雙絞線傳輸器橫紋干擾模擬測試實驗和解決辦法

?? 在使用雙絞線傳輸器時，有時因為環境的因素，造成監視器上會出現網紋干擾的現象，為此，優特普做了如下模擬實驗進行分析，并提出解決的辦法。

一、實驗設備：

前端設備攝像機、后端設備監視器、雙絞線傳輸器UTP101P-II一對、300米超5類雙絞線。

二、實驗方法：

1. 將攝像機和監視器分別接在兩個不同的地網上，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之間的電壓，達到110V；

4. 觀察監視器顯示效果；

5. 分別在靠近攝像機或監視器的兩處加上信號隔離器，再次觀察監視器效果。

連接方式如圖所示：

三、現象描述：

1. 監視器屏幕上出現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. 當分別在靠近攝像機或監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”，或者干脆把設備中兩端的地完全隔離開。只有這樣，所有的設備的信號參考點之間電位差才能為“零”。很顯然，不同設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備的干擾時，前端設備與后端設備參考地的電平會有很大差異，有時甚至產生高達200V的電位差。從上圖可知攝像機接地的地網與監視器接地的地網存在110V的交流壓差，從而對視頻信號形成共模干擾。此次測試模擬的環境是工程現場，由于現場監控區域比較廣，前端設備與后端設備距離較遠，難免會有不同的供電體，它們所參照的地也就不同，當地網不同時，就很容易形成壓差，對視頻信號產生強烈的干擾。

五、解決辦法：

目前解決這類問題的方法有三種：

?? 第一種方案是監控設備不接地（無論是前端設備還是后端設備），使過程環路中只有一個接地點。但在實際應用中，這種方案往往難以實現，因為大部分監控設備必須接地才能確保穩定的工作與人身安全。另外還有可能設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。

??? 第二種方案是使監控傳輸上的設備各點的相對地的電勢相同，一種方法是用一根導線把前端設備與后端設備的地連起來，但導線本身也存在電阻，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備上加裝信號隔離器，在過程環路中使用信號隔離器。信號隔離器采用隔離技術，斷開過程環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。

下圖為優特普研發的同軸視頻信號地環路隔離器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備與視頻信號接收設備間不存在共“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準信號。