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【小福與大咖對話】雙絞線為什么要測電阻和電阻差？

發(fā)布日期：2020年02月28日   瀏覽次數(shù)：7次   編輯：深圳連訊

小福：

提到數(shù)據(jù)傳輸線纜，為什么要強調(diào)銅纜的雙絞線要測電阻呢？

大咖：

 

小福：

測量直徑和稱重的辦法我知道一點，不過這也太原始了吧？

 

大咖：

是??！從五六十年代開始，普遍采用測電阻方法。因為電阻是一定的，如果材質(zhì)不是全銅的，電阻會比較大，線徑比較細，電阻也會比較大，所以用測電阻這個辦法可以很簡單的證明它的材質(zhì)是否符合標準要求。你可以看到，在雙絞線的測試指標當(dāng)中，最基礎(chǔ)的一個指標就是電阻。但是你會發(fā)現(xiàn)，跟之前相比，近十年來，電阻測試有一些不同的地方 — 除了要測雙絞線的環(huán)路電阻以外，還要求測兩根導(dǎo)線電阻的差(選項)。因為如果兩根導(dǎo)線的粗細不一樣或者兩根導(dǎo)線的材質(zhì)有差異的話，那么兩根導(dǎo)線的電阻是不一樣的。這樣除了可以進一步檢測作弊的情況以外，更主要的是為了檢測這兩根導(dǎo)線的電阻是否保持“平衡”— 電阻平衡是雙絞線傳輸平衡信號的時候一個必要的條件。否則，在信號傳輸?shù)臅r候，兩根線的傳導(dǎo)能力就會不一樣，這會造成信號的傳輸能力在兩根線上出現(xiàn)差異，從而使“平衡電纜”在抵抗外來干擾的時候能力下降。

 

小福：

那為什么平衡電阻也就是電阻差近些年才要求測試呢？

大咖：

這里主要的原因，是因為早期，雙絞線工作的環(huán)境一般以智能建筑物為主，要知道，30年前，建筑物中的環(huán)境干擾還不嚴重。而在工業(yè)總線當(dāng)中，雖然也使用了平衡電纜，但是由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?、頻率很低，所以那個時候?qū)ν鈦淼母蓴_都不是很重視。

隨著傳輸速率越來越高，機房當(dāng)中的干擾，比如諧波干擾、接地回路干擾等，還有來自無線基站、手機Wi-Fi、藍牙等設(shè)備的干擾，越來越大。再就是諸如工業(yè)環(huán)境當(dāng)中以太網(wǎng)的大量使用，當(dāng)中的電力干擾、輻射干擾、接地回路干擾，還有像來自高功率變頻電機、電焊、機器人等的干擾量增加了很多，這個時候我們就不得不考慮要對不平衡電阻進行檢測。

 

小福：

那標準里對電阻不平衡的要求是什么呢？

 

大咖：

電阻不平衡，一般要求小于3%或者絕對值小于0.2歐姆，這樣才能夠達到確定的指標。另外在最新的PoE++(以太網(wǎng)供電)當(dāng)中，由于PoE的功率提高到了90瓦(以后可能還會進一步加大)，如果電阻不平衡，就會使得兩根銅線上的電流不一樣，這將帶來PoE上的信號傳輸問題 — 也就是信號變壓器的高頻磁芯飽和的問題 — 高頻磁芯一旦飽和或者接近飽和，則信號傳輸會失真或完全失效。為了不讓高頻磁芯飽和，要求就是兩根銅線上的電流要一樣，也就是要求兩根銅線的電阻也一樣。如果兩個電阻差異比較大，就會出現(xiàn)比較大的電流差，導(dǎo)致磁芯的直流磁偏置偏差過大或者飽和，這是必須要避免的。

 

小福：

為什么磁芯會飽和呢？

 

大咖：

高頻磁芯是高頻信號變壓器的一個部件。但這個部件有一個特點，那就是線圈中的直流電流最好為零，如果不為零，就會有初始直流磁化現(xiàn)象存在。少量的直流磁化(直流磁偏置)沒有問題，但磁偏置太大，就會讓磁芯進入磁飽和區(qū)域，而一旦進入磁飽和區(qū)域，磁芯也就完全失去變壓器功能，信號傳輸就會中斷。更經(jīng)常的情形是：磁偏置偏大，但磁芯還未進入飽和區(qū)域，只是進入了非線性區(qū)域，這就會讓平衡信號的傳輸失真，導(dǎo)致誤碼率、丟包率上升。

 

小福：

讓我來小結(jié)一下哈。測量銅線的電阻是為了衡量它的材質(zhì)是否符合要求；測量電阻差是為了改善它的平衡性，也就是抗干擾能力；另外在POE供電當(dāng)中，則是為了避免高頻磁芯變壓器出現(xiàn)電流差過大，帶來的失真或飽和失效。

 

大咖：

是的。

 

 

 

本文關(guān)鍵字: 電阻, 電阻不平衡, 電阻差
原創(chuàng)標題：【小福與大咖對話】雙絞線為什么要測電阻和電阻差？
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