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为什么屏蔽线只能采取一端接地?

供稿:中国工控网 2017/11/8 9:42:33

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  • 关键词: 屏蔽线
  • 摘要:本文对屏蔽线采取一端接地的原因进行了详细分析,供学习参考。

  在测量控制中有供电地系统、模拟信号地系统、数字信号地系统。为了消除各地系统之间的相互干扰,各地系统的地应隔离开。但地与接地是不同的概念,这里的地是指系统的公共参考点。而人们常说的接地,就是将公共点接地来固定“零电位”。接地是为了安全、防止危险,在生产现场大都是采取将接地系统就近接地,如果接地点在一个以上,就产生了地回路,也就会出现流过地回路的电流,这样就会形成耦合干扰问题。

图1  屏蔽线两端接地示意图


  如图1中接地点A和接地点B之间会有电位差,也就会有电流,该干扰信号会与有用信号相混合,这是第一种干扰信号。图1中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地,则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容,会耦合到信号线中,该干扰信号混到了有用信号中,这是第二种干扰信号。要消除第二种干扰,首先就要避免产生地回路,而采取屏蔽层一端接地可达到目的,即信号源和信号屏蔽线只在一处接地,使地回路断开,如图2所示,这时虽然二次仪表公共点与接地点B是相连接的,但也不会形成地回路了。同时二次仪表的输入端对地采取浮空措施,使二次仪表输入信号线路与机壳隔离开,这样效果更好,采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。  

图2   屏蔽线一端接地示意图 


  一点接地时,选择接地点也很重要,对于屏蔽线其接地点应靠近被屏蔽的感应电路的入地点,如图2中,如果B点是高电平电场,A点是低电平电场,为避免高电平电场对低电平电场的干扰,接地点应尽量靠近低电平A的入地点。
 
  如果屏蔽的是信号线,应靠近干扰源处接地,总之接地的原则是尽量使屏蔽层上的感应电流不流入信号线,以避免引入干扰。如将接地接在二次仪表的输入端,则屏蔽层的感应电流可能就会流经信号线引入干扰。但将接地点接在A点,由于屏蔽层与信号线处被认为是等电位的,则没有电流流经信号线。
 
  对于信号线长距离传输时,由于单根导线长度所限,可能会涉及延长线的接线问题,这时应保证屏蔽的连续性,即尽量避免使用接线盒,如果必须用接线盒时,要使屏蔽与信号端子尽可能近些,露出的信号线长度以不大于20mm为妥,这时屏蔽层也要用端子来进行连接或焊接。

审核编辑(王静)
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