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Les systèmes de sortie visuelle utilisés dans la fabrication, les postes de travail industriels, les transports et les applications militaires sont spécifiquement conçus pour résister aux conditions défavorables rencontrées sur les lignes de production. Les interférences électriques, les variations extrêmes de température, les vibrations et la fiabilité à long terme ne sont pas des caractéristiques propres aux écrans d’électronique grand public. C’est ici qu’intervient la technologie de câble LVDS. Le câble LVDS (signaux différentiels à faible tension) assure l’interface entre un écran et son contrôleur et constitue actuellement le choix standard pour ces systèmes. Il transporte des signaux d’amplitude égale mais de polarité opposée. Ainsi, tout bruit transmis le long du câble avec ces signaux est capté simultanément par les deux conducteurs et s’annule à l’extrémité réceptrice.
L'atelier de production est envahi par le bruit provenant des moteurs électriques, des variateurs de fréquence, des équipements de soudage et des alimentations à découpage. Un affichage qui clignote ou perd de ses couleurs pourrait entraîner une perte de production en raison de la confusion de l’opérateur — ou, dans le pire des cas, un accident.
Les câbles LVDS, de par leur nature, rejettent une grande partie du bruit entrant grâce à la transmission différentielle qu’ils utilisent. Chaque signal est transporté sur une paire de fils aux tensions opposées. Cela permet d’annuler, à l’extrémité réceptrice, le bruit entrant affectant chaque ligne de signal. Les câbles LVDS peuvent être commandés avec un blindage supplémentaire, diverses géométries de torsadage et peuvent être précisément adaptés à une impédance contrôlée spécifiée afin de maximiser le rejet des interférences externes. Les faisceaux de câblage Hotten assurent un rejet optimal du bruit en mode commun, même dans des environnements très bruyants, et produisent une image stable et nette, quelles que soient les conditions ambiantes.
À mesure que la résolution des écrans industriels augmente, passant de 1080p à 4K et au-delà, et que leur fréquence de rafraîchissement passe de 60 Hz à 120 Hz ou plus, la bande passante nécessaire pour transporter ces signaux augmente de façon exponentielle. La technologie LVDS permet de transmettre d’importantes quantités de données tout en consommant peu d’énergie et en émettant un brouillage minimal.
Un contrôle précis des impédances appariées de la paire de fils est requis afin de générer un signal stable à haute vitesse, ainsi qu’un coefficient diélectrique contrôlé au sein de l’isolant. La commande de câbles sur mesure garantit le respect de tous les paramètres d’impédance et préserve la fidélité du signal aux débits de données élevés. Cela permet d’obtenir des images nettes et réactives, même sur les écrans les plus exigeants, tels que ceux utilisés dans les équipements médicaux, les interfaces homme-machine (IHM) industrielles et les systèmes de transport.
Il existe de nombreux cas, dans les environnements industriels, où l’afficheur doit être installé à une distance supérieure à celle habituellement observée pour les produits grand public par rapport à son matériel de commande. Dans un environnement d’usine, l’afficheur peut se trouver plus éloigné de son contrôleur que dans les applications grand public classiques, tandis que, dans les applications médicales, il peut être placé de l’autre côté de la salle d’opération. La plupart des interfaces standard ne permettent pas de couvrir de telles distances.
Les câbles LVDS peuvent fonctionner efficacement sur des distances nettement plus longues que d’autres méthodes d’interconnexion, grâce à une impédance soigneusement contrôlée. En choisissant le bon calibre de fil, le matériau isolant approprié et une disposition adéquate du blindage, l’ingénieur concevant un système obtient systématiquement une image stable et nette. L’équipe de R&D d’Hotten collabore avec les ingénieurs afin de concevoir des câbles de toute longueur tout en garantissant une intégrité de signal constante. Cela rend la conception des systèmes d’affichage industriels et militaires beaucoup plus souple et robuste.
Des températures extrêmes, allant du gel à la chaleur intense d’une fonderie, ainsi que les vibrations, les mouvements et l’utilisation constante par l’opérateur, exigent une robustesse bien supérieure à celle offerte par un câble grand public standard. Il n’est pas rare qu’un câble industriel doive être protégé contre l’huile, les produits chimiques ou des flexions répétées lorsqu’il est monté sur un bras mobile.
Les câbles commerciaux standard peuvent présenter une usure prématurée dans de telles conditions. Les câbles industriels de haute qualité utilisent des matériaux spécialement formulés, tels que le polyuréthane thermoplastique (TPU) et le chlorure de polyvinyle (PVC), afin d’assurer une résistance maximale à l’usure et aux produits chimiques. Les faisceaux de câblage sur mesure intègrent également un dispositif de décharge de contrainte supérieur au niveau de la terminaison des câbles et sont conçus avec un blindage optimisé pour la protection contre les interférences électromagnétiques (EMI) et la résistance aux dommages. Hotten possède une vaste expérience dans la conception et la fabrication de faisceaux de câbles LVDS sur mesure destinés aux applications industrielles, médicales et militaires, allant des usines automatisées et des écrans médicaux aux systèmes militaires.
Les signaux LVDS nécessitent un ajustement précis de l’impédance afin de conserver une qualité de signal optimale et de minimiser les réflexions. Sur le terrain de production, les perturbations électriques peuvent altérer l’affichage, et un désaccord d’impédance entraînera des réflexions du signal, provoquant des artefacts et dégradant les performances de l’affichage.
Lors de l’achat d’un faisceau de câbles sur mesure auprès de Hotten pour une utilisation industrielle, l’impédance est contrôlée de façon à rester extrêmement proche de la valeur spécifiée (généralement 100 Ω ± 10 %) sur toute la longueur du câble. Le contrôle des propriétés diélectriques de l’isolant, des dimensions des conducteurs et du taux de torsion garantit que chaque faisceau de câbles LVDS répond exactement aux spécifications et transmet le signal le plus propre possible. Cette qualité revêt une importance capitale dans les équipements médicaux ou les systèmes de commande industriels sensibles.
Les écrans industriels sont uniques et présentent de nombreuses exigences différentes. Un écran utilisé dans un environnement maritime doit être protégé contre la corrosion par l’eau salée et le brouillard salin ; un écran médical doit satisfaire à des exigences strictes en matière de stérilisation ; et un écran destiné aux mines doit résister à la poussière et aux particules abrasives. Un faisceau de câbles standard est incapable de répondre à ces besoins.
Des faisceaux de câbles sur mesure pour écrans LVDS sont disponibles, avec une gamme variée de matériaux spécialisés pour les gaines et les conducteurs, de spécifications de blindage et d’options de connecteurs. Plus de 300 nouveaux designs de faisceaux de câbles sont lancés chaque année par l’équipe R&D de Hotten et peuvent répondre à toute exigence, qu’il s’agisse d’une utilisation chirurgicale, d’usines de production alimentaire ou de contrôleurs d’outils machines.
La technologie de câble LVDS peut améliorer la fiabilité et la vitesse des écrans industriels lorsqu’elle est conçue et fabriquée spécifiquement pour l’environnement d’utilisation finale. L’équipe d’ingénierie de Hotten possède les compétences nécessaires pour concevoir des faisceaux de câbles uniques répondant aux exigences rigoureuses des applications industrielles, ferroviaires et médicales. Nous sommes en mesure de réaliser votre câble spécifique, en mettant à profit notre expertise en conception d’interfaces haute vitesse afin d’assurer des performances supérieures de l’affichage.
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