2020.03.26お役立ち情報

ロボットケーブルのノイズとは?ノイズ対策をご紹介

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ケーブルのノイズ

ロボットの繊細な動きを実現するためには、ロボットケーブルのノイズ対策が欠かせません。ロボットケーブルに起こりうるノイズの種類や対策をご紹介します。

 

ノイズとは?

電気通信分野におけるノイズとは、目的のもの以外の電圧や電流、信号など様々なことを指します。

機器の誤動作を引き起こす可能性があるため、できるだけ排除する必要があるのです。

ノイズには多くの種類があり、同じ性質のノイズでも分野によって名称が異なったり、同じ名称でも技術者によってイメージされるものが異なったりする場合もあります。

分類方法も、発生する種類や発生原因などいろいろな分け方があります。

 

ロボットケーブルでのノイズの原因

ロボットケーブルにおけるノイズの主な原因は下記のとおりです。

 

伝導ノイズ

電源や信号のケーブル、プリント基板の回路パターンなどを通して伝わります。

 

クロストークの「電磁結合ノイズ」と「静電結合ノイズ」

同じケーブルまたは、異なったケーブルの間で、信号やノイズが他の導体へ移ることをクロストークと言います。

原因には、近距離にあるケーブル間で相互誘導により発生する「電磁結合ノイズ」と、同じく近距離にあるケーブル間で絶縁体の静電容量を介して発生する「静電結合ノイズ」があります。

 

放射ノイズ

周囲の空間において、不要電波として発生・飛来しているノイズのことです。

ケーブルがアンテナとなって受信することがあります。

 

自己発生静電ノイズ

ケーブルが可動する時の摩擦や容量の変動により、導体の上の絶縁体に電荷がたまって起きます。

 

ノイズの逃げ道を確保して対策

ノイズ対策は、その性質により異なるものです。

 

伝導ノイズ

<電源線・ケーブルほか>

電源線にはノイズフィルタや、異常電圧や異常電流を機器の入り口で阻止する「サージアブソーバ」を用いること、シールドを施したケーブルやEMC対策をしたコネクタを使うことが対策となります。

<配線>

十分に太く短いアース線で、アース処理を確実に行いましょう。

 

電磁結合ノイズ

<ケーブル>

構造的に抑えられる、ツイストペアケーブルを用います。

<配線>

高電圧と低電圧の送電線、デジタルとアナログの信号線など、異なった種類の信号を流すケーブルはできるだけ離して配線してください。

 

静電結合ノイズ

<ケーブル>

ツイストペアケーブルを用います。

シールドを施したケーブル、誘電率の小さい絶縁材料を用いたケーブルもノイズ対策となります。

 

放射ノイズ

<ケーブル・コネクタほか>

シールド付ケーブルの中でも、シールドの編組密度が80%以上のものを用いましょう。

コネクタ本体やコネクタの取り付け部品にもシールドを施します。

 

自己発生静電ノイズ

<ケーブル>

必要に応じて、ケーブルのシールドに半導電層を付加し、不要な電荷をアースに導きます。

<配線>

できるだけケーブルに負荷が加わりにくい配線を試みてください。

 

おわりに

あるノイズに有効な対策が、別のノイズに対しては効果が小さい場合もあります。

ロボットケーブルの選定にあたっては、使用する環境に加え、干渉する可能性がある機器も洗い出しておきましょう。

 

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太陽ケーブルテック株式会社編集部

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