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所见过的通信都是使用屏蔽双绞线的，例如PROFIBUS使用屏蔽双绞线，西门子的工业以太网使用工业双绞线。为什么使用双绞线？屏蔽线应该怎样接地？双端接地是否为了等电位？这些问题可能一直困扰着许多工程师，今天我们就谈一下屏蔽双绞线的作用。
干扰主要分电场干扰和磁场干扰，所以通信电缆首先需要屏蔽电场和磁场的干扰，其次还需要考虑，大部分使用屏蔽双绞线的通信信号都是高频的，需要过滤高频的干扰信号（有用信号是高频的，对高频的干扰是敏感的）。
为什么使用双绞线？
第一：双绞线减少了信号回路的面积，也就是缩减了感应回路的面积，减少了天线效应，抑制磁场干扰。
第二：通过双绞线，磁通产生的感应电压在局部因极性相反而相互抵消，如图1所示。
所以使用双绞线起到了自屏蔽作用，主要针对的是磁场干扰。
屏蔽线是单端接地还是双端接？下面进行简单分析，首先可以参考图2。
图2中的干扰源是Uq，通过分布电容Ck耦合到平行布线电缆的屏蔽层上的A点，然后又通过屏蔽层与通信电缆的分布电容C耦合到电缆上的a点，Ce是屏蔽电缆与地间的分布电容，最后耦合到a点的干扰电压为：
Ua=Uq*Ck/（Ck+Ce）（注：前提是有一定的频率）
图2的示例是没有接地，所以屏蔽层不接地是没有效果的，将A点接地，耦合到A点的电压为0，就不能再耦合到通信电缆的a点，所以在理想情况下单端接地就可以了。参考图3。
如果干扰源的频率升高，例如大于20kHz时或电缆长度大于λ/20时，接地电阻和屏蔽层的阻抗应该考虑的是感抗，电阻可以忽略不计了，这样总的接地阻抗变大。这时A点的电压又随着干扰频率的升高而增加了，所以在高频时应该双端或者多端接地，或者尽量多接地（但是多数现场不方便），参考图4.
双端接地是为了屏蔽高频干扰，而通信信号大部分是高频信号，对高频干扰信号敏感，所以大部分通信电缆都是双端接地的（有的信号对高频和低频信号都敏感），同样，对于高频磁场干扰，也是通过屏蔽层形成电流回路，形成反向磁场，与干扰磁场相互抵消，这里不再介绍了。所以不接地是无效的！是否需要等电位，答案也是确定的，否则地环流会影响屏蔽效果，所以在双端接地前必须进行等电位的绑定，不能使用屏蔽层作为等电位绑定导线。
yanxiao：16楼2021-04-10 13:03:45zane好像反问过，连一根等电位线就是等电位了？
没这么简单。
另，电气隔离，实质不就是等电位？
共模信号？有一个共模抑制比的参数，查一下值，就知道共模信号干扰本身不严重的。共模信号成为干扰，甚至威胁到电路安全，剖开分析，也是等电位问题。
现场很多施工问题的，并不是图纸上一根线就搞定的。
我们是做医院空调控制的，等电位见多了。可是施工是第三方，别人家的东西我们是无权干涉的。然后人家的等电位是通过验收的，但是他们的等电位达不到要求就会连累等电位上所有设备，然后你们没经常去现场的根本不知道总是强调等电位引发的灾难是多可怕。。。。特别是通讯，你敢等电位PLC通讯芯片就敢烧给你看。然后我们从此不再折腾等电位直接电气隔离从此没再烧了。
至于楼上有人说模拟量用双绞线？这个我们没这样试过不知道效果好不好。但是很多0～10V、4～20mA信号都是共模信号走差分线真的没问题么？
Zane：6楼2021-04-07 00:36:58楼上的那位Zaxife大侠还在为屏蔽层双端还是单端接地纠结？
还有什么是干净的地，不干净的地？
归根结底还是对等电势的不了解，如何做到等电势？用导线一连，电阻为零就是等电势了吗？
RENHQ：5楼2021-04-06 15:24:39哎呀，后悔没有参加这次活动了
我们现场干扰的问题也比较多
有SSI编码器的干扰，有一次怎么弄都解决不了，后来不知道怎么又好了
SSI和Profinet相比，那种抗干扰能力更强呢？
感觉，这双端接地.....
如果有哪边的地不干净就坑得死死的。或者哪边等电位出问题了，会一连串烧下去。
至于基站的那种高频通讯？人家的电源纹波是10mV以内的级别，别拿来跟工控这种500mV级别对比，否则会怎么死的都不知道的。特别是有变频器的场合，等电位、保护地上那500mV的干扰太可怕，屏蔽线双端接上去反而造成更可怕的屏蔽层电流回路，如果不是双绞线就死定了。与其双端接地，还不如仅在主站接地处理好了比双端接地干扰会更小。
算了，我自己都不知道自己在胡扯什么了。
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