雙絞線傳輸器橫紋干擾模擬實(shí)驗(yàn)和解決辦法
2010/02/09
在使用雙絞線傳輸器時(shí)，有時(shí)因?yàn)榄h(huán)境的因素，造成監(jiān)視器上會(huì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，并提出解決的辦法。
一、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
前端設(shè)備攝像機(jī)、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(shí)驗(yàn)方法
- 將攝像機(jī)和監(jiān)視器分別接在兩個(gè)不同的地網(wǎng)上，采用不同供電體；
- 兩端通過無源雙絞線傳輸器正常連接；
- 用萬用表測量兩供電體地網(wǎng)之間的電壓，達(dá)到110V；
- 觀察監(jiān)視器顯示效果；
- 分別在靠近攝像機(jī)或監(jiān)視器的兩處加上信號(hào)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(dòng),如圖所示：
2. 當(dāng)分別在靠近攝像機(jī)或監(jiān)視器的任何一處加上信號(hào)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(hào)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(hào)都有一個(gè)共同的參考點(diǎn)，也就是有一個(gè)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(hào)參考點(diǎn)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(shí)，前端設(shè)備與后端設(shè)備參考地的電平會(huì)有很大差異，有時(shí)甚至產(chǎn)生高達(dá)200V的電位差。從上圖可知攝像機(jī)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(hào)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(yuǎn)，難免會(huì)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(shí)，就很容易形成壓差，對視頻信號(hào)產(chǎn)生強(qiáng)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(gè)接地點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中，這種方案往往難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇蟛糠直O(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(huì)因?yàn)殚L期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
第二種方案是使監(jiān)控傳輸上的設(shè)備各點(diǎn)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(huì)對視頻信號(hào)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(hào)隔離器，在過程環(huán)路中使用信號(hào)隔離器。信號(hào)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(hào)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(hào)地環(huán)路隔離器UTP1201XP：
六、信號(hào)隔離器的作用
信號(hào)隔離器具有使輸入/輸出過程環(huán)路中的直流信號(hào)在電氣上完全隔離的特點(diǎn)。換句話講，如果視頻信號(hào)輸入設(shè)備與視頻信號(hào)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(hào)均變成原始的視頻輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
投影時(shí)代
相關(guān)閱讀: