屏蔽与接地
电气屏蔽线应一端接地还是两端接地
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电气屏蔽线应一端接地还是两端接地文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。
① 屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
② 双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
在屏蔽层双端接地情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
动力电缆线两边接地,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。
信号线则需要区别情况对待,一般而言模拟信号主张单端接地,以避免双端接地时,地电势不同引发的地电流影响信号;数字信号或差分信号主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。
所以个人以为,无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,因此往往只能灵活处置。
单端接地。
如果是两端接地,由于两个接地端可能存在电位差,反而会产生干扰。
一般要求是2端接地,然而2端接地要看现场条件,如果现场条件恶劣,会在2端形成感应电压,从而有了感应电流,容易干扰,当然,对模拟量干扰严重,故此时即要单端接地。
高频双端接地如编码器,开关量等,低频单端接地如模拟量等。
单端接地不存在接地电位差的问题,可减少接地干扰。
屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。
(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。
屏蔽与接地
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屏蔽技术1屏蔽的定义屏蔽可通过各种屏蔽体来吸收或反射电磁场骚扰的侵入, 达到阻断骚扰传播的目的; 或者屏蔽体可将骚扰源的电磁辐射能量限制在其内部, 以防止其干扰其它设备。
(对两个空间区域之间进行金属的隔离, 以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
)1. 一种是主动屏蔽, 防止电磁场外泄;2. 一种是被动屏蔽, 防止某一区域受骚扰的影响。
屏蔽就是具体讲, 就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来, 防止干扰电磁场向外扩散; 用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来, 防止它们受到外界电磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗) 、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射) 和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波) 的作用, 所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
2.屏蔽的分类屏蔽可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三类。
电场屏蔽又包括静电场屏蔽和交变电场屏蔽; 磁场屏蔽又包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽。
1. 静电屏蔽常用于防止静电耦合和骚扰, 即电容性骚扰;2. 电磁屏蔽主要用于防止高频电磁场的骚扰和影响;3. 磁屏蔽主要用于防止低频磁感应, 即电感性骚扰。
2.1静电场屏蔽和交变电场屏蔽用来防止静电耦合产生的感应。
屏蔽壳体采用高导电率材料并良好接地,以隔断两个电路之间的分布电容偶合,达到屏蔽作用。
静电屏蔽的屏蔽壳体必须接地。
以屏蔽导线为例,说明静电屏蔽的原理。
静电感应是通过静电电容构成的,因此,静电屏蔽是以隔断两个电路之间的分布电容。
静电感应,既两条线路位于地线之上时,若相对于地线对导体1 加有V1的电压,则导体2 也将产生与V1成比例的电V2。
由于导体之间必然存在静电电容,若设电容为C10、C12 和C20,则电压V1 就被C12 和C20 分为两部分,该被分开的电压就为V2,可用下式加以计算;导体1 和2 之间加入接地板便可构成静电屏蔽。
屏蔽层接地原理
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屏蔽层接地原理
屏蔽层接地是在电子设备中用来抑制电磁干扰的一种方法。
它的原理是通过将设备的屏蔽层与地连接,将电磁波从屏蔽层上导出,从而防止其干扰设备内部的电子元件。
屏蔽层接地的原理基于电磁场的运动规律。
当设备工作时,电磁场会产生磁场和电场,这些电磁场会在设备的屏蔽层上引起感应电流。
如果不对屏蔽层进行接地处理,这些感应电流会在屏蔽层上积累,导致电磁场的反射与辐射,从而干扰设备的正常工作。
通过将屏蔽层与地连接,可以使感应电流通过接地路径消散,从而有效抑制电磁波的干扰。
这是因为地是一个巨大的电荷库,可以吸收并耗散感应电流。
通过将屏蔽层的电磁波引入地,可以防止其对设备内部电子元件的正常工作产生影响。
为了确保屏蔽层接地的效果,需要保证接地路径的良好连接。
这包括使用良好的接地线,确保接地线的质量和连接可靠性。
此外,还需要确保整个系统的接地设计符合相关标准和规范,以达到最佳的屏蔽效果。
总之,屏蔽层接地是一种重要的抑制电磁干扰的方法,通过将屏蔽层与地连接,可以有效地抑制电磁波的干扰,保证设备内部的正常工作。
电路基础原理电路中的接地与屏蔽技术
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电路基础原理电路中的接地与屏蔽技术在现代科技的时代,电路技术在各行各业都得到了广泛的应用。
然而,电路中的接地和屏蔽技术往往被忽视,却是保证电路正常运行和信号传输质量的关键要素。
接地是指将电路的一个节点与大地相连,以确保电路的稳定性和安全性。
在电路中,存在着许多不同的信号源与设备,如果不进行良好的接地设计和连接,就会产生潜在的问题。
第一,接地可以防止电路中的分布电容产生放电,从而保护电路免受静电干扰的影响。
其次,接地还可以提供一条安全通道,将电路中的过电流引导到地面,保护设备和人员的安全。
因此,良好的接地设计是电路正常工作的前提。
然而,接地并不是简单地将电路的某个节点与地面相连,而是需要根据具体情况进行合理规划和设计。
首先,需要选择一个合适的接地点,一般选择地下的大水管或金属桩等作为接地点,以保证接地的稳定性。
其次,需要确保接地线的长度和质量,长的接地线会导致阻抗增加,从而影响接地效果。
此外,还需要避免其他电流通过接地线引起电路的干扰。
因此,接地线应尽量与其他线路分离,避免共用通道。
除了接地技术,屏蔽技术也是电路中不可忽视的一部分。
屏蔽是指利用金属材料将电路外部的电磁辐射与干扰隔离开来,保证电路内部的正常工作。
电磁辐射和干扰来自各种信号源,如电源、电缆、无线设备等。
这些辐射会干扰电路中的信号传输和工作稳定性。
通过使用屏蔽材料,如金属屏蔽罩、屏蔽膜等,可以有效地抵消这些辐射和干扰。
在进行屏蔽设计时,需要考虑以下几点。
首先是屏蔽的材料选择,常见的材料有铜、铝等金属,它们具有良好的导电性和抗干扰性。
其次是屏蔽的结构设计,应根据实际情况选择合适的屏蔽结构,如金属壳体、屏蔽箱等。
此外,还需要注意屏蔽的连接和接地方式,确保屏蔽效果的最大化。
总之,接地和屏蔽技术对于电路的正常运行和信号传输质量至关重要。
良好的接地设计可以保护电路免受静电干扰和保护人员安全,而屏蔽技术可以有效地隔离和抵消电磁辐射和干扰。
因此,在电路设计和应用中,我们应该充分重视这两个方面,并根据具体情况进行合理的设计和实施。
重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地
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重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地接地为防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。
在电力系统中,将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。
1、接地种类——常见的接地种类有以下几项重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。
2、重复接地重复接地就是在中性点直接接地的系统中,在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。
在低压三相四线制中性点直接接地线路中,施工单位在安装时,应将配电线路的零干线和分支线的终端接地,零干线上每隔1千米做一次接地。
对于距接地点超过50米的配电线路,接入用户处的零线仍应重复接地,重复接地电阻应不大于10欧。
保护接地电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与大地作电气连接,称为保护接地。
保护接地重要应用在中性点不接地的供电系统中。
假如不采纳保护接地措施,那么人体触及带电外壳时,由于输电线和大地之间存在分布电容而构成回路,使人体有电流通过而发生触电事故。
假如电气设备采纳了保护接地措施,那么人体触及带电外壳时,人体与保护接地装置的电阻并联。
由于接地电阻小于人体电阻,此时可以认为通过人体的电流很小,电流几乎不通过人体,避开了触电事故。
工作接地接地网示意图地是为了使系统以及与之相连的仪表均能牢靠运行并保证测量和掌控精度而设的接地。
它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系统中还有本安接地。
防雷接地防雷接地是构成防雷措施的一部分,其作用是把雷电流引入大地。
建筑物和电气设备的防雷重要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。
避雷器的一端与被保护设备相接,另一端连接地装置。
当发生直击雷时,避雷器将雷电引向自身,雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。
此外,由于雷电引起静电感应副效应,为了防止造成间接损害,如房屋起火或触电等,通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地;雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋,引起屋内电工设备的绝缘击穿,从而造成火灾或人身触电伤亡事故,所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。
屏蔽和接地
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屏蔽和接地电磁屏蔽按其屏蔽原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。
电场屏蔽包括静电屏蔽和交变电场屏蔽;磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。
首先说静电屏蔽,对于一个静电源,可以采用金属屏蔽体对其作屏蔽,并作接地,接地点不限制。
交变电场屏蔽,用良好的金属导体作屏蔽体,并作良好的接地,必须是良导体,且必须作接地。
强调一点,屏蔽并不意味着非要把它包起来。
雷电磁场屏蔽要包,是因为雷电磁场的发生范围和大,几乎是整个空间都存在。
低频磁场屏蔽,对于低频磁场屏蔽要用高导磁材料比如:铁、硅钢片等,而且要考虑厚度。
开缝不能有垂直与磁力线的方向。
特别注明不需要接地。
高频磁场屏蔽,用低电阻率的良导电材料,如铜、铝、甚至有些场合要用镀银铜。
原理是在屏蔽体表面产生涡流的反磁场来达到屏蔽的目的,屏蔽体不一定要很厚,缝隙不能切断涡流方向。
例如医院的核磁共振室用的屏蔽材料就是整个铜板把房间包起来。
考虑到就是高频磁场屏蔽的要求。
但在实际应用中,所遇到的屏蔽一般都是指电磁场屏蔽,既包括电场屏蔽也包括磁场屏蔽。
而且屏蔽体都要求做接地,但并不一定要求都多点接地,有的甚至是要单点接地。
下面说一下我们常见的电缆屏蔽和接地。
最常见的就是信号线路的屏蔽和接地现在有些精密仪器设备的信号线路采用屏蔽电缆,为了防止外界电磁干扰,或线路互相干扰要做屏蔽,且屏蔽层必须做接地,否则岂不到屏蔽的作用。
但在接地过程中,也会涉及到地电流干扰问题,尤其是低频情况,当采用多点接地时,会在屏蔽层和地回路之间形成低频干扰电流,影响线路传输。
所以对低频情况下应采取单点接地。
对于高频,尤其是线路长度接近四分之一波长时,采用多点接地,每隔十分之一个波长做一次接地,至少实在两端作接地。
这里所指一般指1M赫兹以上的波。
线路长度不能大于四分之一波长,否则起不到接地作用。
如果从我们防雷的角度,即雷电感应引入过电压波角度上来考虑,单点接地是很不安全的,尤其是一条线路上某一端屏蔽层接地,另一端不接地,挡一端遭受雷击使第电位太高时有可能时另一断设备对地产生高电位,产生危险。
屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地
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屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。
①屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的.这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应.②双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
在屏蔽层双端接地情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
动力电缆线两边接地,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。
信号线则需要区别情况对待,一般而言模拟信号主张单端接地,以避免双端接地时,地电势不同引发的地电流影响信号;数字信号或差分信号主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。
所以个人以为,无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,因此往往只能灵活处置。
单端接地。
如果是两端接地,由于两个接地端可能存在电位差,反而会产生干扰。
一般要求是2端接地,然而2端接地要看现场条件,如果现场条件恶劣,会在2端形成感应电压,从而有了感应电流,容易干扰,当然,对模拟量干扰严重,故此时即要单端接地。
高频双端接地如编码器,开关量等,低频单端接地如模拟量等。
单端接地不存在接地电位差的问题,可减少接地干扰。
屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。
(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。
因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。
屏蔽线接地做法与接地作用
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前言:我们使用的线缆很多带屏蔽金属网的,在实际的工程中屏蔽线的屏蔽接地怎么做呢?本文重点介绍屏蔽线怎么接地?正文:屏蔽的作用是将电磁场噪声源与敏感设备隔离,切断噪声源的传播路径。
屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽,主动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射,是对噪声源的屏蔽;被动屏蔽目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰,是对敏感设备的屏蔽。
屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。
对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同。
可采用不接地、单端接地或双端接地。
单端接地:1) 屏蔽电缆的单端接地对于避免低频电场的干扰是有帮助的。
或者说它能够避免波长λ远远大于电缆长度L 的频率干扰。
L<λ/202) 电缆屏蔽层单端接地能够避免屏蔽层上的低频电流噪声。
这种电流在内部导致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。
3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取的。
4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。
双端接地:1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域(低感应系数)。
选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。
2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和A/D 转换器集成在同一模块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种情况下进行双端接地。
3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层,其效果相差5-10 倍,不能用作数字信号电缆。
4) 偶尔的功能失灵表明有高频干扰。
这是导线等电位连接无法消除的。
5) 除去电缆的端点以外,屏蔽层多点接地是有利的。
6) 不要将屏蔽层接在插针上,避免“猪尾巴”现象。
7) 要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的1/10。
屏蔽层接地的方法
![屏蔽层接地的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/76a36aaab8d528ea81c758f5f61fb7360a4c2b46.png)
屏蔽层接地的方法随着现代通信技术的发展,电磁干扰逐渐成为一个不可忽视的问题。
为了保证通信系统的稳定性和可靠性,需要采取一系列措施来减少电磁干扰的影响。
其中,屏蔽技术是一种常用的方法,通过在电路周围加上一个屏蔽层来阻挡外界的电磁波干扰。
然而,屏蔽层本身也会成为一个潜在的电磁干扰源,因为它会在内部形成一个电场和磁场。
为了避免这种情况,需要将屏蔽层接地,以消除其内部的电场和磁场。
本文将介绍屏蔽层接地的方法。
1. 单点接地法单点接地法是最常见的屏蔽层接地方法之一。
它的原理是将屏蔽层与地面连接,使电荷能够自由流动到地面上。
具体实现时,需要在屏蔽层上选取一个点,然后将该点与地面连接起来,形成一个电路。
这样,电荷就能够通过这个点流入地面,从而消除屏蔽层内部的电场和磁场。
单点接地法的优点是实现简单,成本低廉。
但是,它也存在一些缺点。
首先,如果地面的电阻较大,就会导致接地电阻增大,从而影响接地效果。
其次,如果在屏蔽层的不同部位采用不同的接地点,就会形成多个接地回路,导致接地电位不稳定,从而增加电磁干扰的风险。
2. 并联接地法并联接地法是一种改进的屏蔽层接地方法。
它的原理是在屏蔽层上设置多个接地点,然后将这些接地点与地面并联连接。
这样,就能够形成多个接地回路,从而提高接地效果。
并联接地法的优点是能够有效地提高接地效果,减少电磁干扰的风险。
但是,它也存在一些缺点。
首先,需要在屏蔽层上设置多个接地点,增加了设计和制造的难度。
其次,如果接地点之间的距离过大,就会导致接地回路的电阻增大,从而影响接地效果。
3. 串联接地法串联接地法是一种比较特殊的屏蔽层接地方法。
它的原理是将屏蔽层与地面串联连接,形成一个电路。
具体实现时,需要在屏蔽层上设置两个接地点,然后将它们与地面串联连接。
串联接地法的优点是能够有效地消除屏蔽层内部的电场和磁场。
但是,它也存在一些缺点。
首先,需要在屏蔽层上设置两个接地点,增加了设计和制造的难度。
其次,如果串联电阻较大,就会影响接地效果。
屏蔽接地介绍
![屏蔽接地介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/76b385412379168884868762caaedd3383c4b592.png)
屏蔽接地屏蔽与接地应配合使用,这样屏蔽效果良好,因为考虑到电磁兼容,典型屏蔽方式为静电屏蔽与交变电场屏蔽。
(1)静电屏蔽。
用完整金属屏蔽体将带电导体包围起来,在屏蔽体内侧将感应出与带电导体等量的异种电荷,外侧出现与带电导体等量的同种电荷,因此外侧仍有电场存在。
如将金属屏蔽体接地,金属壳外侧将不存在电场,即壳内带电体电场被屏蔽。
(2)交变电场屏蔽。
为减少交变电场对敏感电路如多级放大电路、RAM、ROM耦合干扰电压,可在干扰源和敏感电路之间设置导电性良好的金属屏蔽体,或将干扰源、敏感电路屏蔽,并将金属屏蔽体良好接地。
典型屏蔽接地方法有以下几种:(1)电路屏蔽罩接地。
各种信号源和放大器等易受电磁辐射干扰的电路应设置屏蔽罩。
由于信号电路与屏蔽罩之间存在寄生电容,所以要将信号电路地线末端与屏蔽罩相连,消除寄生电容影响,并将屏蔽罩接地,消除共模干扰。
(2)电缆的屏蔽层接地。
在通信设备中的弱信号传输电缆中,为保证信号传输安全和稳定,使用外面带屏蔽网的电缆确保信号传输稳定,防止与其他设备的相互干扰。
(3)低频电路电缆的屏蔽层接地。
1MHz的低频电路应采用单点接地,屏蔽层接地点应当与电路的接地点一致,一般是电源的负极。
对于多层屏蔽电缆,每个屏蔽层应在一点接地,各屏蔽层应相互绝缘。
(4)高频电路电缆屏蔽层接地。
应采用多点接地方式。
高频电路信号在传递中会产生严重的电磁辐射,数字信号的传输会严重衰减,如没有良好的屏蔽,数字信号将可能出错。
一般当电缆长度大于工作信号波长的0.15倍时,采用工作信号波长的0.15倍的间隔多点接地式。
如不能实现,则至少将屏蔽层两端接地。
(5)系统的屏蔽体接地。
当整个系统需要抵抗外界电磁干扰,或需防止系统对外界产生电磁干扰时,应将整个系统屏蔽,并接到系统地。
屏蔽线为什么作用这么大但切记必须单端接地
![屏蔽线为什么作用这么大但切记必须单端接地](https://img.taocdn.com/s3/m/02fdfe2da7c30c22590102020740be1e640ecc5f.png)
屏蔽线为什么作用这么大但切记必需单端接地屏蔽线的作用及使用方法屏蔽层需要接地,外来的干扰信号可被该层导入大地。
屏蔽电缆的屏蔽层重要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的上升而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透本领越弱),屏蔽层的效果重要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、汲取而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。
PART02结构一般:绝缘层+屏蔽层+导线;高级:绝缘层+屏蔽层+信号导线+屏蔽层接地导线。
屏蔽分为自动屏蔽和被动屏蔽,自动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射,是对噪声源的屏蔽;被动屏蔽目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰,是对敏感设备的屏蔽。
屏蔽线的屏蔽层不允很多点接地,由于不同的接地点总是不一样的,各点存在电位差。
如多点接地,在屏蔽层形成电流,不但起不到屏蔽作用,反而引进干扰,尤其在变频器用的多的场合里,干扰中含有各种高次谐波重量,造成影响更大,应特别注意。
屏蔽布线系统源于欧洲,它是在一般非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层,利用金属屏蔽层的反射、汲取及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能,屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用,因而具有特别好的电磁兼容(EMC)特性。
电磁兼容(EMC)是指电子设备或网络系统具有肯定的防范电磁干扰的本领,同时不能产生过量的电磁辐射。
也就是说,要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作,同时又不能辐射过量的电磁波干扰四周其它设备及网络的正常工作。
屏蔽电缆的屏蔽原理不同于双绞的平衡抵消原理,屏蔽电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔,利用金属对电磁波的反射、汲取和趋肤效应原理,有效的防止外部电磁干扰进入电缆,同时也阻拦内部信号辐射出去,干扰其它设备的工作。
试验表明,频率超过5MHz的电磁波只能透过38μm厚的铝箔。
屏蔽线需要接地吗-屏蔽线如何接地-屏蔽线怎么接地-屏蔽线单端接地
![屏蔽线需要接地吗-屏蔽线如何接地-屏蔽线怎么接地-屏蔽线单端接地](https://img.taocdn.com/s3/m/38b5bbd93c1ec5da51e2704a.png)
屏蔽线需要接地吗-屏蔽线如何接地-屏蔽线怎么接地-屏蔽线单端接地————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:屏蔽线需要接地吗?屏蔽线如何接地?屏蔽线怎么接地?屏蔽线单端接地在测量控制中有供电地系统、模拟信号地系统、数字信号地系统。
为了消除各地系统之间的相互干扰,各地系统的地应隔离开。
但地与接地是不同的概念,这里的地是指系统的公共参考点。
而人们常说的接地,就是将公共点接地来固定“零电位”。
接地是为了安全、防止危险,在生产现场大都是采取将接地系统就近接地,如果接地点在一个以上,就产生了地回路,也就会出现流过地回路的电流,这样就会形成耦合干扰问题。
图1 屏蔽线两端接地示意图如图1中接地点A和接地点B之间会有电位差,也就会有电流,该干扰信号会与有用信号相混合,这是第一种干扰信号。
图1中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地,则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容,会耦合到信号线中,该干扰信号混到了有用信号中,这是第二种干扰信号。
要消除第二种干扰,首先就要避免产生地回路,而采取屏蔽层一端接地可达到目的,即信号源和信号屏蔽线只在一处接地,使地回路断开,如图2所示,这时虽然二次仪表公共点与接地点B是相连接的,但也不会形成地回路了。
同时二次仪表的输人端对地采取浮空措施,使二次仪表输人信号线路与机壳隔离开,这样效果更好,采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。
图2 屏蔽线一端接地示意图一点接地时,选择接地点也很重要,对于屏蔽线其接地点应靠近被屏蔽的感应电路的入地点,如图2中,如果B点是高电平电场,A点是低电平电场,为避免高电平电场对低电平电场的干扰,接地点应尽量靠近低电平A的入地点。
如果屏蔽的是信号线,应靠近干扰源处接地,总之接地的原则是尽量使屏蔽层上的感应电流不流入信号线,以避免引入干扰。
如将接地接在二次仪表的输入端,则屏蔽层的感应电流可能就会流经信号线引入干扰。
网线屏蔽线接地方法
![网线屏蔽线接地方法](https://img.taocdn.com/s3/m/384bd825f4335a8102d276a20029bd64783e62f9.png)
网线屏蔽线接地方法网线屏蔽线接地方法是确保网络连接质量稳定和安全性的重要措施,通过将屏蔽线与地线相连,可以有效地降低电磁干扰和电气隔离问题。
以下是常见的几种网线屏蔽线接地方法:第一种方法是使用传统的接地方法,即将屏蔽线的终端与设备的地线直接相连。
这种方法的优点是简单易行,成本低廉。
但是需要注意的是,地线的电势可能存在差异,容易引起地回路的干扰,导致接地效果下降。
第二种方法是使用独立的接地线。
在这种方法中,屏蔽线和地线分别用两根不同的线路分离连接。
这样可以避免地势差异引起的地回路干扰,提高接地效果。
同时,为了保证连接的稳定性,建议使用良好的接地回路,如金属屏蔽壳或铜箔,以提供更好的接地效果。
第三种方法是使用网络屏蔽箱。
网络屏蔽箱是一种专门用于处理网线屏蔽的设备。
它通常包括一个金属外壳,用于接地屏蔽线,以减少电磁干扰。
同时,网络屏蔽箱还可以提供保护功能,防止外部干扰和电气隔离问题。
第四种方法是使用电磁屏蔽环。
电磁屏蔽环是一种安装在网线上的金属环,它可以有效地降低电磁辐射和电磁感应。
通过将电磁屏蔽环安装在网线上,并接地,可以有效地减少电气干扰和电磁波的影响。
同时,电磁屏蔽环还可以提供额外的保护,防止外部干扰。
第五种方法是使用屏蔽转换器。
屏蔽转换器是一种专门用于处理屏蔽线的设备,它可以将屏蔽线的信号转换为良好的地回路。
通过使用屏蔽转换器,可以消除地回路差异和电磁干扰,提高网线的屏蔽效果,并增强网络连接质量和安全性。
除了上述方法外,还有一些其他常见的网线屏蔽线接地方法,如使用屏蔽盖板、屏蔽插头等。
这些方法的具体实施方式和效果因应用环境和设备而异,可以根据实际情况选择合适的方法。
总结来说,网线屏蔽线的接地方法多种多样,可以根据实际情况选择适合的方法。
无论采用何种方法,都需要保证接地系统的可靠性和稳定性,以确保网络连接质量和安全性。
同时,需要对各种接地方法进行合理的选择和应用,以提高接地效果和减少电磁干扰。
了解和掌握各种接地方法的原理和特点,是确保网络连接质量稳定和安全性的重要先决条件。
仪表及控制系统接地和屏蔽知识讲义
![仪表及控制系统接地和屏蔽知识讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/fa238e42f68a6529647d27284b73f242326c3173.png)
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽是利用导电材料将电磁 波限制在一定空间范围内,减弱 其对外界的干扰或防止外界对它
的干扰。
电磁屏蔽的分类
根据屏蔽目的不同,电磁屏蔽可 分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁
场屏蔽。
屏蔽的种类和作用
电场屏蔽
电场屏蔽是利用导电材料将电场 限制在一定空间范围内,减弱其 对外界的干扰或防止外界对它的 干扰。
注意接地问题
在电磁屏蔽中,接地是一个重要问题。接地可以减小共模 干扰,提高屏蔽效果,同时也可以减小静电感应和电磁感 应的影响。
设计合理的屏蔽结构
根据实际需求设计合理的屏蔽结构,如盒状、壳状、板状 等,并注意连接处和缝隙的处理,以保证良好的电磁密封 性。
考虑散热问题
在高频电磁场中,由于屏蔽体的集肤效应和相邻电流的相 互影响,可能会引起热量聚集,因此需要考虑散热问题。
接地的作用主要包括为系统提供稳定的参考电位、泄放雷电流、抑制电磁干扰等 。屏蔽的作用则是减少电磁场对仪表及控制系统的干扰,提高系统的抗干扰能力 。合理的接地和屏蔽设计可以提高系统的性能指标,降低故障率,保障生产安全 。
02 仪表及控制系统接地
接地的基本概念
接地
接地电阻
将电气设备和系统的某个部分通过接地 装置与大地相连,以降低设备故障和雷 击的风险,保障人身和设备安全。
接地和屏蔽的维护和保养
01 02 03 04
接地和屏蔽的维护和保养是确保仪表及控制系统稳定运行的重要措施 。
对于接地系统,应定期检查接地极的连接是否牢固、接地线是否老化 或破损,及时进行修复或更换。
对于电磁屏蔽设施,应定期检查屏蔽壳体的完整性、电缆的连接是否 牢固,以及屏蔽材料的性能是否正常。
在日常使用中,应保持仪表及控制系统的清洁和干燥,避免尘土和潮 湿对设备造成损害。
信号线屏蔽层如何接地?电缆信号线的屏蔽层接地方式
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信号线屏蔽层如何接地?电缆信号线的屏蔽层接地方式信号地(SG)是各种物理量的传感器、信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线(相对零电位)。
此处信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号,易受电源波动或者外界因素的干扰,导致信号的信噪比(SNR)下降。
特殊是模拟信号,信号地的漂移,会导致信噪比下降;信号的测量值产生误差或者错误,可能导致系统设计的失败。
因此对信号地的要求较高,也需要在系统中特别处理,避开和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。
尤其是微小信号的测量,信号地通常需要实行隔离技术。
屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、汲取而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。
对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同。
可采纳不接地、单端接地或双端接地总结:单端接地:1) 屏蔽电缆的单端接地对于避开低频电场的干扰是有关心的。
或者说它能够避开波长λ 远远大于电缆长度L 的频率干扰。
Lλ /202) 电缆屏蔽层单端接地能够避开屏蔽层上的低频电流噪声。
这种电流在内部导致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。
3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取的。
4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。
双端接地:1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域(低感应系数)。
选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。
2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和A/D 转换器集成在同一模块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种状况下进行双端接地。
3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层,其效果相差5-10 倍,不能用作数字信号电缆。
4) 间或的功能失灵表明有高频干扰。
传输电缆屏蔽层的两种接地方式
![传输电缆屏蔽层的两种接地方式](https://img.taocdn.com/s3/m/063418792a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9df1.png)
用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。
主要有两种接地方式:一是屏蔽电缆一头接地,二是屏蔽电缆两头接地。
屏蔽电缆一头接地:
屏蔽层抗干扰的机能原理基本: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。
而两头接地会造成两边电势不等,电势不等时会有很大的电流(地电流环路)造成屏蔽机能损坏。
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,防磁场强度变化所感应的干扰电压。
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。
一般而言,变频器的信号线和模拟线,PLC模拟量模块的模拟信号线通常采用一方接地。
屏蔽电缆两头接地:
对电缆屏蔽两端同时接地,目前主要是如下考虑的:有些动力负载电缆在工作时产生波动很大的交变电磁场,由于电位差的原因,容易产生较大的电动势,影响信号线,模拟线等微电的传输精度,更可能导致电子设备的击穿损坏.因此必须两端同时接地,以平衡这种电压,以防止屏蔽层形成环流。
一般而言,变频器的电源输入端只需普通电缆而不需屏蔽电缆.而其输出端必需要用屏蔽电缆并且要两头接地.。
信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地标准
![信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地标准](https://img.taocdn.com/s3/m/ec152bbbf80f76c66137ee06eff9aef8951e4859.png)
信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地标准
接地是电子设备中非常重要的一个环节,它涉及到信号、逻辑、功率、屏蔽和保护等多个方面。
以下是关于这些接地标准的简要介绍:
1. 信号接地:信号接地的主要目的是为信号提供一个稳定的参考点,以使信号能够正确传输。
为了确保信号接地的稳定性,通常会选择一点作为信号的参考点,并确保所有信号都以这个点作为基准。
2. 逻辑接地:逻辑接地是为了确保数字信号在高低电平之间正确转换。
在逻辑接地中,通常会选择一个中间电压作为参考点,以确保数字信号的逻辑正确性。
3. 功率接地:功率接地是为了将设备中的所有电源线连接到同一个点上,以提供一个稳定的电源参考点。
同时,功率接地还可以起到保护作用,防止电源线受到外部电磁干扰的影响。
4. 屏蔽接地:屏蔽接地是为了减小电磁干扰的影响。
通过将屏蔽层连接到地线上,可以有效地减小电磁干扰对设备的影响。
5. 保护接地:保护接地是为了防止设备受到电击等危险。
通过将设备的外壳连接到地线上,可以有效地减小电击等危险对设备的影响。
在接地过程中,需要注意以下几点:
1. 确保接地点选择合理,避免出现多点接地的情况。
2. 接地线应尽可能短,以减小接地电阻和电感。
3. 避免接地线形成环路,以减小电磁干扰。
4. 在不同的接地系统中,应避免出现相互干扰的情况。
总之,接地是电子设备中非常重要的一个环节,需要认真对待。
在实
际应用中,应根据具体情况选择合适的接地方式,以确保设备的稳定性和可靠性。
漫谈屏蔽接地、隔离
![漫谈屏蔽接地、隔离](https://img.taocdn.com/s3/m/dc5233fa7c1cfad6195fa7c2.png)
磁场为主 H 1/ r3
E 1/ r2
/ 2
到观测点距离 r
屏蔽的分类(按工作原理):
• 电场屏蔽:静电屏蔽、低频交变电场屏蔽
(利用良好接地的金属导体制作)
• 磁场屏蔽:静磁屏蔽、低频交变磁场屏蔽
(利用高导磁率材料构成低磁阻通路)
• 电磁屏蔽:用于高频电磁场的屏蔽
电磁屏蔽帐 篷
军用帐篷保证了指战员的人身安全及电子信 息与通信系统的安全,可作野外移动式屏蔽 室使用,在野战环境下,可有效地抑制电子 设备电磁泄漏发射,保护信息安全,增强电 子设备抗电磁干扰、抗电子战攻击能力,保 护信息安全。
电磁屏蔽室
电磁屏蔽室是抑制电磁辐射,防止电磁污染的一种极为有效的 技术手段。
屏 蔽
电子设备
主动 屏蔽
被动 屏蔽
主动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射,是对噪声源的屏蔽 被动屏蔽目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰,是对敏感设备的屏蔽
区分不同的电磁波
在设计屏蔽时,将电磁波按照其 波阻抗分为电场波、磁场波、和平面波。 其中,波阻抗Zw= E / H
波 阻 抗 E/H
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电场为主 E 1/ r3 H 1 / r2
电磁屏蔽服装
所谓电磁屏蔽服就是指我们经常说的“防辐射服装” 目前市场比较流行的电磁屏蔽服分为金属纤维和银纤 维两种,其中金属纤维电磁屏蔽服能够对100-3000MHz 以内的电磁波进行有效地屏蔽,屏蔽率在99.9%以上, 并且透气性好,还可以洗涤,是当今最实用的民用电 磁屏蔽服面料。而银纤维还做到质地更加柔软。
对于电场和平面波,反射损耗很大 对于低频磁场,反射损耗较小 磁场比电场更难于屏蔽 低频磁场要用磁性材料进行屏蔽 对于电场、平面波和高频磁场要用良导体材料进行屏 蔽 实际屏蔽效果常常取决于屏蔽层上的开孔和接縫情况, 而不是屏蔽材料本身的屏蔽效果; 漏磁场的量取决于屏蔽层上开孔的最大尺寸,而不是 取决于开孔的面积 大量的小孔比同样面积的一个大孔漏磁要少。
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随着 变频 器等 电气 设 备 的使用 , 间 环境 当 中 空 的电磁 干扰越 来 越 严 重 , 检 测 设 备及 控 制 系 统 的 对
影 响巨大 , 常 表现 为检 测数 值无 规律 变化 、 通 或在 控
1 屏 蔽 的基本 模 型
屏 蔽 分为 主 动屏 蔽 和被 动屏 蔽 , 主动屏 蔽 目的
如果 空 间存 在一 静 电场 , 将一 个 封闭 得到 金 属
收稿 日期 : 1 0 2 1— 2—2 0 1
作者简介 : 贾玉乾( 9 4一)男 , 17 , 内蒙古鄂尔多斯市人 , 工程师 , 现从事 自动化 系统维护工作 。
包 钢 科技
第3 7卷
盒放人 该静 电场 中 , 根据静 电感 应原 理 , 金属盒 的 在 两侧分 别感 应 出等量 的正 负 电荷 , 属 盒 中 没有 电 金 荷, 是等 电位 的 , 属 盒无 论 是 否 接地 , 金 在金 属 盒 内
Ab t a t T e c mmo n i it r r n e w y i t p l he d d c be, u o t s t e e e t r o o d i sr c : h o n a t — n e e e c a s o a py s il e a l b t s mei h f cs a e n tg o n f me p a t e . n t i at l t e r ao swh h s f l in l o l e ta s te o mal y efc iey c n e t g s il i g r ci s I h s ri e,h e sn y t eu eu g asc u d b n mi d n r l h fe t l o n c i h e dn c c s r t y v n e d i h H o q i me ta e e p mn d w t o e e d n s w t s e fe u p n r x l e i s me lg n . h h Ke r s i tr r n e s il ig go n ig; o n c in y wo d :n e e e c ; h ed n ; r u d n c n e t f o
(. 1 内蒙古 包钢 钢联 股份 有 限公 司薄板 坯连铸 连轧 厂 , 内蒙 古 包 头 04 1; 10 0 2 内蒙古 包钢 钢联 股份 有 限公 司无缝 钢管 厂 , . 内蒙古 包头 04 1 ) 100
摘
要: 使用 屏蔽 电缆是普遍采用抗干扰方式 , 但是实 际使用 中总有效果 不好 的时候 。文 章 以图例的模式解 释为
的信 号如果 被 干扰 , 电机 的控 制将 受到直 接影 响 。
1 1 电场屏 蔽 .
离, 切断 干扰源 的传 播 路 径 。我 们 主 要 讨论 屏 蔽 电
缆 的两 端是一 端接 地 还 是 两 端 接地 、 地 的方 式 对 接 屏 蔽 的影响 , 以及 哪种 屏蔽 层连 接方式 是最 优 。
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兰 !
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1 C ( 。 + 1z +z )
C 很 小可 以忽 略 , 么金属板 S在 B上 产 生 的 , 那
S il ng a d o d qa L n—xa in . IMi i
( . S ln t l no o Ld o B oo t lG op C r. 1 C P Pa tfSe inC . t. a t Se ( ru ) o , o eU f u e p
第3 7卷第 2期
21 0 1年 4月
包
钢
科
技
V 13 . o 2 o. 7 N .
Ap i , rl201 1
S in e a d T c n lg fBa t u S e l ce c n e h oo y o o o t e
屏 蔽 与接 地
贾玉乾 李珉 霞 ,
的故 障后 , 常诊 断 为 干 扰 。屏 蔽是 一 种 常 用 的抗 电 磁 干扰 的措施 , 作 用 是将 电磁 干 扰 与 敏 感设 备 隔 其
动屏蔽 目的是为 了防止 敏感设备遭 到噪声源 的干 扰, 是对 敏感设 备 的屏蔽 。对 于编 码器来 讲 , 编码器 的脉 冲 信号是 最容 易 被 干 扰 的信号 , 为通 常 编码 因 器在 电机 上安装 , 电机是 最 大的干 扰源 之一 , 编码器
是 为 了防止 噪声 源向外 辐射 , 是对 噪声 源 的屏 蔽 ; 被
制系 统 中 的 检 测 数 据 读 数 远 远 偏 离 检 测 仪 表 读
数 J编码 器 值 不 能 正 常反 馈 电 机 的 速 度 、 R F. 、 P OI
B S现 场总 线 的通讯 故 障等现 象 。在排 除线 路本 身 U
什 么应该选择屏蔽 的两端与设备外壳有 效连接才能更好的保护有用信号正常传输的原 因。
关键词 : 干扰 ; 蔽 ; 地 ; 屏 接 连接 中 图分 类 号 :N 7 T 92 文 献 标 识 码 : B 文章 编 号 :0 9— 4 8 2 1 )2— 0 3— 4 10 5 3 (0 1 0 0 6 0
Ba t u 01 01 Ne o g l Ch n o o 4 0, iM n go , i a;
2 Sa e uePa t Sel no o Ld o B oo t l Gop C r. . eml s b ln t i C . t. a t Se ( ru ) o , sT f o eU n f u e p B o u0 4 1 , e Mo g o, hn ) at 1 0 0 N i n g lC i o a