
Tout ce qu’il faut savoir sur les Connecteurs Circulaires et leurs Cordons
Par Jeff Smoot, Same Sky
Qu’est ce qu’un Connecteur Circulaire ?
Les connecteurs circulaires sont des composants électriques cylindriques de tailles variables avec des surfaces d’accouplement circulaires. Ils contiennent de multiples broches ou contacts qui se connectent à des pièces correspondantes pour transférer de l’énergie électrique, des signaux ou des données. Ils peuvent également être appelés interconnexions circulaires. Les contacts internes se raccordent à des fils ou à des câbles pour transporter un signal.
Leur forme cylindrique ou en tube rend ces connecteurs particulièrement robustes et résistants aux vibrations, aux chocs, aux températures et aux pressions extrêmes, aux signaux ou aux interférences extérieurs, ainsi qu’à l’intrusion de poussières ou de gaz.
L’éventail de produits modernes disponibles dans cette catégorie va des connecteurs circulaires standards simples en plastique, en métal ou en composite aux nombreux autres types, notamment DIN, Métrique, Hermétiques, Push-Pull, à Clés, Signaux Mixtes, et versions Micro ou Nano. Des options hybrides sont disponibles pour combiner une alimentation électrique, le signal et les données dans un seul composant. Des solutions modulaires ou personnalisées sont également disponibles pour adapter un produit d’interconnexion à une application spécifique.
Caractéristiques des Connecteurs Circulaires
Leur forme de tube ou cylindrique confère aux connecteurs circulaires un rapport résistance-poids plus élevé que toute autre forme de connecteur. Cette résistance inhérente permet de les protéger contre les éléments extérieurs, les dommages dus aux chocs et aux déconnexions accidentelles. Cette résistance les rend également utiles et résilients dans les applications nécessitant des cycles d’accouplement fréquents. Le nombre de broches ou de contacts internes varie en fonction de l’application, et la disposition des contacts ou des clés internes assure un alignement et une insertion appropriés dans un dispositif d’accouplement.
Les connecteurs circulaires sont le plus souvent (mais pas toujours) reliés par des zones filetées sur les coques. Cette connexion vissée leur permet de s’enclencher facilement et de rester en place malgré les vibrations ou les chocs. D’autres types de systèmes de connexion comprennent le verrouillage à baïonnette, le verrouillage par cliquet et le verrouillage par pression.

Structure de base d’un connecteur circulaire femelle
La structure de base d’un connecteur circulaire comprend les éléments suivants :
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Contacts – ce sont les broches et les douilles logées à l’intérieur du connecteur qui s’accouplent pour former une connexion électrique. Une paire de contacts est composée d’une broche de contact mâle et d’une douille femelle.
- Isolant – il s’agit du matériau utilisé pour encapsuler les contacts et les isoler les uns des autres et de la coque du connecteur. Ce matériau sert également à maintenir les contacts dans la position correcte dans la coque et à les espacer correctement les uns des autres.
- Coque – il s’agit de la couverture extérieure du connecteur qui abrite les contacts et l’isolant. Elle assure également l’alignement lors de l’accouplement des moitiés du connecteur et fixe les sections du connecteur l’une à l’autre ou à un appareil.
- Accessoires – ce sont les composants supplémentaires utilisés pour positionner, guider, serrer, fixer ou sceller les parties du connecteur. Ils comprennent des broches, des bagues, des clés, des pinces, des joints, et plus encore.

Structure de base d’un connecteur circulaire mâle
Différentes Utilisations des Connecteurs Circulaires
Les connecteurs circulaires, en raison de leurs performances élevées lors de vibrations, de chocs, de température, de pression et d’interférences (EMI et RFI) extrêmes, trouvent de plus en plus d’applications dans de nombreuses industries nécessitant la transmission d’énergie électrique, de signaux, de transfert de données et de signaux mixtes (puissance + signal + données). Ils sont les mieux adaptés lorsque la construction robuste du connecteur est nécessaire, lorsque la protection contre l’ingression doit être garantie, lorsque l’on a besoin d’un système d’accouplement sécurisé ou lorsque la protection contre les signaux EMI ou RFI est nécessaire.
Comparaison M5 ou M8 ou M12 et Codes de Nomenclature
Les connecteurs circulaires de style M sont une série de types de produits standards utilisés pour connecter des capteurs et des actionneurs dans les applications de réseaux industriels. Ils sont conçus pour fonctionner dans des conditions extrêmes. La désignation « M » fait référence à la taille du filetage métrique sur les écrous de couplage et les réceptacles d’accouplement, et donc à la taille relative des connecteurs. Les connecteurs M5 ont des fixations de 5 mm de diamètre, les M8 ont des fixations de 8 mm, et les M12 ont des fixations de 12 mm.
Les connecteurs circulaires M12 et leurs câbles sont la taille la plus couramment utilisée et constituent une norme mondiale pour l’industrie automobile. Ils sont en outre divisés en catégories supplémentaires en fonction du repérage ou de la forme du corps de contact. Les différents codes utilisés et leurs définitions sont les suivants :
- A – connecteurs pour capteurs, alimentation CC et Ethernet 1 Gbit (protocole de connexion des systèmes informatiques pour former un réseau).
- B – connecteurs pour Fieldbus (réseau informatique industriel pour le contrôle distribué) et Profibus (norme de réseau numérique assurant la communication entre les capteurs de terrain et un système de contrôle).
- C – connecteurs à double rainure pour plus de sécurité, utilisés pour l’alimentation CA des capteurs et actionneurs.
- D – connecteurs pour systèmes Ethernet 100 Mbits et Profinet (protocole d’échange de données entre contrôleurs et appareils).
- X – connecteurs pour les applications Ethernet haut débit 10 Gbit ainsi que l’alimentation via Ethernet (PoE).
- S – connecteurs pour alimentation CA (remplacement pour les pièces codées C).
- T – Connecteurs pour alimentation CC (remplacement pour les pièces codées A).

Différentes catégories de connecteurs circulaires et types de connexion
Normes applicables aux connecteurs circulaires
Les connecteurs circulaires sont conçus et fabriqués conformément aux directives de plusieurs organismes de normalisation nationaux et internationaux. Voici quelques-uns des organismes de normalisation et de nomenclature impliqués dans le développement et l’utilisation continue de ces produits :
- UL – Les normes Underwriter’s Laboratories relatives aux connecteurs circulaires (UL1977 et UL2238) couvrent les problèmes de sécurité et les propriétés des matériaux utilisés dans la fabrication.
- Les normes CEI – Commission électrotechnique internationale définissent et décrivent plusieurs types de connecteurs circulaires, notamment la CEI 61076-2-113 qui définit les exigences pour les connecteurs M12.
- MIL/AERO – Les normes militaires pour les connecteurs circulaires ont été élaborées par le ministère américain de la Défense dans les années 1930 et couvrent les exigences de conception et de test pour un large éventail de connecteurs, y compris les connecteurs circulaires.
- EN – Les normes européennes (norme européenne) couvrent les détails des connecteurs circulaires dans EN-IEC 61076. D’autres normes couvrent les spécifications des connecteurs par application.
- IP – Les indices de protection sont définis par la norme CEI 60529 qui couvre la protection contre les solides et les liquides pénétrant dans le corps du connecteur. ANSI 60529 couvre la propriété intellectuelle aux États-Unis et EN 60529 la couvre en Europe.
- DIN – Les normes de l’Organisation nationale allemande de normalisation (Deutsches Institut für Normung) couvrent les connecteurs circulaires spécifiquement dans la norme DIN 41524 et d’autres documents.
- VARAN – Versatile Automation Random Access Network est un système de bus basé sur Ethernet implémenté dans le matériel pour l’automatisation des machines et comprend des connecteurs circulaires.
Critères de sélection pour les connecteurs circulaires
Il existe de nombreux critères à prendre en compte lorsque vous spécifiez des connecteurs circulaires pour une nouvelle conception ou une refonte. La première est de savoir si votre conception nécessite un connecteur circulaire en plastique (CPC) ou un connecteur circulaire à coque métallique (CMC). Au-delà, voici une liste non exhaustive de paramètres dans un ordre aléatoire sur lesquels vous devrez trancher :
- Genre (Mâle/Femelle) : La partie mâle intègre les broches de contact qui se branchent dans les douilles de la prise, ou partie femelle. La plupart des fiches et des prises sont conçues pour s’accoupler au sein de leur propre marque ou gamme de produits manufacturés. En règle générale, les connecteurs de différents fabricants ne s’interconnectent pas. Vous rechercherez généralement des connecteurs sous forme de paire accouplée, mais pas toujours.

Correspondance mâle et femelle des connecteurs circulaires
- Nombre de contacts : le nombre de broches ou de contacts conducteurs dont votre conception a besoin dans le connecteur pour transporter les signaux, les données ou l’alimentation que vous devez transmettre.
- Terminaison : c’est ainsi que votre fil ou câble s’accouplera aux contacts conducteurs du connecteur. Certaines options incluent la soudure, l’enroulement de fil, les cosses ou le sertissage.
- Taille du contact: le diamètre des contacts individuels ou le calibre du fil pouvant s’accoupler à chaque contact.
- Tension et courant nominal: tension ou courant maximum permise par la conception du connecteur. Le courant nominal est le flux d’électricité, exprimé en ampères (A). La tension nominale est la valeur de la tension qui peut être transmise en toute sécurité, exprimée en volts (V).
- Fréquence d’insertion : La fréquence de connexion et de déconnexion du connecteur (également appelée cycles d’accouplement). Des cycles d’accouplement fréquents peuvent nécessiter un connecteur plus robuste ou un accessoire de protection de câble.
- Type de montage: mode de montage du connecteur, y compris le montage du câble, sur panneau ou sur circuit imprimé. Un matériel de montage différent s’applique pour chaque type.
- Style de couplage ou de verrouillage: mode d’accouplement sécurisé du connecteur. Les styles de verrouillage incluent la baïonnette, le loquet, le push-pull, le filetage et la déconnexion rapide.
- Type de coque arrière : la coque arrière du connecteur est vissée sur le côté câble d’un connecteur circulaire pour fournir un support de câble sécurisé. De nombreux types de coques arrière sont disponibles, notamment droites, à angle droit, à queue tressée, à ressort, à décharge de traction, scellées et serties.
- Facteurs environnementaux: le connecteur sera-t-il exposé à des liquides, des gaz ou soumis à une immersion ? Le connecteur nécessite-t-il une protection contre les signaux EMI ou RFI ? Le connecteur entrera-t-il en contact avec des produits chimiques caustiques, des vibrations excessives ou des impacts fréquents ? Les réponses à chacune de ces questions aideront à déterminer la qualité, les fonctionnalités et les accessoires dont vous pourriez avoir besoin.
- Matériaux utilisés : les corps des connecteurs peuvent être en acier inoxydable, en aluminium, en plastique, en composite ou en laiton, selon vos besoins et votre budget.
- Accessoires: les fabricants de connecteurs proposent de nombreux types d’accessoires différents qui ajoutent à la fonctionnalité de leurs produits.La liste de ceux-ci est assez longue, mais quelques exemples incluent des joints, des gaines et des capuchons pour éviter l’entrée de liquides et des gaz, des brides anti-tension et des serre-câbles pour empêcher la déconnexion des câbles, des coques pour protéger les connexions, des brides, des joints et des passe-fils pour l’installation, etpinces de câbles pour une insertion/retrait plus facile.
- Fiches et prises: bien qu’il existe des variations dans les normes industrielles, les prises et les jacks sont généralement associés à des connecteurs montés sur panneau, tandis que les fiches sont des connecteurs faisant partie d’un assemblage de câble.

Comparaison Jack/Prises de genres différents
Encore une fois, il n’existe pas de convention standard pour cette nomenclature et donc différents fabricants peuvent utiliser d’autres termes.
Exemples d’applications
Les utilisations des connecteurs circulaires se sont développées depuis leur introduction pour des applications militaires dans les années 1930.
Par exemple, les systèmes de contrôle de processus et les réseaux de capteurs d’usine actuels, souvent situés dans des environnements difficiles, exigent des produits interconnectés qui fonctionnent de manière fiable dans des conditions difficiles.
Les équipements médicaux électroniques intègrent également des connecteurs circulaires pour garantir que les câbles soient toujours correctement connectés par le personnel hospitalier et ne se détachent pas lorsqu’un patient est déplacé.
Parmi les nombreux autres domaines d’application qui bénéficient des avantages de la connectivité utilisant des connecteurs circulaires, citons :
- Contrôle des processus et automatisation industrielle
- Câblage d’usine
- Transport
- Aérospatial et Défense
- Équipement médical
- Robotique
- Communications audio/vidéo
- Communication radio et télévision
- Énergie
- Véhicules aériens sans pilote
- Tests et mesures
Résumé
Les connecteurs circulaires sont utilisés depuis de nombreuses années et se sont révélés être des composants fiables capables de fonctionner dans divers environnements difficiles. Same Sky propose une gamme diversifiée de connecteurs circulaires et de câbles capables de relever les défis de presque toutes les applications.
