مقایسه کابل IS و NIS و بررسی انواع کابل‌ های ابزار دقیق

از زمان اختراع برق و گسترش کاربردهای آن، انواع سیم ها و کابل ها برای انتقال برق از نقطه ای به نقطه دیگر تولید شدند. به تدریج و با پیشرفته تر شدن انواع دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی، نیاز به کابل های مقاومتر در برابر شرایط محیطی احساس شد. کابل ابزار دقیق و کابل کنترل در پی احساس این نیاز، تولید شدند.

برای شناخت هر چه بیشتر و خرید کابل ابزار دقیق و این دسته از تجهیزات برق صنعتی با آمازون ابزار همراه باشید.

کابل ابزار دقیق یا کابل‌ سیگنال (Signal Cable)

کابل ابزار دقیق (Instrumentation Cable) که به نام کابل‌ سیگنال (ُSignal Cable) نیز شناخته می‌شود؛ برای انتقال سیگنال‌های الکترونیکی کم‌سطح بین دستگاه‌ها یا درون یک دستگاه استفاده می‌شوند. 

این سیگنال‌ها شامل داده‌های دیجیتال مانند ارتباطات اترنت (Ethernet) یا فیلدباس (Fieldbus) هستند. گاهی مواقع سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال کم‌ولتاژ مانند حلقه‌های جریان 4 تا 20mA و سیگنال‌های 0 تا 10V را منتقل کنند.

کابل‌ کنترل (Control Cable)

کابل‌های کنترل در اتوماسیون صنعتی برای اتصال دستگاه‌های کنترلی مانند PLC (کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر) به اجزای تحت کنترل خود، مانند موتورها، شیرهای برقی و عملگرها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کابل‌ها معمولاً جریان و ولتاژ بالاتری را حمل می‌کنند، زیرا هدف آن‌ها تأمین انرژی یا ارسال سیگنال‌های کنترلی به ماشین‌آلات است.

ویژگی‌های کابل‌های کنترل

• ظرفیت حمل جریان بالا: این کابل‌ها برای انتقال جریان مورد نیاز تجهیزات طراحی شده‌اند.

• امکان وجود شیلد یا بدون شیلد: بسته به محیط و نیازهای خاص، برخی از کابل‌های کنترل دارای شیلد برای محافظت در برابر EMI هستند.

• چندین رشته هادی: بسیاری از این کابل‌ها شامل چندین رسانا برای ارتباط هم‌زمان چندین مدار کنترلی یا تغذیه تجهیزات هستند.

تفاوت کابل ابزار دقیق و کابل کنترل می‌تواند یکی از سوالات مصاحبه ابزار دقیق باشد. در جدول، این دو نوع  تفاوت‌ های آنها را دقیق تر بررسی می‌کنیم.

 5 تفاوت کابل‌ ابزار دقیق و کابل‌ کنترل

در جدول زیر، 5 تفاوت کابل ابزار دقیق و کابل کنترل بیان شده است.

تفاوت کابل IS و NIS

در صنایع مختلف، به‌ویژه در محیط‌هایی که خطر انفجار و آتش‌سوزی وجود دارد؛ انتخاب کابل مناسب اهمیت زیادی دارد. کابل‌های IS یا Intrinsic Safety و NIS یا Non-Intrinsic Safety دو نوع کابل ابزار دقیق هستند که از نظر ایمنی و عملکرد تفاوت‌ های مهمی با یکدیگر دارند.

 کابل IS چیست؟

کابل IS (ذاتاً ایمن – Intrinsic Safety) به گونه‌ ای طراحی شده است که در هنگام انتقال سیگنال‌های الکتریکی، احتمال ایجاد جرقه یا افزایش دما را به حداقل برساند. این کابل‌ ها در محیط‌های مستعد خطر (Hazardous Areas) که دارای گازهای قابل اشتعال، بخارات نفتی یا گرد و غبار قابل اشتعال هستند؛ استفاده می‌شوند. 

در کنار استفاده از کابل و حفظ ایمنی الکتریکی، خرید فیتینگ ابزار دقیق مناسب نیز نقش مهمی در ایجاد ایمنی و جلوگیری از نشت سیالات دارد. 

کابل IS یا Intrinsic Safety دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که آن را برای استفاده در محیط‌ های پرخطر ایده‌آل می‌سازد.

 یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های کابل IS، عایق‌ بندی و محافظت ویژه است که از ایجاد جرقه یا افزایش دما جلوگیری کرده و ایمنی محیط را تضمین می‌کند. این کابل‌ها معمولاً در مدارهای کم‌ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرند تا احتمال ایجاد خطر به حداقل برسد.  

به عنوان مثال، پس از خرید فلومتر، معمولاً از کابل‌ ابزار دقیق با شیلد یا زوج تابیده‌ شده برای اتصال آن، استفاده می‌شود تا از انتقال دقیق سیگنال‌ها در برابر نویز و تداخل‌ها اطمینان حاصل شود.

گونه ای از کابل های IS  به نام کابل ضد انفجار، شناخته می‌شوند. این کابل ها با ویژگی‌ هایی مانند عایق‌ مقاوم در برابر حرارت، ساخته شده از مواد ضد اشتعال و ساختار حفاظتی ویژه، از خطرات انفجار در محیط‌هایی که گازها، بخارات یا گرد و غبار قابل اشتعال وجود دارند؛ جلوگیری می‌کنند. 

 کابل‌های IS مطابق با استانداردهای بین‌المللی ایمنی مانند ATEX، IECEx و NEC طراحی و تولید می‌شوند تا اطمینان از عملکرد ایمن آن‌ها در شرایط حساس فراهم شود. 

از نظر کاربرد، این نوع کابل‌ها در پالایشگاه‌های نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، معادن و مناطق دارای گازهای اشتعال‌پذیر به‌طور گسترده استفاده می‌شوند. همچنین در صنایع داروسازی و فرآیندهای حساس که نیاز به انتقال سیگنال‌های دقیق و ایمن وجود دارد، به کار گرفته می‌شوند.

کابل NIS چیست؟

کابل NIS (غیر ذاتاً ایمن – Non-Intrinsic Safety) در محیط‌های معمولی و غیر خطرناک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کابل‌ها فاقد ویژگی‌های حفاظتی خاص کابل‌های IS هستند؛ زیرا در محیط‌هایی استفاده می‌شوند که خطر اشتعال و انفجار وجود ندارد.

کابل NIS یا Non-Intrinsic Safety در محیط‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیازی به ایمنی ذاتی وجود ندارد و فاقد حفاظت ویژه در برابر جرقه است.

برخلاف کابل‌های IS، این کابل‌ها محدودیتی در میزان ولتاژ ندارند و می‌توانند در مدارهای با ولتاژ بالا نیز به کار روند. همچنین، کابل‌های NIS با استانداردهای ایمنی ذاتی مطابقت ندارند؛ زیرا برای محیط‌های معمولی و غیرحساس طراحی شده‌اند.

این کابل‌ها در سیستم‌های کنترل صنعتی معمولی، شبکه‌های برق و الکترونیک، صنایع خودروسازی و کارخانجات غیرحساس مورد استفاده قرار می‌گیرند جایی که نیازی به پیشگیری از ایجاد جرقه و گرما وجود ندارد.

جدول مقایسه کابل‌ IS و NIS در صنایع مختلف

استاندارد  کابل های ابزار دقیق

• IEC: این استانداردها شامل دستورالعمل‌هایی برای ایمنی و عملکرد کابل‌های الکتریکی و ابزار دقیق هستند. IEC 60228 یکی از مهم‌ترین استانداردهای International Electrotechnical Commission برای کابل‌ ها است.

• BS: این استانداردها توسط موسسه British Standards منتشر می‌شوند و کابل‌ های ابزار دقیق باید با آن‌ها تطابق داشته باشند تا ایمنی و کارایی تضمین شود.

• UL: این استاندارد مربوط به ایمنی کابل‌ها است و به وسیله Underwriters Laboratories تدوین شده است. استاندارد UL شامل ویژگی‌هایی چون مقاومت در برابر آتش، مواد شیمیایی و شرایط محیطی سخت می‌شود.

انواع کابل های ابزار دقیق (Instrumentation Cables)  

انواع کابل های ابزار دقیق بر اساس ویژگی ها و کاربردهای مختلفی که دارند؛ به چند دسته تقسیم می‌شوند.

1. کابل چند جفتی (Multi-Pair Cable)

کابل چند جفتی (Multi-Pair Cable) شامل چندین جفت سیم مجزا است که به‌صورت جداگانه درون یک کابل واحد قرار دارند. 

هر جفت سیم به‌طور خاص برای انتقال یک سیگنال مجزا طراحی شده و از طریق کدگذاری رنگی و جداسازی مناسب، نویز داخلی بین جفت‌های سیم کاهش می‌یابد. این ویژگی باعث می‌شود که کابل چند جفتی برای انتقال هم‌زمان چندین سیگنال ابزار دقیق بسیار مناسب باشد. 

از این کابل‌ها معمولاً در سیستم‌های کنترل صنعتی و ارتباطات چند سیگنال به‌طور هم‌زمان استفاده می‌شود. همچنین، در مواردی که نیاز به اتصال چندین حسگر (سنسور) یا ترانسمیتر به یک کنترلر مرکزی وجود دارد، این نوع کابل انتخاب ایده‌آلی محسوب می‌شود.

2. کابل چند زوجی (Multi-Twisted Pair Cable)

کابل چند زوجی (Multi-Twisted Pair Cable) از زوج‌های تابیده‌شده از سیم‌ها تشکیل شده است که به‌طور خاص برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و هم‌شنوایی (Crosstalk) طراحی شده‌اند.

 در این نوع کابل، هر دو سیمی که یک سیگنال را منتقل می‌کنند؛ به‌صورت تابیده‌شده (Twisted Pair) هستند که این ساختار موجب کاهش تاثیر نویزهای خارجی و افزایش کیفیت سیگنال می‌شود.

 به همین دلیل، کابل چند زوجی گزینه‌ای ایده‌آل برای انتقال داده‌های دیجیتال و آنالوگ با دقت بالا محسوب می‌شود. از این کابل‌ها به‌طور گسترده در سیستم‌های مخابراتی و شبکه‌های صنعتی استفاده می‌شود و همچنین برای انتقال سیگنال‌های حساس در محیط‌های پر از نویز بسیار مناسب است.

3. کابل ابزار دقیق شیلد دار (Shielded Cable)

کابل‌ ابزار دقیق شیلددار، دارای لایه محافظتی فلزی است که به طور موثری مانع ورود نویزهای الکترومغناطیسی و کاهش اثرات تداخل فرکانس‌های رادیویی (RFI) می‌شوند.

کابل ابزار دقیق شیلد دار، معمولاً دارای شیلد هایی از جنس فویل آلومینیومی، بافت مسی یا ترکیبی از هر دو هستند که علاوه بر جلوگیری از نفوذ نویزهای محیطی، ایمنی انتقال سیگنال‌های دقیق را نیز افزایش می‌دهند. 

این ویژگی‌ها موجب می‌شود که کابل ابزار دقیق شیلد دار، برای استفاده در محیط‌های صنعتی با نویز الکتریکی بالا مناسب باشند.

 کاربرد اصلی کابل ابزار دقیق شیلد دار، در سیستم‌ های ابزار دقیق و کنترل فرآیند است که نیاز به سیگنال‌های دقیق و بدون نویز دارند. این کابل در محیط‌هایی که تجهیزات برقی قوی مانند کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها وجود دارند و می‌توانند موجب تداخل‌ های الکترومغناطیسی شوند به کار گرفته می‌شوند.

4. کابل بدون شیلد (Unshielded Cable)

کابل‌های بدون شیلد فاقد هرگونه پوشش محافظتی فلزی هستند و معمولاً در محیط‌هایی که سطح نویز الکترومغناطیسی کم است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

این کابل‌ها به دلیل عدم وجود شیلد، سبک‌تر و انعطاف‌پذیرتر از کابل‌های شیلددار هستند و معمولاً از نظر هزینه نیز ارزان‌تر می‌باشند. 

با این حال، به دلیل حساسیت بالا به نویزهای الکترومغناطیسی، این کابل‌ها نباید در محیط‌های صنعتی با نویز بالا استفاده شوند. کاربرد اصلی کابل‌های بدون شیلد در انتقال سیگنال در محیط‌های اداری و آزمایشگاهی است؛ جایی که نیاز به حفاظت در برابر نویز کم است.

 همچنین، در تجهیزاتی که به حفاظت ویژه در برابر نویز نیازی ندارند؛ از این نوع کابل‌ها بهره‌برداری می‌شود.

5. کابل کواکسیال (Coaxial Cable)

کابل کواکسیال یک نوع کابل ابزار دقیق است که دارای یک هادی مرکزی است. این هادی، به وسیله یک لایه عایق دی‌ الکتریک احاطه شده و به دنبال آن یک شیلد فلزی قرار دارد که از انتقال نویز به حداقل می‌رساند. 

این ساختار چندلایه‌ای برای فراهم کردن حفاظت حداکثری در برابر تداخل‌های الکترومغناطیسی طراحی شده است.

 کابل کواکسیال به‌ویژه برای انتقال سیگنال‌های فرکانس بالا مناسب است و معمولاً دارای امپدانس مشخصی مانند 50 یا 75 اهم است که به کاهش تداخل و بهبود کیفیت سیگنال کمک می‌کند.

 این نوع کابل در سیستم‌های مخابراتی و انتقال داده‌های ویدیویی کاربرد فراوانی دارد و همچنین در حسگرهای صنعتی که نیاز به دقت بالا و حداقل نویز دارند؛ استفاده می‌شود.

6. کابل مقاوم در برابر نویز (Noise-Resistant Cable)

کابل مقاوم در برابر نویز، با بهره‌ گیری از فناوری‌ های مختلفی مانند شیلدهای چند لایه، زوج‌‌های تابیده‌ شده و مواد خاص عایق‌بندی طراحی شده‌اند. این موضوع باعث می‌شود تا نویز محیطی را کاهش دهند و سیگنال‌ها را از تداخل محافظت کنند. 

این کابل‌ها برای انتقال سیگنال‌های حساس در محیط‌های پر از تداخل الکترومغناطیسی بسیار مناسب هستند. کابل مقاوم در برابر نویز ترکیبی از شیلدها، روکش‌های ضد نویز و رساناهای بهینه‌ شده دارد که موجب کاهش تأثیر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بر سیگنال‌ها می‌شود.

این کابل‌ها در سیستم‌های کنترلی پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند و همچنین در تجهیزات پزشکی و ابزارهای دقیق آزمایشگاهی برای حفظ دقت و عملکرد صحیح به کار می‌روند.

7. کابل ابزار دقیق آرمور دار (Armored Cable)

کابل ابزار دقیق آرموردار یا کابل زره دار، دارای یک لایه محافظ فلزی (زره) است که آن را در برابر آسیب‌های فیزیکی، فشار و ضربه مقاوم می‌سازد.

این کابل ابزار دقیق را معمولاً از جنس استیل یا آلومینیوم در لایه زره  می‌سازند که حفاظت مکانیکی بالایی را فاتیجاد می‌کند. 

کابل ابزار دقیق آرمور دار، به دلیل مقاومت عالی در برابر فشار، له‌شدگی، جوندگان و آسیب‌های محیطی، گزینه‌ای مناسب برای استفاده در شرایط سخت است. 

به‌ویژه در محیط‌های زیرزمینی یا مناطقی با خطر مکانیکی بالا، کابل ابزار دقیق آرموردار، عملکرد بسیار خوبی دارد. کابل‌های زره‌ دار در معادن، تونل‌ها و مناطق صنعتی پرخطر، همچنین در سیستم‌های ابزار دقیق در محیط‌های سخت و خشن، کاربرد فراوانی دارد.

نتیجه گیری

در نهایت، تفاوت اصلی میان کابل‌ ابزار دقیق و کابل‌ کنترل در نوع عملکرد و کاربرد آنها است.

 کابل‌ ابزار دقیق به‌طور ویژه برای انتقال سیگنال‌های حساس و دقیق در سیستم‌های کنترلی و نظارتی طراحی شده‌اند؛ به‌طوری که از دقت بالا و مقاومت در برابر نویز و تداخل‌های الکترومغناطیسی برخوردارند.

در رابطه با تفاوت کابل‌های IS و NIS، کابل‌های IS یا Intrinsically Safe به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محیط‌های با خطر انفجار یا اشتعال ایمن باشند. نهایتا در شرایط خاص، از ایجاد جرقه و خطر انفجار جلوگیری می‌شود. 

کابل‌های NIS یا Non-Intrinsically Safe به‌طور معمول برای کاربردهای عمومی در محیط‌هایی با ریسک انفجار کم یا بدون خطر طراحی می‌شوند.  به‌طور کلی NIS دارای محدودیت‌های ایمنی کمتری نسبت به کابل‌ های IS هستند.

در نتیجه، انتخاب کابل مناسب بستگی به نوع محیط، سطح ایمنی مورد نیاز و نوع سیگنال‌های مورد انتقال دارد. شما می‌توانید جهت مقایسه قیمت و مشخصات انواع کابل ابزار دقیق به قسمت تجهیزات جانبی در سایت آمازون ابزار مراجعه فرمایید.

سوالات پر تکرار

1. چگونه می‌توان کابل مناسب برای یک پروژه خاص را انتخاب کرد؟

انتخاب کابل مناسب بستگی به نوع سیگنال، شرایط محیطی، سطح ایمنی مورد نیاز و نیاز به حفاظت از سیگنال‌ها دارد. برای محیط‌های خطرناک، کابل IS مناسب‌تر است، در حالی که برای محیط‌های صنعتی عادی، کابل‌های NIS یا کنترل می‌توانند مناسب باشند.

2. کابل ابزار دقیق چه ویژگی‌هایی دارد؟

کابل‌ های ابزار دقیق دارای ویژگی‌هایی مانند محافظت در برابر نویز، دقت بالا در انتقال سیگنال و مقاومت در برابر شرایط محیطی خاص مانند دما، رطوبت و مواد شیمیایی هستند.

3. تفاوت اصلی کابل ابزار دقیق و کابل کنترل چیست؟

کابل ابزار دقیق برای انتقال سیگنال‌های دقیق و حساس در سیستم‌های کنترلی و نظارتی استفاده می‌شود و معمولاً در محیط‌های با نویز زیاد به‌کار می‌رود. در حالی که کابل کنترل بیشتر برای انتقال سیگنال‌های قدرت و کنترل در سیستم‌های صنعتی با نیاز به حفاظت کمتر از سیگنال‌ها طراحی شده است.