Gibt es eine kostengünstige Alternative zu RJ45-Kabeln für eine große Anzahl von Signalen?

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Wir entwerfen zwei (gedruckte) Schnittstellenplatinen und müssen sie mit Kabeln (0,5-1,5 m) verbinden. Wir überlegen uns also, welche Anschlüsse verwendet werden sollen. Wir möchten Twisted-Pair-Kabel wie in einem RJ45-Kabel verwenden.

Das Problem ist, dass es sich um 200 Signale (-10 V bis +10 V) handelt, für die 50x RJ45-Kabel erforderlich wären.

Alternativen, die ich kenne, sind RJ21- oder DSUB-50-Kabel mit 50 Pins und jeweils 2x25 Drähten. Ihre Anschaffung ist viel zu teuer (in Deutschland wären es mindestens 450 € für 8 Kabel) und das Löten von 800 Kontakten wird vorerst als zu aufwändig angesehen (+ 120 € Material). Zum Vergleich konnten wir für 70 € 50x RJ45-Kabel aus der Box bekommen.

Also frage ich mich, ob es eine Alternative gibt? Gibt es Kabelstandards, die so zuverlässig und günstig wie RJ45 sind, aber für eine größere Anzahl von Signalen geeignet sind? (Wenn der Twisted-Pair-Zustand nicht gegeben wäre, wären Flachbandkabel eine gute Wahl.)

Für die maximale Frequenz der Signale könnte man etwas um 200-500 kHz annehmen, die Impedanz des Kabels sollte nicht allzu viel ausmachen, da die Eingangsimpedanz des Endgeräts 1 MOhm beträgt (aber ich bin weit davon entfernt, ein Experte in diesem Bereich zu sein Angelegenheit).

Weitere Klarstellung: Wir haben ungefähr 60 analoge und ungefähr 100 digitale Signale, von denen einige eine hohe Frequenz und steife Flanken aufweisen, während andere nur selten Signale zur Steuerung einer State-Space-Maschine ändern. Ungefähr 40 der 200 "Signale" sind tatsächlich geschliffen.

Ich bin nicht auf der Suche nach einer Verbesserung der Grundeinstellungen, da diese nicht geändert werden können. Hinter den Schnittstellenkarten folgen direkt die Endgeräte. Abgesehen von einer geringfügigen Verstärkung und Filterung der analogen Signale besteht der Zweck der Schnittstellenkarten darin, die Signale aller Sensoren und Aktoren zu sammeln und umzuverteilen, um eine bessere Verkabelung zu ermöglichen.


Das System sieht im Grunde so aus: Bildbeschreibung hier eingeben

Da die DSUB-50-Anschlüsse des richtigen Systems in den meisten Fällen keine Twisted-Pair-Verdrahtung ermöglichen, bestand die Idee darin, den DSUB-50 direkt mit einer Schnittstellenkarte (ohne Kabel) zu verbinden, um besser geeignete Anschlüsse zu bieten.

thewaywewalk
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Was ist mit den Kosten für die Anschlüsse? Kabel sind eine Sache, aber Sie dürfen weder das, woran Sie sie anschließen, noch den Platz auf der Platine für diese Anschlüsse vergessen.
Joren Vaes
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Haben Sie Amphenol RJ21 25-Paar-Telefonstecker in Betracht gezogen (2 davon)? Sie sind physisch ziemlich groß, aber Kabel und Stecker sind relativ billig und leicht zu beschaffen. Ultra-Wide-SCSI-Kabel sind eine weitere Möglichkeit.
Dean Franks
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Wenn die erste Karte eine Signalkonditionierung und die zweite eine ADC-Karte ist, warum nicht alles auf eine Karte stecken und überhaupt kein Kabel haben?
Peufeu
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RJ45 ist ein Stecker, kein Kabel.
R ..
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Ich sehe hier viele Vorschläge für alternative Verkabelungsanordnungen, aber haben Sie darüber nachgedacht, die Signale über eine serielle Hochgeschwindigkeitsverbindung wie USB zu muxen?
Robert Harvey

Antworten:

45

Es gibt Flachbandkabel mit verdrillten Drähten:

Bildbeschreibung hier eingebenBildbeschreibung hier eingeben

Alle paar cm befindet sich ein flacher Abschnitt, an dem ein IDC-Stecker angebracht werden kann.

Wenn man sich zwei Produktzeichnungen ansieht, scheint es ziemlich typisch zu sein, 50 mm Flachkabel pro 500 mm zu haben.

Das Photon
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Der große Vorteil dieser Lösung gegenüber 50x getrennten RJ45-Kabeln ist die Reduzierung der Möglichkeit, die falschen Kabel anzuschließen! 8x 25-paarige Kabel reduzieren die Möglichkeit eines Fehlsteckens erheblich ... nur 8 Stecker an jedem Ende!
Matt
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Also würden wahrscheinlich 6 davon (je 2x32 Drähte) ausreichen, zusammen mit 12 Steckern wären es um die 120 €. Scheint eine gute Option zu sein. Ich wusste nicht, dass diese Kabel existieren. Vielen Dank!
Thewaywewalk
Ich wollte dasselbe sagen. Flexi- oder Flachkabel.
Dimitri
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Mir kommen SCSI-Kabel in den Sinn. Sie haben viele Pins (68 in der Ultrawide-Version), sind gut abgeschirmt und können relativ billig bezogen werden, da niemand mehr SCSI-Speicher verwendet. Wenn Sie sich für den LVDS-Typ entscheiden, sind die Anschlüsse sogar annehmbar klein (obwohl das Verlegen dann schmerzhaft ist).

SCSI LVDS- und HD68-Anschlüsse

WooShell
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„kann ziemlich billig bekommen werden , da niemand nutzt SCSI - Speicher mehr“ , das heißt sie werden bald ziemlich teuer werden , weil es keinen Markt ist
Rohr
Teurer als die verdrillten Flachbandkabel, aber immer noch eine Option. Vielen Dank!
Thewaywewalk
ebay.com/itm/131038638426 Von diesen Losen (jede Menge ist 2) werden 36 USD weltweit versendet. Dann brauchst du vier davon von ebay.com/itm/371862526654 . Ein Vorteil hierbei ist der sehr geringe Platzbedarf der Steckverbinder im Vergleich zu 50 RJ-45.
chx
Low Voltage Differential SCSI war auch mein erster Gedanke. 34 Paare pro Stecker und handelsübliche Kabel und Stecker. Und die Kabel sind auch für einigermaßen hohe Frequenzen ausgelegt.
Tonny
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Sie können eine Art Flachbandkabel verwenden. Eine kostengünstige Option ist die Verwendung von IDE-Kabeln, wie sie von älteren PATA-Festplatten verwendet werden:

IDE-Kabelabbild

Jeder von ihnen hat 40 Pins, so dass 5 davon die 200 Pins bringen, die Sie wollen.

Eine andere Option wäre die Verwendung direkter Stifte zum Verbinden der Platinen. Wenn der PC / 104- Standard jedoch bereits ein bisschen schwer zu verbinden ist (aufgrund der Summenreibung von allen 104 Pins), ist es mit Sicherheit schwieriger, 200 anzuschließen.

Wenn Sie beim Anschließen der Karten mehr Freiheit haben, können Sie auch einen SODIMM- Steckplatz (oder sogar den älteren DIMM- Steckplatz) verwenden und die Karten direkt anschließen: SODIMM-Kartenbild

Einige Versionen haben 200 Pins. Dies ist übrigens genau die gleiche Schnittstelle, die das Raspberry Pi Compute Module verwendet (ebenfalls 200 Pins): Raspberry Pi Compute Module Bild

Wenn Sie es jedoch einbauen können, ist es möglicherweise besser, Ihre Daten vor dem Herausnehmen aus der Platine zu serialisieren , es sei denn, Ihre gesamte Schaltung ist analog.

Ronan Paixão
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OP bereits berücksichtigt und Flachbandkabel abgelehnt. Und die Board-to-Board-Optionen erreichen nicht die erforderlichen 1,5 m.
Das Photon
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RJ21. Und suchen Sie gebraucht , weil sie schnell zugunsten von VoIP in Ungnade fallen. Das ist so ein Überangebot auf dem Markt, dass die Leute sich nicht einmal die Mühe machen, sie auf die Craigslist zu setzen.

Dies ist der Anschluss, der bei alten Bürotelefonen verwendet wurde, als die Standardverkabelung 25 Paare betrug . Es ist ein ziemlich sperriger Anschluss, aber Büros hatten sie millionenfach und es wird immer noch weitgehend unterstützt.

Bildbeschreibung hier eingeben

Harper - Setzen Sie Monica wieder ein
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OP erwähnt RJ21 in der Frage und dass es zu teuer ist.
Derobert
@derobert Ich habe gerade ein Büro mit ihnen abgeräumt, damit sie für mich spottbillig sind, im Grunde genommen Müll. OP könnte sie gebraucht suchen.
Harper - Setzen Sie Monica
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@ Harper Ich glaube, sie waren auf dieser Seite des Ozeans nicht so verbreitet, ich habe sie tatsächlich nie außerhalb unserer Labors gesehen. Der Kauf aus den USA über eBay scheint jedoch recht günstig zu sein.
Thewaywewalk
@thewaywewalk Also kein Weltstandard? Sicherlich müssen die Europäer über einen Steckverbinder verfügen, den sie in den 1960er und 1980er Jahren zum gleichen Zweck verwendeten.
Harper - Reinstate Monica
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@ Harper Ich glaube, in den 60ern haben wir sie einfach verkabelt - man konnte sie nicht herausziehen. Es gab andere Stecker, die aussahen wie große Kopfhöreranschlüsse, aber das war selten - und teuer. Später (81) haben wir den britischen Stecker BS6312 431A verwendet - ähnlich dem RJ11, aber nicht kompatibel. Dies wird heute noch in Großbritannien und anderen (meistens Commonwealth-) Ländern verwendet.
Tim
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Kabel sind teuer, was können Sie tun? RJ45 ist wahrscheinlich die billigste Option. Wenn Sie sogar 100 davon nehmen, ist es immer noch billiger als 500 Euro. Aber ich muss sagen, dass Sie für solche Dinge entweder nicht Geld sparen und eine gute Lösung finden sollten (da eine spätere Änderung Sie sowieso eine Tonne kostet) oder sich überlegen sollten, was Ihr Systemfehler ist. Vielleicht wäre es einfacher, billiger und zuverlässiger, all diese Signale über ein Glasfaserkabel auf einen einzigen Serdes-Kanal zu übertragen?

Gregory Kornblum
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So etwas wie ein Glasfaserkabel und eine serialisierte Übertragung sind keine Option. Aber ja, über die Systemfehler nachzudenken, ist Teil der Diskussion.
Thewaywewalk
Welche Art von Signalen übertragen Sie? Ich kenne Systeme, in denen eine solche Datenmenge einen Schleifring durchläuft, also sehen 100 Kabelpaare wirklich zu viel aus
Gregory Kornblum
Wir haben 48 analoge Signale (Messsignale von Sensoren) und ungefähr 120 digitale Steuersignale (wobei einige nur invertierte Signale von anderen sind, andere im Grunde genommen "Referenz" / Masse sind - also gibt es hier Raum für Optimierung - wir brauchen es nicht alle von ihnen)
thewaywewalk
In diesem Fall benötigen Sie einen gemultiplexten ADC (viele davon, aber von Analog Devices aus haben sie tatsächlich 48 oder 64 Kanäle) und einen FPGA für digitale. Kommunikation kann eigentlich alles sein. Auf der anderen Seite glaube ich, dass Sie einen DSP oder etwas haben, so müssen Sie Analoga nicht wieder analog machen, verwenden Sie einfach die Kommunikation.
Gregory Kornblum
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Haben Sie jemals in der Wissenschaft gearbeitet? Der linke Teil des Systems ist 10 Jahre alt oder von uns selbst mit wenig Geld gebaut, der rechte Teil ist nur von der deutschen Regierung ausgeliehen und für alles in der Mitte müssen wir jeden Cent zweimal drehen;)
thewaywewalk 20.10.17
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Auf dem von @WooShell gestarteten SCSI-Pfad werden diese in langen Flachbandkabeln sowie in der geformten Plastikversion in @ WooShells Beitrag geliefert.

http://www.mouser.com/Wire-Cable/Flat-Cables/_/N-5ggm

Diese Verbindung bietet Optionen für neue Kabel, die länger als 1,5 m sind. Speziell die 1,5 m Option hat 50 Pins. Tatsächlich gibt es 10 auf Lager, die sie sofort für 18,85 USD versenden können. Sie versenden auch international.

Digikey.com bietet viele Optionen für die Elektronik, einschließlich Kabel. Ich kann momentan nicht auf die Website zugreifen, aber sie sollten andere Optionen für Sie haben.

Wenn Sie ein SCSI-Kabel verwenden, ist der zweireihige 2,54-mm-Stiftleistenabstand bereits auf dem Kabel installiert, anstatt ihn selbst hinzufügen zu müssen. Wenn Sie aus irgendeinem Grund die Platinen auf demselben Kabel in Reihe schalten möchten, werden einige SCSI-Kabel auch mit Steckverbindern in der Mitte des Kabels geliefert.

computercarguy
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