双绞线传输器横纹干扰模拟测试实验和解决办法

    在使用双绞线传输器时，有时因为环境的因素，造成监视器上会出现网纹干扰的现象，为此，优特普做了如下模拟实验进行分析，并提出解决的办法。

一、实验设备：

    前端设备摄像机、后端设备监视器、双绞线传输器UTP101P-II一对、300米超5类双绞线。

二、实验方法：

    1. 将摄像机和监视器分别接在两个不同的地网上，采用不同供电体；

    2. 两端通过无源双绞线传输器正常连接；

    3. 用万用表测量两供电体地网之间的电压，达到110V；

    4. 观察监视器显示效果；

    5. 分别在靠近摄像机或监视器的两处加上信号隔离器，再次观察监视器效果。

    连接方式如图所示：

三、现象描述：

    1. 监视器屏幕上出现一条条平行的半透明的横纹干扰，并慢慢向上或向下移动,如图所示：
    2. 当分别在靠近摄像机或监视器的任何一处加上信号隔离器，横纹干扰消失，视频图像非常清晰，如图所示:

四、现象原因：

    要使信号完整而不失真地传输，理想化的情况是所有设备中的信号都有一个共同的参考点，也就是有一个共同的“地”，或者干脆把设备中两端的地完全隔离开。只有这样，所有的设备的信号参考点之间电位差才能为“零”。很显然，不同设备的接地电阻很难保证都相等，并且假如某一端的存在大型设备的干扰时，前端设备与后端设备参考地的电平会有很大差异，有时甚至产生高达200V的电位差。从上图可知摄像机接地的地网与监视器接地的地网存在110V的交流压差，从而对视频信号形成共模干扰。此次测试模拟的环境是工程现场，由于现场监控区域比较广，前端设备与后端设备距离较远，难免会有不同的供电体，它们所参照的地也就不同，当地网不同时，就很容易形成压差，对视频信号产生强烈的干扰。

五、解决办法：

    目前解决这类问题的方法有三种：

    第一种方案是监控设备不接地（无论是前端设备还是后端设备），使过程环路中只有一个接地点。但在实际应用中，这种方案往往难以实现，因为大部分监控设备必须接地才能确保稳定的工作与人身安全。另外还有可能设备会因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。

    第二种方案是使监控传输上的设备各点的相对地的电势相同，一种方法是用一根导线把前端设备与后端设备的地连起来，但导线本身也存在电阻，效果并不是非常好，并且还需另外布线，增加了工程的复杂性；第二种方法是采用屏蔽的双绞线，可是必然会对视频信号有损耗，从而缩短传输距离。

    第三种方案是在前端或者后端设备上加装信号隔离器，在过程环路中使用信号隔离器。信号隔离器采用隔离技术，断开过程环路中的直流通路但又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决了上述问题。

下图为优特普研发的同轴视频信号地环路隔离器UTP1201XP：

六、信号隔离器的作用

    信号隔离器具有使输入/输出过程环路中的直流信号在电气上完全隔离的特点。换句话讲，如果视频信号输入设备与视频信号接收设备间不存在共“地”，那么两地之间哪怕带有上百伏的压差干扰，经过隔离器后，后端接收到的信号均变成原始的视频输入的标准信号。