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雙絞線傳輸器橫紋干擾模擬實驗和解決辦法

2010/02/09

　　在使用雙絞線傳輸器時，有時因為環(huán)境的因素，造成監(jiān)視器上會出現(xiàn)網(wǎng)紋干擾的現(xiàn)象，為此，優(yōu)特普做了如下模擬實驗進行分析，并提出解決的辦法。

一、實驗設(shè)備

　　前端設(shè)備攝像機、后端設(shè)備監(jiān)視器、雙絞線傳輸器UTP101P-II一對、300米超5類雙絞線。

二、實驗方法

  1. 將攝像機和監(jiān)視器分別接在兩個不同的地網(wǎng)上，采用不同供電體；

  2. 兩端通過無源雙絞線傳輸器正常連接；

  3. 用萬用表測量兩供電體地網(wǎng)之間的電壓，達到110V；

  4. 觀察監(jiān)視器顯示效果；

  5. 分別在靠近攝像機或監(jiān)視器的兩處加上信號隔離器，再次觀察監(jiān)視器效果。


　　連接方式如圖所示：

三、現(xiàn)象描述



　　1. 監(jiān)視器屏幕上出現(xiàn)一條條平行的半透明的橫紋干擾，并慢慢向上或向下移動,如圖所示：

　　2. 當(dāng)分別在靠近攝像機或監(jiān)視器的任何一處加上信號隔離器，橫紋干擾消失，視頻圖像非常清晰，如圖所示:


四、現(xiàn)象原因

　　要使信號完整而不失真地傳輸，理想化的情況是所有設(shè)備中的信號都有一個共同的參考點，也就是有一個共同的“地”，或者干脆把設(shè)備中兩端的地完全隔離開。只有這樣，所有的設(shè)備的信號參考點之間電位差才能為“零”。很顯然，不同設(shè)備的接地電阻很難保證都相等，并且假如某一端的存在大型設(shè)備的干擾時，前端設(shè)備與后端設(shè)備參考地的電平會有很大差異，有時甚至產(chǎn)生高達200V的電位差。從上圖可知攝像機接地的地網(wǎng)與監(jiān)視器接地的地網(wǎng)存在110V的交流壓差，從而對視頻信號形成共模干擾。此次測試模擬的環(huán)境是工程現(xiàn)場，由于現(xiàn)場監(jiān)控區(qū)域比較廣，前端設(shè)備與后端設(shè)備距離較遠，難免會有不同的供電體，它們所參照的地也就不同，當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)不同時，就很容易形成壓差，對視頻信號產(chǎn)生強烈的干擾。

五、解決辦法：

　　目前解決這類問題的方法有三種：

　　第一種方案是監(jiān)控設(shè)備不接地（無論是前端設(shè)備還是后端設(shè)備），使過程環(huán)路中只有一個接地點。但在實際應(yīng)用中，這種方案往往難以實現(xiàn)，因為大部分監(jiān)控設(shè)備必須接地才能確保穩(wěn)定的工作與人身安全。另外還有可能設(shè)備會因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。

　　第二種方案是使監(jiān)控傳輸上的設(shè)備各點的相對地的電勢相同，一種方法是用一根導(dǎo)線把前端設(shè)備與后端設(shè)備的地連起來，但導(dǎo)線本身也存在電阻，效果并不是非常好，并且還需另外布線，增加了工程的復(fù)雜性；第二種方法是采用屏蔽的雙絞線，可是必然會對視頻信號有損耗，從而縮短傳輸距離。

　　第三種方案是在前端或者后端設(shè)備上加裝信號隔離器，在過程環(huán)路中使用信號隔離器。信號隔離器采用隔離技術(shù)，斷開過程環(huán)路中的直流通路但又不影響過程信號的正常傳輸，從而徹底解決了上述問題。

　　下圖為優(yōu)特普研發(fā)的同軸視頻信號地環(huán)路隔離器UTP1201XP：



六、信號隔離器的作用

　　信號隔離器具有使輸入/輸出過程環(huán)路中的直流信號在電氣上完全隔離的特點。換句話講，如果視頻信號輸入設(shè)備與視頻信號接收設(shè)備間不存在共“地”，那么兩地之間哪怕帶有上百伏的壓差干擾，經(jīng)過隔離器后，后端接收到的信號均變成原始的視頻輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號。

投影時代


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