Recenze

FYZIKA: Problémy s odporem vodičů ŘEŠENÍ

Přenos video signálů v bezpečnostních systémech byl vždy výzvou, protože kvalitu obrazu ovlivňuje mnoho různých faktorů. Důležitou roli při řešení tohoto problému hraje správný výběr kabelu, kterým jsou analogové video signály přenášeny.

V poslední době se však tento úkol zkomplikoval – pokud dříve v bezpečnostním video dohledu dominoval kompozitní video signál CVBS (Color, Video, Blanking and Sync) – standard PAL, nyní k němu byly přidány analogové video signály s vysokým rozlišením:

AHD (analogové vysoké rozlišení),
HD-TVI (High Definition Transport Video Interface),
HD-CVI (High Definition Composite Video Interface).

Koaxiální nebo kroucený pár?

Zvýšení rezoluce vytváří další potíže při přenosu video signálů.

A zde je výběr média pro přenos video signálu „koaxiální nebo kroucená dvojlinka? – stává se spíše scholastickou otázkou: málokdo se zajímá o kanonická řešení – designéři a instalatéři potřebují efektivní a cenově dostupná řešení praktických problémů.

Pokud by totiž v minulém století student při zkoušce řekl, že video signál lze přenášet po kroucené dvoulinkě, pravděpodobně by dostal tlustou dvojku. Mezitím už přenos videa přes kroucenou dvoulinku nikoho nepřekvapuje. Ale. jako v minulém století skutečně nelze videosignál přímo přenášet po kroucené dvojlinkě – převodníky z nesymetrického (vzhledem k „země“) videosignálu na symetrický (na vysílací straně) a zpět (na přijímací straně straně) jsou potřeba.

Stejně tak s koaxiálním kabelem můžete získat výrazně delší vzdálenosti přenosu videa pomocí video zesilovače než bez něj.

V obou případech jsou na vysílací straně do analogového signálu zaváděny zkreslení, které kompenzují pokles frekvenční odezvy kabelu při vysokých frekvencích. Přesnost zadání předzkreslení a pohodlí jejich nastavení je jednou z charakteristik těchto zařízení.

Přípustná délka přenosu signálu závisí na kvalitě konvertorů/video zesilovačů – to znamená o možnostech použití konkrétního kabelu značné délky lze diskutovat pouze ve spojení s konkrétním typem převodníku/zesilovače.

Pokud jde o přímou odpověď na otázku, zda je lepší koaxiální kabel nebo kabel s kroucenou dvojlinkou, je zde výběr dán spíše subjektivními faktory:

cena (včetně konvertorů/video zesilovačů);
snadnost instalace,
kvalita stínění
tradiční preference,

Někdo například tvrdí, že kroucená dvoulinka poskytuje mnohem lepší potlačení šumu než koaxiální kabel. To může být v některých případech skutečně pravda. Ale neměli bychom zapomínat na hustotu koaxiálního opletení – koneckonců, pokud vezmete kabel s dalšími vrstvami fólie (nebo dokonce s vnějším vodičem ve formě trubice – takové kabely existují, připravte se na peníze). :-), pak bude stínění to, co potřebujete. I když bychom neměli zapomínat, že to vše platí pouze pro elektrickou složku elektromagnetického rušení – pokud je vedle signálového kabelu položen vodič, kterým protékají velké proudy, pak lze signálový kabel stínit před magnetickou složkou rušení pouze pomocí ocelová trubka.

Přípustná délka kabelu je omezena nejen rozlišením přenášeného videosignálu – např. pro provoz naprosté většiny kamer je nutné kromě signálů přenášet napájecí napětí (nejlépe po celém objektu z jednoho zdroj).

Přečtěte si více

Maziva pro třmeny: vodítka, brzdy, prachovky, písty | SUPROTEC | SUPRATEC

Touha zjednodušit instalaci kabelů k videokamerám vždy existovala. Takže ještě v minulém století (před příchodem PoE) byly na trhu videosystémy, které přenášely napájecí napětí z monitoru do videokamery přes koaxiální kabel.

Nyní, k vyřešení tohoto problému, existují kombinované kabely obsahující nejen koaxiální nebo kroucenou dvojlinku, ale také silové vodiče. V některých případech může být možné použít pro napájení náhradní páry kroucených párů kabelů.

V každém případě – jak pro přenos video signálů, tak pro přenos napájecího napětí a pro přenos servisních signálů – byste si měli pamatovat lineární odpor vodičů a je určen materiálem, ze kterého jsou tyto vodiče vyrobeny.

Zde jsou měrné odpory materiálů (Ohm x mm 2 / m), ze kterých jsou kabely vyrobeny:

Plocha průřezu se měří v mm 2 proto jsou v referenčních knihách hodnoty odporu vodičů uváděny nejen v jednotkách SI Ohm • m ale v Ohm • mm 2 / m .

viz též POZNÁMKA k tématu „Elektrický odpor. Elektrický odpor“

PŘÍKLADY ŘEŠENÍ PROBLÉMŮ

Úkol č. 1. Délka hliníkového drátu je 500 m, jeho průřez je 4 mm 2. Jaký je odpor drátu?

Úkol č. 2. Měděný drát o průřezu 0,85 mm 2 má odpor 4 ohmy. Jaká je délka drátu?

Úkol č. 3. Délka stříbrného drátu je 0,6 m a odpor je 0,015 Ohm. Určete plochu průřezu drátu.

Úkol č. 4. Pramen hliníkového drátu používaný pro elektrické vedení má plochu průřezu 2 mm2. Jaký průřez musí mít niklový drát, aby se neměnila délka a odpor vedení?

Úkol č. 5. Plochy průřezu ocelových drátů se stejnými délkami jsou 0,05 a 1 mm2. Která má menší odpor? kolikrát?

Úkol č. 6. Odpor drátu o délce 1 km je 5,6 ohmů. Určete napětí na každém úseku drátu dlouhém 100 m, pokud je v něm proud 7 mA.

Úkol č. 7. Existují dva homogenní vodiče, ale první je 8krát delší než druhý, který má dvojnásobnou plochu průřezu. Který vodič má největší odpor? kolikrát?

Úkol č. 8. Kabel používaný k napájení telefonu je vyroben z mnoha tenkých měděných drátů pro flexibilitu. Vypočítejte odpor takového drátu dlouhého 3 m, který se skládá z 20 drátů o průřezu 0,05 mm 2 každý.

Úkol č. 9. Určete proud procházející reostatem z niklového drátu o délce 50 m s plochou průřezu 1 mm 2, pokud je napětí na svorkách reostatu 45 V.

Úkol č. 10. Odpor drátu s plochou průřezu 0,1 mm2 je 180 ohmů. Jakou plochu průřezu je třeba vzít u vodiče stejné délky a ze stejného materiálu, abychom získali odpor 36 Ohmů?