有關(guān)各類(lèi)不同等級(jí)的噪聲源可能影響的應(yīng)用區(qū)域，大致可以參照上圖列表。需要注意的是，大型動(dòng)力開(kāi)關(guān)，感應(yīng)加熱器，大型變壓器...等都有可能發(fā)出較高水平的傳導(dǎo)噪聲和輻射干擾；而將信號(hào)電纜放置在動(dòng)力線(xiàn)附近也是會(huì)將噪聲耦合到信號(hào)線(xiàn)路上的。

 

 

要對(duì)抗電氣線(xiàn)路上的電磁噪聲干擾，一種非常重要的方式，就是使用帶有屏蔽的線(xiàn)纜。

 

屏蔽電纜是由公共導(dǎo)電層包裹著一根或多根（相互絕緣的）導(dǎo)線(xiàn)的電纜。 這個(gè)公共導(dǎo)電層即是線(xiàn)纜的屏蔽層，它一般由銅（或其他金屬，如鋁）的編織股線(xiàn)、銅帶的非編織螺旋繞線(xiàn)或?qū)щ娋酆衔飳訕?gòu)成。

 

屏蔽層內(nèi)部可以包裹信號(hào)或動(dòng)力導(dǎo)線(xiàn)，通過(guò)兩種方式起到防止電磁噪聲干擾的作用。

 

 

一方面，它能夠單純的作為隔離層反射噪聲能量；

 

 

另一方面，它可以吸收噪聲并將其傳導(dǎo)到大地（Ground），成為噪聲信號(hào)的返回路徑。

 

 

并且在任何一種情況下，電磁噪聲都不會(huì)直接傳遞到線(xiàn)路導(dǎo)體。 盡管有時(shí)噪聲能量仍然有可能穿過(guò)屏蔽層，但是通常已經(jīng)有了很大程度的衰減，很難造成干擾影響。 因此，無(wú)論線(xiàn)纜本身是干擾源還是受擾對(duì)象，為其使用屏蔽都將是非常有效的。

 

 

電纜屏蔽會(huì)有不同的性能等級(jí)，提供不同程度的屏蔽效果。 同時(shí)決定屏蔽需求量的因素也有很多，例如：電氣應(yīng)用環(huán)境、成本（即：為什么要為更多的屏蔽支付高額成本？）、 以及線(xiàn)纜直徑，重量和靈活性...等問(wèn)題。

 

一般電纜的屏蔽會(huì)有兩種類(lèi)型：金屬箔和編織網(wǎng)。

 

 

金屬箔屏蔽層通常使用一層薄薄的鋁，附著在如聚酯材料的載體上，以增加強(qiáng)度使其更堅(jiān)固。金屬箔能夠?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)提供 100％ 的包裹覆蓋，有著比較好的屏蔽性能。但同時(shí)因?yàn)樗鼙?，使用起?lái)比較困難，尤其是在將其接入連接器時(shí)。因此，通常情況下是不會(huì)將整個(gè)金屬箔屏蔽層都接地的，而是會(huì)使用排擾線(xiàn)來(lái)連接屏蔽層。

 

 

編織網(wǎng)屏蔽通常由裸銅線(xiàn)或鍍錫銅線(xiàn)編織而成。它為電磁噪聲提供了一個(gè)低阻抗的接地路徑，并且在使用連接器時(shí)可以通過(guò)壓接或焊接的方式對(duì)接，十分方便。

 

 

編織網(wǎng)屏蔽并不能提供 100％ 的覆蓋率，因?yàn)樗麄冊(cè)趯?dǎo)線(xiàn)表面的覆蓋總會(huì)有些細(xì)小的縫隙。根據(jù)編織的緊密程度，編織網(wǎng)通常能夠提供 70％ ~ 95％的覆蓋率。不過(guò)一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定敷設(shè)的電纜，70％ 的屏蔽覆蓋就已經(jīng)足夠了。

 

 

事實(shí)上，盡管金屬箔有著較高的屏蔽覆蓋率，但這并不意味著它的屏蔽效果就更出色。原因在于，銅有著比鋁更強(qiáng)的導(dǎo)電性，這使得編織網(wǎng)能夠更好的傳導(dǎo)電磁噪聲。因此作為屏蔽層，編織網(wǎng)往往有著更好的屏蔽效果。當(dāng)然，不難看出，它也在一定程度上增加了電纜的尺寸和成本。

 

 

在噪聲環(huán)境比較惡劣的應(yīng)用場(chǎng)合，經(jīng)常需要使用多層屏蔽。最常見(jiàn)就是同時(shí)使用金屬箔和編織網(wǎng)。例如：我們之前在「雙絞線(xiàn)一文」中所說(shuō)的，有時(shí)在多芯電纜中，每一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)都會(huì)有金屬箔屏蔽包裹，以防止對(duì)絞線(xiàn)之間的串?dāng)_，而同時(shí)整根電纜也會(huì)用金屬箔或編織網(wǎng)或二者同時(shí)屏蔽。這種結(jié)合了金屬箔和編織網(wǎng)的做法，可以讓兩種屏蔽技術(shù)相互支撐補(bǔ)償，以一種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)克服另一種的局限性，從而為電纜提供了超出任何單一技術(shù)所能提供的屏蔽性能。

 

 

在實(shí)際應(yīng)用中，屏蔽的目的是為了將感應(yīng)到的電磁噪聲傳導(dǎo)到大地（Ground），成為噪聲信號(hào)的返回路徑，這一點(diǎn)至關(guān)重要。不了解其含義可能意味著無(wú)效的屏蔽。電纜屏蔽及其端接必須能夠?yàn)殡姶旁肼曁峁┮粭l低阻抗的接地路徑。未接地的屏蔽電纜將無(wú)法有效工作，而接地路徑中的任何斷點(diǎn)或過(guò)多的節(jié)點(diǎn)都會(huì)因?yàn)樵黾咏拥刈杩苟档途€(xiàn)纜的屏蔽性能。

 

最后總結(jié)幾點(diǎn)關(guān)于線(xiàn)纜屏蔽的實(shí)用建議：

 

 

1. 確保電纜具有足夠的屏蔽以滿(mǎn)足應(yīng)用需求。在普通的電磁干擾環(huán)境中，單獨(dú)使用金屬箔應(yīng)該就能夠提供足夠的噪聲保護(hù)；而在比較惡劣的噪聲環(huán)境中，就有必要考慮使用同時(shí)組合了編織網(wǎng)和金屬箔的屏蔽電纜；

 

 

2. 基于特定的應(yīng)用環(huán)境，使用合適的屏蔽電纜。例如：在使用過(guò)程中需要反復(fù)彎曲的電纜，通常會(huì)使用螺旋纏繞的屏蔽層而不光是編織網(wǎng)；同時(shí)，柔性電纜也往往會(huì)盡量避免僅使用金屬箔屏蔽，因?yàn)殡娎|的連續(xù)彎曲有可能會(huì)撕裂箔層；

 

 

3. 確保電纜所連接設(shè)備的有效接地。盡可能使用大地，并檢查接地點(diǎn)與設(shè)備之間的連接；電磁噪聲的消除取決于其接地路徑的低阻抗；

 

 

4. 很多設(shè)備和連接器的設(shè)計(jì)允許 360° 全方位的屏蔽連接，須確保其與電纜屏蔽層之間可靠接合。例如：許多常見(jiàn)的連接器會(huì)配有金屬涂層塑料、鑄鋅或鋁制外殼；應(yīng)盡量選擇與線(xiàn)纜屏蔽性能相匹配的連接器，避免因低標(biāo)準(zhǔn)而影響屏蔽效果或過(guò)高的規(guī)格要求而帶來(lái)的成本增加。

 

本文轉(zhuǎn)載自智造商。