2025-05-29
剥开具有屏蔽功能线束的表皮,可以看到其内部由芯线和铜箔(编织铜网)组成。
在介绍屏蔽线之前,我们需要了解这几个名称的定义:
1.屏蔽线:导体外部有导体包裹的导线,也就是这个具有屏蔽功能的线束
2.屏蔽层:屏蔽线内的铜箔(编织铜网)
3.电磁干扰(EMI):主要是低频干扰,马达、荧光灯以及电源线是通常的电磁干扰源。
4.射频干扰(RFI):是高频干扰,主要是无线频率干扰,包括无线电、电视转播、雷达及其他无线通信。
屏蔽线的抗干扰功能,由这层屏蔽层提供。
它的原理是:利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射。
对于电磁干扰,选择编织层屏蔽的方式最为有效,也就是俗称的金属网屏蔽,因其具有较低的临界电阻。
对于射频干扰,则选择金属箔层屏蔽,因为金属网屏蔽所产生的缝隙可使得高频信号自由地进出。
对于高低频混合的干扰,则需要同时采用以上两种屏蔽方式。
此外,还通过双绞线的平衡原理,进一步提高屏蔽能力。
在屏蔽线的使用过程中,我们还需要注意的是屏蔽线需要进行接地使用。屏蔽层的有效性高度依赖接地方式,其本质是为干扰电流提供低阻抗回路,避免干扰进入信号线。
屏蔽线的接地有以下三种方式:
1.单点接地
适用场景:低频信号(<1mhz)、静态或低频干扰环境。
原理:屏蔽层仅在一端接地,避免地环路电流(Ground Loop)形成,防止共模干扰通过屏蔽层耦合到信号。
典型应用:工业传感器、温度测量等低频系统。
2.多点接地
适用场景:高频信号(>1MHz)或高频干扰环境。
原理:屏蔽层在两端或多端接地,缩短高频干扰的泄放路径,降低接地阻抗。
关键点:需确保接地点电位一致,否则可能引入地电位差干扰。
典型应用:通信电缆、伺服电机编码器线。
3.混合接地
原理:通过电容或电阻在屏蔽层与地之间建立高频通路,兼顾低频和高频需求。
示例:医疗设备中屏蔽层通过电容接地,阻断低频地环路,同时泄放高频干扰。
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