模拟传感器电缆屏蔽方法

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传感器屏蔽电缆rvvp参数

传感器屏蔽电缆rvvp参数

传感器屏蔽电缆rvvp参数摘要:一、传感器屏蔽电缆rvvp概述二、rvvp电缆的主要参数1.导体规格2.绝缘层材质3.屏蔽层材质4.护套层材质5.电缆截面积三、rvvp电缆在传感器应用中的优势四、如何选择合适的rvvp电缆1.确定传感器类型2.考虑环境因素3.了解信号传输距离4.评估电缆成本五、rvvp电缆的安装与维护1.安装注意事项2.维护方法正文:一、传感器屏蔽电缆rvvp概述传感器屏蔽电缆rvvp是一种具有优良屏蔽性能的电缆,广泛应用于传感器、仪表、自动化设备等领域。

它主要由导体、绝缘层、屏蔽层和护套层组成,具有较高的抗干扰能力和稳定性。

二、rvvp电缆的主要参数1.导体规格:rvvp电缆的导体通常采用多股细丝绞合而成,根据不同的应用场景,可以选择不同规格的导体,如0.5mm、1mm等。

2.绝缘层材质:rvvp电缆的绝缘层一般采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)材料,具有良好的绝缘性能和耐磨性。

3.屏蔽层材质:rvvp电缆的屏蔽层通常采用铜丝编织或铝箔贴合,能有效抑制外部电磁干扰,提高信号传输的稳定性。

4.护套层材质:rvvp电缆的护套层一般采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)材料,具有较高的耐压、耐磨和抗老化性能。

5.电缆截面积:根据传感器信号传输的需求,选择合适的电缆截面积,以确保信号传输的稳定性和安全性。

三、rvvp电缆在传感器应用中的优势1.抗干扰能力强:rvvp电缆的屏蔽层能有效抑制外部电磁干扰,保证传感器信号的准确性。

2.稳定性高:rvvp电缆具有优良的绝缘性能和护套性能,可在恶劣环境下保持稳定的工作性能。

3.传输速度快:rvvp电缆的导体规格和绝缘层材质有助于实现高速信号传输。

4.耐磨损、抗老化:rvvp电缆的绝缘层和护套层具有良好的耐磨性和抗老化性能,延长电缆使用寿命。

四、如何选择合适的rvvp电缆1.确定传感器类型:根据传感器的类型和信号传输需求,选择合适的电缆规格和材质。

传感器中使用的抗干扰技术

传感器中使用的抗干扰技术

传感器中使用的抗干扰技术1.1绕线技术:通过绕线使传感器输出电缆进行电磁屏蔽,减少外部电磁干扰对传感器的影响。

1.2金属屏蔽技术:在传感器的外壳或电路板上添加金属屏蔽层,阻挡外部的电磁干扰。

1.3增加滤波器:在传感器的电路中增加低通、高通或带通滤波器,滤除干扰频率的信号。

1.4增加隔离器:将传感器与被测对象的电路隔离,阻止干扰信号的传播。

1.5引入可变增益放大器:根据不同的工作环境,通过调整放大器的增益,提高传感器的输入信号与干扰信号的动态范围。

2.1数字滤波技术:通过数字信号处理算法,滤除干扰信号,提取有效的测量信号。

2.2校正算法:通过对不同工作环境下的干扰信号的分析和建模,设计相应的校正算法,消除干扰对测量结果的影响。

2.3故障诊断技术:通过对传感器输出信号的监测和分析,检测传感器是否受到干扰或故障,并提供相应的补偿或报警。

2.4信号处理算法:通过对传感器输出信号进行处理,提取有效信息,滤除干扰信号。

2.5信号采样技术:通过合理的采样频率和采样精度,提高传感器对有效信号的采样率,减少干扰信号的干扰。

3.电磁兼容性设计技术3.1地线设计:合理设计传感器的地线布线,减少电磁辐射和电磁感应。

3.2电源线设计:合理设计传感器的电源线布线,减少电磁干扰和电磁感应。

3.3路由规划:合理规划传感器的布线路径,尽量避免与其他电磁源的干扰。

3.4屏蔽灵敏部件:对于传感器中的灵敏部件,如ADC等,使用合适的屏蔽措施,减少电磁干扰。

3.5系统排布:合理布置传感器系统中各个模块的位置和间距,减少它们之间的电磁干扰。

4.地址编码技术4.1使用独特的地址编码:将每个传感器分配一个独一无二的地址,通过地址编码来区分传感器之间的信号。

4.2增加容错机制:在地址编码中增加冗余信息,使得接收端能够校验传输的地址信息是否正确。

4.3时钟同步:通过时钟同步技术,使得传感器能够在相同的时间窗口内发送和接收信号,避免信号混淆和干扰。

传感器电缆标准

传感器电缆标准

传感器电缆标准一、概述传感器电缆是一种专门用于传感器和仪表之间的连接电缆。

由于传感器在各种工业和自动化系统中扮演着重要的角色,因此传感器电缆的质量和性能对于整个系统的稳定性和准确性都至关重要。

为了确保传感器电缆的可靠性和性能,制定了一套通用的传感器电缆标准。

二、电缆结构传感器电缆通常由导电线芯、绝缘层、屏蔽层和护套组成。

导电线芯是传输信号的导体,由高纯度铜或镀锡铜制成。

绝缘层应具有良好的电气绝缘性能和耐温性能,一般采用聚氯乙烯、聚乙烯等材料。

屏蔽层用于抵抗外部电磁干扰,通常采用金属编织网或金属带屏蔽。

护套起到保护电缆免受机械损伤和环境侵蚀的作用,一般采用聚氯乙烯、聚乙烯等材料。

三、性能要求1.电气性能:传感器电缆应具有高灵敏度和快速的响应时间,以确保信号的准确传输。

此外,电缆应具有较小的电阻值和电容,以降低信号损失和干扰。

2.耐温性能:传感器电缆应能在恶劣的环境温度下正常工作,一般应能在-20℃~+85℃的温度范围内正常工作。

3.耐腐蚀性能:传感器电缆应具有较好的耐腐蚀性能,能够抵抗工业环境和化学物质的侵蚀。

4.机械性能:传感器电缆应具有较好的机械性能,能够承受一定的机械压力和弯曲半径,以确保连接的稳定性和使用寿命。

5.抗干扰性能:传感器电缆应具有较好的抗干扰性能,能够抵抗外部电磁干扰的影响,以确保信号的稳定性和准确性。

四、测试方法为了确保传感器电缆符合标准要求,需要进行一系列测试。

主要的测试方法包括:1.外观检查:检查电缆的外观是否有损伤或缺陷。

2.尺寸检查:测量电缆的尺寸是否符合要求。

3.电气性能测试:测试电缆的电阻、电容、绝缘电阻等电气性能参数。

4.耐温性能测试:在高温和低温条件下测试电缆的性能,以确保其在不同温度下的正常工作。

5.耐腐蚀性能测试:测试电缆在不同环境条件下的耐腐蚀性能。

6.机械性能测试:测试电缆的拉伸强度、弯曲半径等机械性能参数。

7.抗干扰性能测试:测试电缆的抗干扰性能,以评估其对外部电磁干扰的抵抗能力。

机载4-20mA传感器电磁敏感度防护设计

机载4-20mA传感器电磁敏感度防护设计

机载4-20mA传感器电磁敏感度防护设计引言4-20mA电流信号传感器具有高精度低幅值的特点,与电磁干扰量值相比其信号幅值较小,在电磁环境作用下易出现敏感现象,目前军用航空平台的电磁环境越来越复杂,考核标准逐步提升,加上电缆的长距离传输过程中也较易耦合干扰信号,基于以上要求提出了适用于该类型电流信号传感器的电磁防护设计方案,并得出试验结论。

1电磁环境要求目前,军用航空设备执行的电磁兼容标准普遍升级为GJB151B-2013,试验量值存在一定程度的提高,考核抗电磁干扰的试验项目包括传导敏感度试验和辐射敏感度试验。

按照设备在安装平台中的装机位置区分不同量值,目前普遍将传感器考核量值提升到空军飞机外部,具体要求如下所示。

传感器电路避免使用能够产生干扰源的器件,辐射发射和传导发射存在的技术风险较低,本文不再赘述。

表1 电磁敏感度考核项目及具体量值项目代号项目名称要求量值合格判据CS 10125Hz~150kHz电源线传导敏感度曲线二(最高126dBμV)输出波动不超过±0.16mACS 106电源线尖峰信号传导敏感度尖峰电压400VCS 1144kHz~400MHz电缆束注入传导敏感度曲线五(最高109dBμA)CS 115电缆束注入脉冲激励传导敏感度5ACS 11610kHz~100MHz 电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感度最高电流为10ARS 10310kHz~40GHz电场辐射敏感度200V/m2传感器工作原理4-20mA电流信号传感器的调理电路种类主要包括模拟式原理和数字式原理,传感器信号调理电路能完成传感器信号的放大、温度补偿或非线性补偿、模数转换等功能。

目前应用较多的为数字式调理电路,内部包含可编程传感器激励、可编程增益放大器、运算放大器以及温度传感器等。

典型传感器包含敏感元件、信号转换电路板和接口滤波电路板,信号转换电路板实现敏感元件信号采集、调理放大和温度补偿等功能,接口滤波电路板就近安装于传感器电气接口处,用于对电磁干扰信号进行滤波、以及起到供电特性防护功能。

《传感器技术》第3版课后部分习题解答

《传感器技术》第3版课后部分习题解答

潘光勇0909111621 物联网1102班《传感器技术》作业第一章习题一1-1衡量传感器静态特性的主要指标。

说明含义。

1、线性度——表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离)程度的指标。

2、回差(滞后)—反应传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程过程中输出-输入曲线的不重合程度。

3、重复性——衡量传感器在同一工作条件下,输入量按同一方向作全量程连续多次变动时,所得特性曲线间一致程度。

各条特性曲线越靠近,重复性越好。

4、灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。

5、分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。

6、阀值——使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零位附近的分辨力。

7、稳定性——即传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。

8、漂移——在一定时间间隔内,传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化。

9、静态误差(精度)——传感器在满量程内任一点输出值相对理论值的可能偏离(逼近)程度。

1-2计算传感器线性度的方法,差别。

1、理论直线法:以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关。

2、端点直线法:以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。

3、“最佳直线”法:以“最佳直线”作为拟合直线,该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的正负偏差相等并且最小。

这种方法的拟合精度最高。

4、最小二乘法:按最小二乘原理求取拟合直线,该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。

1—4 传感器有哪些组成部分?在检测过程中各起什么作用?答:传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。

各部分在检测过程中所起作用是:敏感元件是在传感器中直接感受被测量,并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件,如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。

传感元件是能将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电参量的元件,如应变片可将应变转换为电阻量。

位移传感器与模拟量输入模块接地说明

位移传感器与模拟量输入模块接地说明

位移传感器与模拟量输入模块接地说明位移传感器与模拟量输入模块接地说明
减少位移传感器的电磁干扰,传送模拟量信号时应使用双绞线屏蔽电缆,电缆的屏蔽层应两端接地。

如果电缆两端存在点位差,电缆的屏蔽层应一点接地。

一般什么情况下应两端接地,什么情况下应一点接地?
采用单端接地:
采用单端接地的基本原理:干扰源和接收端等效成电容的两极。

一边有电压波动会通过电容感应到另一端。

插入接地的中间层(就是屏蔽层)破坏此等效电容,从而切断干扰通路。

采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。

过去有些设计规定要求:信号传输电缆的屏蔽层,一般应在控制室的接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。

即采用单端接地方式,但这种接地方式存在缺陷。

传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。

采用双端接地:
为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双
层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。

这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。

但两端的接地点难保没有电位差,有电位差就会有微弱电流,使屏蔽层实际上变成了接地线;两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场,会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合到信号回路,严重的将影响信号误判。

看过各种调速器和PLC说明中都明言信号线屏蔽线必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧。

影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施

影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施

影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施模拟量传感器信号传输过程中干扰的形成必需具备三项因素,即干扰源、干扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。

影响模拟量传感器的外界干扰主要有以下几种:1、静电感应干扰静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容,使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去,有时候也被称为电容性耦合。

2、电磁感应干扰当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。

这种状况在传感器使用的时候常常遇到,尤为留意。

3、漏电流感应干扰由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特殊是传感器的应用环境湿度增大,导致绝缘体的绝缘电阻下降,这时漏电电流会增加,由此引发干扰。

尤其当漏电流流入到测量电路的输入级时,其影响就特殊严峻。

4、射频干扰干扰主要是大型动力设备的启动、操作停止时产生的干扰以及高次谐波干扰。

5、其他干扰主要指的是系统工作环境差,还简单受到机械干扰、热干扰和化学干扰等等。

通过以上概述,我们了解传感器的干扰来源主要有两种途径:一是由电路感应产生干扰;二是由外围设备以及通信线路的感应引入干扰。

我们得认真分析外界干扰的来源,信号传输线路以及敏感程度,做好接地处理和传感器信号线屏蔽措施,有可能的话远离干扰源。

模拟量传感器抗干扰技术1、屏蔽技术利用金属材料制成容器。

将需要爱护的电路包在其中,可以有效防止电场或磁场的干扰,此种方法称为屏蔽。

屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。

2、静电屏蔽依据电磁学原理,置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线,其内部各点等电位。

用这个原理,以铜或铝等导电性良好的金属为材料,制作密闭的金属容器,并与地线连接,把需要爱护的电路值r其中,使外部干扰电场不影响其内部电路,反过来,内部电路产生的电场也不会影响外电路。

这种方法就称为静电屏蔽。

3、电磁屏蔽对于高频干扰磁场,利用电涡流原理,使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流,消耗干扰磁场的能量,涡流磁场抵消高频干扰磁场,从而使被爱护电路免受高频电磁场的影响。

传感器的噪声及抑制方法

传感器的噪声及抑制方法

传感器的噪声及抑制方法中心议题:传感器的噪声来源和分析传感器噪声的抑制措施解决方案:静电屏蔽和磁场屏蔽采用变压器和光电耦合器降低噪声的信号处理电路传感器作为自控系统的前沿哨兵,犹如电子眼一般将被测信息接收并转换为有效的电信号,但同时,一些无用信号也搀杂在其中。

这些无用信号我们统称为噪声。

应该说,噪声存在于任何电路之中,但它对传感器电路的影响却尤为突出。

这是因为,传感器的输出阻抗一般都很高,使其输出信号衰减厉害,同时,传感器自容易被噪声信号淹没。

因此,噪声的存在必定影响传感器的精度和分辨率,而传感器又是检测自控系统的首要环节,于是势必影响整个自控系统的性能。

由此,噪声的研究是传感器电路设计中必须考虑的重要环节,只有有效地抑制、减少噪声的影响才能有效利用传感器,才能提高系统的分辨率和精度。

但噪声的种类多,成因复杂,对传感器的干扰能力也有很大差异,于是抑制噪声的方法也不同。

下面就传感器的噪声问题进行较全面的研究。

传感器的噪声分析及对策传感器噪声的产生根源按噪声源分为内部噪声和外部噪声。

内部噪声——来自传感器件和电路元件的噪声。

1 热噪声热噪声的发生机理是,电阻中自由电子做不规则的热运动时产生电位差的起伏,它由温度引发且与之呈正比,由下面的奈奎斯特公式表示:其中,Vn:噪声电压有效值;K:波耳兹曼常数(1.38×10-23J·K-1);T:绝对温度(K);B:系统的频带宽度(Hz);R:噪声源阻值(Ω)。

噪声源包括传感器自身内阻,电路电阻元件等。

由公式(1)可见,热噪声由于来自器件自身,从而无法根本消除,宜尽可能选择阻值较小的电阻。

同时,热噪声与频率大小无关,但与频带宽成正比,即,对应不同的频率有均匀功率分布,故,也称白噪声。

因此,选择窄频带的放大器和相敏检出器可有效降低噪声。

2 放大器的噪声3 散粒噪声散粒噪声的噪声源为晶体管,其机理是由到达电极的带电粒子的波动引起电流的波动形成的。

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模拟传感器电缆屏蔽方法
摘 要:
本文从实用角度出发概述了传感器电缆屏蔽的意义和常用规则,通过一些典型实例介绍了两种电缆屏
蔽方法:单端接地法和混合接地法。

关键词:电磁场耦合 屏蔽 单端接地 混合接地
一、概述
一般说来,形成电磁干扰必须具备三个条件:噪声源、耦合路径(或介质)和接收电路(对噪 声敏感的电路)。

模拟系统工作环境一般有许多电磁干扰(EMI)源,通常包括电源线、逻辑信号、开关电源、 无线电台、电子闪光及电机等。

来自上述干扰源的噪声很容易通过某种耦合路径进入模拟信 号通道。

例如,信号电缆起到天线的作用,可把噪声耦合进模拟信号通道。

电磁噪声进入敏感的电缆有两种路径:电容(或电场)耦合和电感(或磁场)耦合(如图1 所示) 。

当噪声源和电缆之间存在寄生电容时,就能产生电容耦合。

寄生电容的大小由噪声源与电缆之间的
距离、形状、取向及介质决定。

当磁砀从一个线圈耦合到另一个线圈时,通过寄生互感线圈就产生了
磁场耦合。

图1 电磁干扰进入系统的两种路径
生互感的大小取决于实际问题中电路的形状与相对取向和介质磁特性,它与导线环路面积成正比。


了使模拟系统免受电磁干扰,尤其是在使用远程传感器的场合,我们首先给出电场
与磁场耦合屏蔽的一些常用规则,供工程设计人员参考。

电场耦合屏蔽:
·不要让屏蔽电缆悬浮,应接到屏蔽范围内所包括电路的基准电位上。

·如果屏蔽电缆分几段,在使用连接器时,每一段电缆必须与相邻段电缆依次连接在一起,并且仅把
最后一段连接到信号基准点上。

·如果信号地多于一个,每一屏蔽层应连接到其自身被测信号的基准电位上。

·不要将屏蔽电缆两端都直接接“地”。

·不允许屏蔽电缆相对基准电位有电压。

·使屏蔽电缆捕获的噪声合理地返回“地”线。

磁场耦合屏蔽:
·接收电路的放置应当尽可能远离磁场源。

·不允许走线与磁场平行,而要与磁场成直角。

·根据频率和场强选用适当的材料屏蔽磁场。

例如,对高于200Hz 的频率,3 2
mm 的钢非常有效。

对于低频磁场屏蔽(包括工频),应选用高磁导率的磁性材料(比如μ 合金)。

·对传输大电流的导体(它是一种强磁场源),应使用双绞线。

·应尽量减小接收电路的环路面积。

二、电缆屏蔽方法实验分析
为了进一步研究屏蔽问题,我们以精密电阻温度计(RTD)放大电路为例,通过一系列屏蔽 实验结果分析,引出正确的电缆屏蔽方法。

按照图2 所示,通过10 英尺屏蔽电缆把远端的100ΩRTD
和桥路、桥路激励电路和桥路放大电路连接起来。

RTD 作为桥路的一个臂(另外三个电阻作为桥路的三
个臂位于桥路和桥路激励电路这一边)。

调整仪表放大器的增益,使得输出灵敏度为10mV/°C,且输出
满量程为5V。

采用不同的屏蔽线接地方法,测量仪表放大器的输出,而且是在标准实验室很多电气设
备都在运行的情况下进行这些实验。

1 屏蔽线必须接地
屏蔽线悬浮不能减小电磁干扰噪声,电容耦合还是存在(见图2),因为悬浮的屏蔽线提供 了一个耦合路径,大多数电缆的寄生电容为10~30pF/ft。

同样,高频(HF)磁场干扰也
没有减小,因为悬浮的屏蔽电缆既不能改变导线的几何特性也不能改变导线的磁特性。

低频(LF)磁场
干扰也不能显著地减小,因为大多数屏蔽材料只吸收少量的磁能。

为了对电磁干扰、射频干扰进行有
效的屏蔽,屏蔽线必须接地。

屏蔽线接地能把屏蔽线对地的阻抗(如图1 中的Z)减到最小值,从而明显
地减小电场干扰的幅度。

垂直刻度:2mV/div; 水平刻度:10ms/div
图2 不接地的屏蔽电缆起到天线的作用
2 屏蔽线两端直接接地的后果
有的工程设计人员常把屏蔽线的两端都接地,试图减小屏蔽线对地的电阻,进一步减小电场干扰。


是,这种方法会产生一系列新的潜在问题。

屏蔽线两端的AC 和DC 电平是不同的。

如图3 所示,当屏蔽线两端都接地时,会产生低频电流回路。

低频电流流过屏蔽线大的回路 面积,并通过寄生电感耦合到屏蔽线内的信号线上。

如果双绞线绕得很好(精确平衡),那么 感生电压对仪表放大器来说呈现共模电压而不是差模电压。

但是,导线不可能完全平衡,传 感器和激励电路也不可能完全匹配,而且接收端对共模抑制能力也是有限的。

因此,在导线 的输出端存在垂直刻度:2mV/div; 水平刻度:10ms/div
图3 屏蔽线的两端都接地会产生低频对地回路
差模电压,经仪表放大器放大呈现在输出端。

3 单端接地法
对电场有效屏蔽,正确的接地方法如图4 所示。

应该指出的是,这种接地方法不再构成接地回路。


种屏蔽方法有一个单点接地端,而且这一点应位于信号调节电路。

耦合到屏蔽线的噪声被接
收端地吸
收,而不呈现在仪表放大器的输出端。

垂直刻度:2mV/div; 水平刻度:10ms/div
图4 屏蔽线在接收端接地使高频和低频噪声被接收端地吸收
图5 示出了远程不接地无源传感器(脑电图仪电极)的正确接地方法。

通过屏蔽双绞电缆接到一个高增益(G=1000)、低功耗仪表放大器AD620。

屏蔽线应在信号调节电路端接地。

还应当指出的是,这样垂直刻度:10mV/div; 水平刻度:0.2sec/div 图5 对于不接地无源传感器屏蔽线应在接收端接地做在仪表放大器的输出端仍有60Hz 的干扰。

4 混合接地法
大多数高阻抗传感器电流或电压输出都比较小,例如光敏二极管对入射光的响应。

这些小信 号很容易受电磁干扰(EMI),并且它和电缆及放大器的干扰信号的大小为同一数量级。

对于 这些高阻抗传感器,为了放大有用信号,且减小电缆寄生作用,建议在高阻抗传感器输出端 使用一个前置放大器。

图6 是一个高阻抗光电检测器及前置放大器驱动屏蔽双绞线的实例。

前置放大器和屏蔽电缆在驱动端都接地。

屏蔽线和驱动端地G1 相接,以保证信号和屏蔽线驱动端用同一个基准点,接收端的电容器使屏蔽线上的高频噪声被地G2 吸收,而不形成低
频对地回路,这种流行的接地方法称为混合接地。

图6 带前置放大器的远程高阻抗传感器
图7 示出了一个采用混合接地方法的有源双绞线驱动电路。

当系统需要工作在宽频带范围时 ,混合接地方法常常是最好的选择。

接收端的电容器使屏蔽线上的高频噪声被地G2 吸收,而不形成低频对地回路。

在接收端用一共模线圈能防止射频干扰进入接收器。

还应该注意的是,为了防止信号地受污染,屏蔽线应和机壳地相接。

图7 有源驱动器的混合(高频和低频)接地
三、结论
综上所述,屏蔽线接地方法必须考虑传感器的类型、结构以及干扰源的性质。

当选用低阻抗 无源传感器时,屏蔽线的接收端接地是最合适的方法。

当选用有源传感器时,屏蔽线在发送 端(和发送端直接连接)和接收端(通过一电容器连接至接收端地)都须接地。

混合接地方法能 减小高频干扰,但不会形成低频对地回路。

屏蔽双绞线能进一步减小干扰,因为耦合噪声表现为共模信号而不是差模信号。

即使最好的屏蔽方法也会由于低劣的接地技术而影响屏蔽效果。

屏蔽线常用“柔性铜辫”连接器和地相接,“柔性铜辫”连接器是用单根电缆把屏蔽线和机箱地或电路地相连。

这种接地方法价格便宜,但在高频处,对地不能形成低阻抗,内部电缆与屏蔽层之间不应存在较大的空隙,
因为这种空隙会给高频EMI 噪声进入系统提供了路径。

电缆屏蔽方法小结
·不要让屏蔽“悬浮”。

·不要把屏蔽的两端都直接接地。

·在屏蔽线上不能有低频电流。

·采用混合接地法可抑制低频和高频电场干扰。

·为了避免信号地受干扰应采用机箱地。

·接收端使用共模线圈可增强射频干扰抑制能力。

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