简析机器人电缆屏蔽层接地方式的选择

日期:2018-06-27 

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机器人电缆无论是屏蔽层悬浮还是单端接地亦或是双端接地,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,因此往往需要灵活处置。
机器人电缆屏蔽层接地一般有三类:屏蔽层悬浮、单端接地、双端接地。
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1.屏蔽层悬浮:只有屏蔽电场耦合干扰能力,而无抑制磁场耦合干扰能力     2.单端接地:机器人电缆屏蔽层一端直接接地,另一端不接地或者通过保护接地。此情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。    假设信号电流I1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,I2再通过屏蔽层返回信号源。因为I1与I2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。    机器人电缆屏蔽层单端接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。一般而言模拟信号、电流信号、温度信号、压力信号、流量信号等等单端接地,以避免双端接地时,地电势不同引发的地电流影响信号。3.两端接地:机器人电缆屏蔽层两端均直接接地。此情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。动力电缆线两边接地,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。     由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此,它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。一般而言数字信号、差分信号、编码器,开关量主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。
在很多工业场合,电磁辐射污染严重,使机器人传输信号失真严重,影响机器人高精度工作。此时合理使用带屏蔽层的机器人电缆可以有效地减少干扰,使信号干净。
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