Пути проникновения помехи в кабель связи электронного устройства

 

рис. 6.3

 

 

На рис. 6.3 показана схема проникновения помехи в электронное устройство. Источник сигнала – датчик, формирует выходной сигнал U _вых и соединен двужильным кабелем с приемником сигнала – электронным блоком. Жилы кабеля расположены близко, поскольку проложены в общей изоляции и образуют по существу конденсатор емкостью С_к. Емкость С_к может составлять сотни пикофарад на погонный метр кабеля.

Силовое электрооборудование при работе создает в прилежащем к нему пространстве переменное электромагнитное поле, имеющее электрическую и магнитную составляющие. Поэтому, помеха, проникающая в кабель, имеет двойную природу. Помеха электрической природы проникают в кабель через паразитные емкости – между источником помехи и кабелем (С_п1), между кабелем и корпусом судна (С_п2), между жилами кабеля (С_к). От источника электрической помехи к корпусу судна через эти паразитные конденсаторы протекает переменный ток I_п. На конденсаторе С_к он создает падение напряжения, являющееся помехой:

,

где  - реактивное сопротивление С_к.

Здесь f _п – частота помехи; как правило f _п =50 Гц.

Это напряжение приложено к входным зажимам приемника сигнала, как и выходное напряжение U _вых источника сигнала.

Переменное магнитное поле источника помехи создает переменный магнитный поток Ф, пронизывающий контур, образованный жилами кабеля, выходной цепью датчика и входной цепью приемника сигнала. В этом контуре по закону электромагнитной индукции наводится ЭДС, прикладываемая к входным зажимам приемника и являющаяся помехой. Ее величина пропорциональна площади контура, которую сделать бесконечно малой практически невозможно.

Для защиты от этих помех применяется комплекс мер. Защита от электрической помехи обеспечивается электростатическим экраном – обе жилы кабеля заключаются в чехол из гибкой медной оплетки, который электрически соединятся с металлическим корпусом датчика и приемника (рис. 6.4). В этом случае ток от источника помехи I _п протекает через C _п1, экранирующую оплетку и С_п2. Емкость кабеля С_к исключена из цепи протекания этого тока, поэтому сигнал помехи  на ней не создается.

Защита кабеля от помех

 

Рис. 6.4

 

Для защиты от помехи магнитного происхождения жилы кабеля свиваются между собою с определенным шагом. В этом случае, общий контур, пронизываемый переменным магнитным потоком Ф разбивается на множество маленьких элементарных контуров. В каждом из них наводится ЭДС помехи е_п. Однако, в смежных элементарных контурах эти ЭДС из-за свивания жил имеют противоположные направления и компенсируют друг друга, что и устраняет помеху этого вида.

Защита от магнитной помехи обеспечивается также прокладкой кабеля в стальных трубах, выполнением корпусов источника сигнала и приемника из стали. Сталь – ферромагнитный материал – является магнитным экраном, через который переменный магнитный поток не проникает.

Абсолютно исключить проникновение помех в электронное устройство невозможно. Поэтому, в ряде случаев на входе электронного блока устанавливают электрические фильтры, ослабляющие помеху и пропускающие сигнал. Принципы их построения рассмотрены в разделе ……

Обрыв экранирующей оплетки или ее плохой контакт с корпусами источника или приемника сигнала может сделать электронное устройство практически неработоспособным.

 

 

⇐ Предыдущая24252627282930313233Следующая ⇒

Поделиться: