屏蔽就是用金屬導(dǎo)體,把被屏蔽的元器件、組合件、電話線及信號(hào)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(hào)。
在很多場合下,信號(hào)除了受電噪聲干擾以外,主要還受到強(qiáng)交變磁場的影響,如電站、冶煉廠及重型機(jī)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(dǎo)磁性能好的導(dǎo)體進(jìn)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(shí)采用單點(diǎn)接地,有時(shí)采用多點(diǎn)接地,在多點(diǎn)接地不方便時(shí),在兩端接地。主要的理論依據(jù)是:屏蔽層也是一個(gè)導(dǎo)線,當(dāng)其長度與電纜芯線傳送信號(hào)的1/4 波長接近時(shí),屏蔽層也相當(dāng)于一根天線。為簡便起見,在系統(tǒng)中,對于低頻的信號(hào)線,只能將屏蔽層的一端接地,否則屏蔽層兩端地電位差會(huì)在屏蔽層中形成電流,產(chǎn)生干擾;對于信號(hào)頻率較高(100khz 以上)的信號(hào),比如profibus-dp電纜,其屏蔽層推薦兩端接地。
其實(shí)在現(xiàn)場,正確敷設(shè)電纜比屏蔽更重要,只要采取適當(dāng)?shù)拇胧⒉皇撬行盘?hào)都要采用屏蔽電纜才能滿足使用要求。
① 模擬量信號(hào)(特別是低電平的模擬信號(hào)如熱電偶信號(hào)、熱電阻信號(hào)等)對高頻的脈沖信號(hào)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(hào)線必須單獨(dú)占用電纜管或電纜槽,不可與其他信號(hào)在同一電纜管(或槽)中走線。
② 低電平的開關(guān)信號(hào)(干接點(diǎn)信號(hào))、數(shù)據(jù)通信線路(rs-232、rs-485 等)對低頻的脈沖信號(hào)的抗干擾能力比模擬信號(hào)要強(qiáng),但建議最好采用屏蔽雙絞線(至少用雙絞線)連接。此類信號(hào)也要單獨(dú)走線,不可和動(dòng)力線及大負(fù)載信號(hào)線在一起平行走線。
③ 高電平(或大電流)的開關(guān)量的輸入/輸出及其他繼電器輸入/輸出信號(hào),這類信號(hào)的抗干擾能力又強(qiáng)于以上兩種,但這些信號(hào)會(huì)干擾別的信號(hào),因此建議用雙絞線連接,也單獨(dú)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(guān)信號(hào)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(fù)載和耐壓等級(jí)決定,建議單獨(dú)走線。
以上說明,同一類信號(hào)可以放在一條電纜管(或槽)中,相近種類信號(hào)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。