在RS485、PROFIBUS、CAN、單對(duì)以太網(wǎng)等系統(tǒng)中廣泛使用著二芯雙絞線傳輸信號(hào)，傳輸速率從幾十Kbit/s到10Mbit/s不等，用戶常常受到傳輸距離、通信不穩(wěn)定等因素的困擾。拋開(kāi)屏蔽措施、環(huán)境因素之類(lèi)的影響不說(shuō)，單就雙絞線電纜本身的質(zhì)量問(wèn)題，考慮到影響通信的主要因素是雙絞線導(dǎo)體電阻和線間電容，談?wù)劰P者在通信測(cè)試中遇到的一些實(shí)際問(wèn)題。下表是筆者用了三種不同廠家的雙絞線電纜，在10BASE-T1L單對(duì)以太網(wǎng)（速率10Mbit/s）上所做的測(cè)試結(jié)果。
2芯雙絞線品牌 |
導(dǎo)體橫截面積（mm2） |
導(dǎo)體雙線 回路電阻 （歐姆/100米） |
線間電容 （pF/米） |
實(shí)測(cè)10BASE-T1L單對(duì)以太網(wǎng)（速率10Mbit/s）最大傳輸距離（米） | ||
實(shí)測(cè) | 國(guó)標(biāo) | 實(shí)測(cè) | 國(guó)標(biāo) | |||
X頂股份公司 | 0.38 | 9 | 9 | 47 | <50 | 1000米 |
市售三無(wú)產(chǎn)品 | 0.3 | 14 | 11 | 70 | <50 | 600米 |
X閏達(dá)，3C認(rèn)證 | 1 | 6 | 3.4 | 150 | <50 | 300米 |
從表中可看出，只要參數(shù)符合國(guó)標(biāo)的雙絞線，其最大傳輸距離均可達(dá)到相應(yīng)通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大距離，而參數(shù)達(dá)不到國(guó)標(biāo)的雙絞線，由于電阻、電容、電感等參數(shù)的不匹配，使其特性阻抗發(fā)生了較大的偏移，也就大大的降低了最大傳輸距離。
怎樣判斷雙絞線電纜是否合格？簡(jiǎn)單的判斷主要看導(dǎo)體電阻和線間電容這兩個(gè)重要參數(shù)。
線間電容要小于50pF/米。
導(dǎo)體電阻值要符合電阻計(jì)算公式R=ρL/S：
R：電阻值（歐姆）；
ρ：電阻率（歐姆.mm2/m），銅的電阻率是0.017歐姆.mm2/m；
L：電纜長(zhǎng)度（米），注意雙線回路電阻是單線的2倍長(zhǎng)度；
S：導(dǎo)體的截面積（mm2）。
其實(shí)只要是用銅制造的電纜都能符合要求！有不少生產(chǎn)廠家為節(jié)省銅的成本，在銅材里面添加了合金，或做成銅包鋁、銅包鐵等線材，這樣的線材電阻率較大，也就是單位長(zhǎng)度的電纜電阻會(huì)很大，線間電容也會(huì)因絕緣體的材質(zhì)不同而不同，所以傳輸距離就會(huì)受到很大的影響。
綜上所述，選擇雙絞線時(shí)，務(wù)必實(shí)際測(cè)量一下電纜導(dǎo)體的電阻值，看看是否大致符合上面的電阻計(jì)算公式，如不符合則必然添加了廉價(jià)金屬，這是最有效的方法，而不要看廠家的宣傳。同時(shí)線間電容也是很重要的參數(shù)指標(biāo)。
至于電纜的電感，由于是盤(pán)成卷狀的，這相當(dāng)于一個(gè)共模電感，差分信號(hào)在共模電感中產(chǎn)生的磁通是相互抵消的，所以影響不大，簡(jiǎn)單的測(cè)試可以不考慮這個(gè)因素。
建議用戶盡量購(gòu)買(mǎi)大品牌的通信專(zhuān)用雙絞線電纜，這類(lèi)電纜有詳細(xì)的各種參數(shù)。如Belden Wire & Cable、CALEDONIAN、大唐電信等廠家。
下面是美規(guī)線的截面積與電阻值（單根線）對(duì)照表：
