屏蔽就是用金屬導體,把被屏蔽的元器件、組合件、電話線及信號線包圍起來。這種方法對電容性耦合噪聲抑制效果很好。最常見的就是用屏蔽雙絞線連接模擬信號。
在很多場合下,信號除了受電噪聲干擾以外,主要還受到強交變磁場的影響,如電站、冶煉廠及重型機械廠等。那么,除了要考慮電氣屏蔽以外,還要考慮磁屏蔽,即考慮用鐵、鎳等導磁性能好的導體進行屏蔽。
要想使屏蔽起到作用,屏蔽層必須接地。屏蔽層的接地,有時采用單點接地,有時采用多點接地,在多點接地不方便時,在兩端接地。主要的理論依據(jù)是:屏蔽層也是一個導線,當其長度與電纜芯線傳送信號的1/4 波長接近時,屏蔽層也相當于一根天線。為簡便起見,在系統(tǒng)中,對于低頻的信號線,只能將屏蔽層的一端接地,否則屏蔽層兩端地電位差會在屏蔽層中形成電流,產(chǎn)生干擾;對于信號頻率較高(100khz 以上)的信號,比如profibus-dp電纜,其屏蔽層推薦兩端接地。
其實在現(xiàn)場,正確敷設電纜比屏蔽更重要,只要采取適當?shù)拇胧?,并不是所有信號都要采用屏蔽電纜才能滿足使用要求。
① 模擬量信號(特別是低電平的模擬信號如熱電偶信號、熱電阻信號等)對高頻的脈沖信號的抗干擾能力是很差的。建議用屏蔽雙絞線連接,且這些信號線必須單獨占用電纜管或電纜槽,不可與其他信號在同一電纜管(或槽)中走線。
② 低電平的開關信號(干接點信號)、數(shù)據(jù)通信線路(rs-232、rs-485 等)對低頻的脈沖信號的抗干擾能力比模擬信號要強,但建議最好采用屏蔽雙絞線(至少用雙絞線)連接。此類信號也要單獨走線,不可和動力線及大負載信號線在一起平行走線。
③ 高電平(或大電流)的開關量的輸入/輸出及其他繼電器輸入/輸出信號,這類信號的抗干擾能力又強于以上兩種,但這些信號會干擾別的信號,因此建議用雙絞線連接,也單獨走電纜管或電纜槽。
④ 供電線(ac 220v/380v)以及大通斷能力的斷路器、開關信號線等,這些線的電纜選擇主要不是依抗干擾能力,而是由電流負載和耐壓等級決定,建議單獨走線。
以上說明,同一類信號可以放在一條電纜管(或槽)中,相近種類信號如果必須在同一電纜槽中走線,則一定要用金屬隔板將它們隔開。