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西門子學(xué)習(xí)機(jī)專用SR20輸出模塊
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產(chǎn)品型號(hào)：
所屬分類：西門子
更新時(shí)間：2025-06-15
廠商性質(zhì)：代理商
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見過(guò)的通信都是使用屏蔽雙絞線的，例如PROFIBUS使用屏蔽雙絞線，西門子的工業(yè)以太網(wǎng)使用工業(yè)雙絞線。為使用雙絞線？屏蔽線應(yīng)該怎樣接地？雙端接地是否為了等電位？這些問(wèn)題可能一直困擾著許多工程師，我們就談一下屏蔽雙絞線的作用。
干擾主要分電場(chǎng)干擾和磁場(chǎng)干擾，以通信電纜首先需要屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾，其次還需要考慮，大部分使用屏蔽雙絞線的通信信號(hào)都是高頻的，需要過(guò)濾高頻的干擾信號(hào)（有用信號(hào)是高頻的，對(duì)高頻的干擾是敏感的）。
為使用雙絞線？
*：雙絞線減少了信號(hào)回路的面積，也就是縮減了感應(yīng)回路的面積，減少了天線效應(yīng)，抑制磁場(chǎng)干擾。
第二：通過(guò)雙絞線，磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電壓在部因極性相反而相互抵消，如圖1示。
以使用雙絞線起到了自屏蔽作用，主要針對(duì)的是磁場(chǎng)干擾。
屏蔽線是單端接地還是雙端接？下面進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，首先可以參考圖2。
圖2中的干擾源是Uq，通過(guò)分布電容Ck耦合到平行布線電纜的屏蔽層上的A點(diǎn)，然后又通過(guò)屏蔽層與通信電纜的分布電容C耦合到電纜上的a點(diǎn)，Ce是屏蔽電纜與地間的分布電容，*耦合到a點(diǎn)的干擾電壓為：
Ua=Uq*Ck/（Ck+Ce）（注：前提是有一定的頻率）
圖2的示例是沒(méi)有接地，以屏蔽層不接地是沒(méi)有效果的，將A點(diǎn)接地，耦合到A點(diǎn)的電壓為0，就不能再耦合到通信電纜的a點(diǎn)，以在理想情況下單端接地就可以了。參考圖3。
如果干擾源的頻率升高，例如大于20kHz時(shí)或電纜長(zhǎng)度大于λ/20時(shí)，接地電阻和屏蔽層的阻抗應(yīng)
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該考慮的是感抗，電阻可以忽略不計(jì)了，這樣總的接地阻抗變大。這時(shí)A點(diǎn)的電壓又隨著干擾頻率的升高而增加了，以在高頻時(shí)應(yīng)該雙端或者多端接地，或者盡量多接地（但是多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)不方便），參考圖4.
雙端接地是為了屏蔽高頻干擾，而通信信號(hào)大部分是高頻信號(hào)，對(duì)高頻干擾信號(hào)敏感，以大部分通信電纜都是雙端接地的（有的信號(hào)對(duì)高頻和低頻信號(hào)都敏感），同樣，對(duì)于高頻磁場(chǎng)干擾，也是通過(guò)屏蔽層形成電流回路，形成反向磁場(chǎng)，與干擾磁場(chǎng)相互抵消，這里不再介紹了。以不接地是無(wú)效的！是否需要等電位，答案也是確定的，否則地環(huán)流會(huì)影響屏蔽效果，以在雙端接地前必須進(jìn)行等電位的綁定，不能使用屏蔽層作為等電位綁定導(dǎo)線。
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