坚固耐用型连接器的最佳选择实践

要确保数据、信号或电力在系统的不同组件之间流动，就需要通过连接器将重要设备相互连接起来。例如，麦克风的输出通过连接器连接到放大器。同样，将电源连接到雷达和其他通信系统，将传感器连接到数据处理器以传递模拟或数字信号，只是连接器众多常见用途中的两种。

随着这些重要部件的使用，连接器技术也在不断发展。尽管预计未来军事领域仍将是连接器的最大市场之一，但对连接器的需求并非仅限于该领域。根据 Lucintel 的市场研究，预计到 2030 年，全球坚固耐用型连接器市场将以 3.5% 的复合年增长率稳步增长。

连接器技术的进步

连接器技术历史悠久，始于 20 世纪 30 年代为 Douglas DC-1 飞机设计的圆形连接器。ITT Cannon 公司的 James Cannon 开发了该产品。从那时起，连接器技术以及这些产品的广泛应用不断发展，以满足行业需求。 通过跟踪连接器技术的这些新进展，我们可以窥见连接器的许多工业应用案例。

专为应对高温而设计

在极端气候条件下开展军事行动或执行太空任务，都要求连接器不仅能承受严寒酷暑，还能在两种截然不同的温度状态之间快速循环。连接器技术的进步确保了材料成分能够承受这些苛刻条件，而不会影响性能。

轻质材料

在航空航天应用中，重量始终是重要考虑因素，因为每一盎司的重量都会影响空气动力学和燃料要求。现在，随着连接器在自动驾驶系统、电动汽车 (EV)、机器人技术和工业自动化中的应用，这一主题重新进入研究视野。对于大负载与电池寿命来说，就是鱼和熊掌不可兼得，这意味着连接器需要采用轻质复合材料，以满足工程和设计方面的限制要求。

模块化设计

基础设施的需求经常变化，今天可行的解决方案到了明天可能就会过时。在这种情况下，整体拆卸和更换部件既浪费又昂贵。模块化连接器能够有选择地更换部件，从而解决了这一问题。用户还可以混合和搭配各种配置，以提高灵活性，满足定制需求。

部件小型化

在包括汽车系统在内的各种使用例中使用传感器，正在推动对更大尺寸连接器的需求。小型化有助于设计工程师开发出可安装在更狭小空间内的紧凑型电路，这在从军事到航空航天等各种应用已变得非常重要。

坚固耐用型连接器的兴起

对坚固耐用型连接器技术需求的增长可能与行业内联网机器的兴起相吻合。工业物联网需要从传感器收集数据，而传感器可能需要承受各种恶劣条件。

人们很容易想到，数据中心是计算和实时信息的中枢，而数据驱动型决策则是大多数现代运营的基石。军事、铁路、航空航天、石油和天然气、农业、工厂自动化和机器人技术都依赖于实时数据——现场运行和环境条件远非理想状态。设备可能需要承受极端温度、灰尘和暴风，而不会损坏信号完整性、影响信号速度。所有硬件设备，小到用于现场通信、联网、数据和电力传输的连接器，都必须坚固耐用。

严格的坚固耐用型连接器规格

并非所有坚固耐用型连接器都是一样的；不同的工作条件决定了连接器具有各种特性。选择连接器时的一些最佳做法包括：

• 最终用途：用于医疗环境、军事战区，还是水下应用，这点至关重要。用于医疗环境时，连接器可能需要耐受消毒过程。例如，ITT Cannon 的 CA/5015 连接器是专为苛刻应用而设计的坚固耐用型互连器件。这些连接器符合 MIL-DTL 5015 (SAE-AS50151) 标准，最初为商业航空而开发，现已广泛应用于军事、运输、工业和重型设备领域。
• 最终系统的重量：重量会影响连接器性能，因为重量会增加两端的压力，造成磨损。对于机器人或半自动机器等电池供电系统来说，重量同样重要，因为拖动额外重量所需的电力会缩短电池寿命。重量也决定了连接器外壳的材料。轻质铝外壳可以减轻最终重量。
• 网络安全与隐身需求：军事行动尤其需要可避免被敌方发现的系统。这就需要在坚固耐用型连接器上采用特殊的屏蔽技术。全金属后壳可保护电子信号并防止电磁干扰。ITT Cannon 的 CA/5015 系列提供多种后壳选择，使用屏蔽或非屏蔽型单根导线或护套电缆进行连接。
• 连接器形状：连接器的形状多种多样，包括圆形、矩形、铲形或模块等。圆形连接器是传输电源、信号或数据最常见的变体。插接时更容易对齐插针，圆形设计提供了紧凑的密封性。圆形连接器有许多引脚或触点，按照特定的网格模式排列，以满足电源或数据等各种连接需求。

锁定系统的种类

一旦连接器连接了两个系统，就需要将其锁定到位，以免连接松动，影响电力、数据的传输，或者影响信号质量。最常见的锁定系统包括螺纹联结机制，用于将连接牢牢固定到位；此外，还包括推拉式锁定系统，在推动时锁定连接，拉动时松开连接。像 ITT Cannon 的 TBF10SL-4PS-B 这样的连接器（图 1）采用卡口机制，其插针和凹槽可通过扭转锁定到位。

其中，螺纹联结机制具有出色的抗振性，尤其适用于航空航天和军事应用。

图 1：ITT Cannon 的 TBF10SL-4PS-B 坚固耐用型圆形连接器采用卡口锁定机制。(图片来源：ITT Cannon, LLC）

插接周期：

插接周期是插头和插座连接和断开的过程。反复插拔设备会导致连接器中的导线磨损。因此，连接器是根据其可承受的插接周期数来评定的。可靠的设备可以耐受数百次这种联结，而不会造成严重损坏。

侵入防护

国际电工委员会 (IEC) 制定了一系列评级标准，以衡量电气设备抵御污垢和水等危险的有效性。在军事行动中，这些评级尤为重要，因为设备必须在沙尘和冰雹等恶劣条件下运行，而且要进行常规性能测试。反复接触磨损的沙子或水会腐蚀电子导线，导致信号传输质量差，并形成屏障，无法实现牢固连接。在极端环境下，通常要求连接器的防护等级达到 IP68 或更高。

军用规格 (MIL-SPEC) 连接器通过了这些规定和其他一系列规定测试。圆形连接器通常采用 MIL-DT-5015 等 MIL-SPEC 标准，ITT Cannon 的 CA/5015 连接器符合这些标准（图 2）。这些圆形连接器可在 -55°C 至 +200°C 的各种温度条件下正常工作。

图 2：ITT Cannon 的 CA/5015 连接器是适用于苛刻环境的坚固耐用型多用途解决方案（图片来源：ITT Cannon, LLC）

ITT Cannon 的 CA/5015 连接器是国防、铁路、航空航天和工业应用以及工厂自动化和机器人技术的理想之选。该系列提供五种不同的极化方式，用户可确保器件按照正确的方向插接，以防损坏电路。该连接器有多种电镀选择：镉、锡锌（J 镀层）、ZincNickelBlueGen、ZincCobaltBlack 和镍成分。该连接器还符合 RoHS（有害物质限制）标准。这是欧盟法规，用于监管电气和电子设备中某些有害物质的使用。

结语

现在，需要电子和电气设备在恶劣环境中的重要功能越来越多地在各行各业中发挥作用，包括离散制造业、石油和天然气工厂、太阳能和风能技术以及采矿等工业作业。鉴于当今许多工业和军事行动都依靠实时数据进行，计算硬件和传感器都要求经过前线测试的设备来支持强大的现场基础设施。诸如 ITT Cannon 的 CA/5015 系列等坚固耐用型连接器在各个行业执行数据驱动型业务的任务中发挥着关键作用。