두 적절한 수량을 신뢰할 수 있도록 정확하게 측정하는 것이 중요합니다. 물리적 수량을 측정 신호로 변환할 때는 측정된 수량과 일치하는 올바른 변환기를 사용해야 합니다. 적절한 케이블은 신호증폭기에 신호를 전달하여 측정된 값을 다운스트림 분석 소프트웨어 또는 높은 수준의 제어 아키텍처에서 사용할 수 있도록 합니다. 소신호 및 전자기 간섭 현상은 측정용 케이블이 해결해야 하는 주요 과제입니다.

높은 요구사항

산업 분야, 시험장 또는 자동화 환경에서 케이블을 이용한 작업은 큰 도전에 직면했습니다. 생산 단계에서 시스템 가용성은 특히 중요합니다. 따라서 사무실 환경보다 훨씬 더 높은 요구사항이 필요할 수 밖에 없습니다. 그러한 분야에서는 케이블뿐만 아니라 그에 상응하는 커넥터도 매우 견고해야 하며 뛰어난 전달 성질도 가지고 있어야 합니다. 측정용 케이블은 당연히 이러한 기계적, 테스트 및 측정 요구사항을 만족시켜야 하고 거기에 관련 지침과 기준까지 준수해야 합니다. 특정 분야의 경우 ROHS 지침(2011/65/EC) 및 WEEE 지침(2012/19/EC) 외에 준수해야 할 다른 지침도 있습니다. 예를 들어, ATEX 지침(94/9/EC)은 폭발 위험이 있는 작업장에서 중요한 역할을 합니다.

견고한 기계적 디자인

케이블과 커넥터 품질에 있어서 기계적 측면(Mechanical aspects)은 매우 중요합니다. 기계적으로 견고한 디자인은 좋은 전달 성질의 전제 조건입니다. 높은 접촉력(contact force), 뛰어난 전도성 및 올바른 원자재는 커넥터에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. 테스트 및 측정 장비를 다양한 분야에서 사용할 경우, 연결/분리 주기 횟수 또한 고려해야 합니다. 절연 저항 또는 절연 내력뿐만 아니라 비전도성 부품에서 발생할 수 있는 정전하도 고려해야 할 요소입니다.
사용하려는 분야의 주변 여건에 따라 케이블이 추가적으로 만족시켜야 하는 요구사항이 있습니다. 예를 들면 기름과 물에 대한 저항이나 케이블을 외부에서 사용할 경우 날씨에 의한 영향도 포함될 수 있습니다. 변환기가 움직이는 부분에 장착되어 있을 경우 추가적으로 드래그 체인용 케이블을 사용해야 합니다. 이는 잦은 움직임과 사전에 설정된 반경으로 구부러지는 동작이 케이블 특성에 부정적인 영향을 주어서는 안된다는 것을 의미합니다.

EMC 및 차폐(shielding)

기계적 특징뿐만 아니라 측정용 케이블의 전기적 특성도 매우 중요합니다. 케이블은 변환기에서 생성된 신호를 신호증폭기로 정확하게 전달해야 합니다. 이러한 신호는, 예를 들어 몇 µV에 이를 정도로 아주 미약한 경우가 있기 때문에 간섭을 받지 않고 전달하는 것이 중요합니다. 전기 구동, 주파수 변환기 또는 전원 공급 장치와 같은 전기기기 부품에서 발생한 전자기 간섭은 특히 산업 환경에서 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 모든 장치가 EMC 지침(2004/108/EC)을 준수하는 경우에도 이러한 일이 발생하는데, 신호가 미약하면 작은 간섭에도 영향을 받을 수 있기 때문입니다. 이러한 환경에서 특정 케이블이 간섭을 받지 않고 신호를 전달하기 위해서는 적절한 차폐(adequate shielding)가 필요합니다.

일반적으로 케이블은 간섭에 영향을 받지 않도록 충분히 차폐되어 있습니다. 케이블 차폐에는 대부분 구리나 알루미늄과 같은 비자성 물질이 사용됩니다. 보통 케이블 차폐는 서로 반대 방향으로 짜여있는 2가닥의 편조선으로 되어 있습니다. 이 디자인의 장점은 전자기장으로부터 보호하면서 케이블의 유연성을 높게 유지한다는 것입니다. 편조선의 밀도와 강도는 차폐 정도에 달려 있습니다. 차폐 범위는 전도체 또는 전도체 한 쌍의 표면을 보호할 수 있을 만큼 넓어서 침식현상(punch-through)을 최소화할 수 있어야 합니다. 차폐 범위가 약 95%는 되어야 합니다. 범위가 90% 미만일 경우 안정적인 간섭 보호를 보장할 수 없으며 따라서 아주 미약한 신호는 사용할 수 없습니다.

전문업체가 만든 측정용 케이블

사무실에서 사용하는 네트워크 케이블과는 달리 측정용 케이블에는 주요 특징(shielding 디자인 등)을 일목요연하게 정의해 놓은 관련 규정이 없습니다. 테스트 및 측정 전문업체인 HBM은 매우 다양한 분야에서 특별한 테스트 및 측정 기술에 대한 요구사항을 만족시키는 측정용 케이블을 제공합니다. 예를 들어 7.5/00-2/2/2 6선 케이블 시리즈는 반송 주파수 방식을 사용하는 분야를 위해 특별히 제작되었습니다. 이 케이블은 선과 차폐 사이에서 그리고 해당 선 자체 사이에서도 아주 적은 정전 용량을 가지는 것이 특징입니다. 외부 피복제와 중간 피복제는 폴리우레탄으로 만들어져 전체 케이블의 유연성을 높게 유지합니다. 개발 과정에서 진행한 일명 드래그 체인 테스트를 통해 이 케이블이 반경 75mm로 반복적으로 구부러지는 상황에서도 그 기능을 유지한다는 것이 증명되었습니다. 선은 쌍으로 꼬아서 차폐시켰습니다. 추가적인 차폐는 모든 선을 보호하며 매우 높은 간섭 저항을 나타냅니다. 견고함과 마모 방지 그리고 날씨의 영향을 받지 않는 외부 피복제 덕분에 외부에서도 케이블을 사용할 수 있습니다.

결론

신뢰할 수 있는 정확한 측정 결과를 얻으려면 최적의 조건을 갖추어야 합니다. 변환기에서 측적용 케이블, 신호증폭기 및 다운스트림 소프트웨어로 이어지는 전체 측정 과정은 높은 수준의 기준을 만족해야 합니다. 테스트 및 측정 분야에서 60년 이상의 경험을 쌓은 HBM은 고객에게 가장 적합한 솔루션을 제공하며 측적용 케이블에서도 마찬가지입니다.

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