我对多芯电缆中的电线之间的干扰有什么了解？

我想将多芯电缆用于一些不同的电路。关于多芯电缆中的电路之间的干扰，我需要了解什么？

一些电线将携带步进电机线圈的电源并返回。我怀疑由于大的快速变化的电流会产生大量的EMF，因此应该屏蔽掉它。

其他电线将承载光开关的供应，返回和输出。该电路可能容忍噪声，并且噪声也很少。

其他电线可以传输高速数字数据。这些电路可能易受噪声影响，并且可能也会产生噪声。

我可以在同一根电缆上运行所有这些吗？我还需要考虑什么？

编辑：让我们假设我在谈论使用的电缆在所有电线周围都具有单个屏蔽，而不是单独屏蔽几根电线的束。

电缆导体之间的串扰有两个问题：电容耦合和电感耦合。

发生电感耦合是因为流经电线的电流在该电线周围产生了圆形磁场。这也相反。如果导线周围有变化的圆形磁场，将会感应出电压。因此，如果一根导线承载着变化的电流，而另一根导线则足够靠近，使得所产生的圆形磁场的一部分也围绕着第二根导线，则第二根导线中会感应出电压。

解决此问题的最有效方法是确保有相等且相反的返回电流流动，以使来自两个电流的磁场相互抵消。确保这一点的最佳方法是同轴电缆。在电缆外部，两个相等且相反的电流抵消，并且没有净磁场。

在您描述的多线电缆内部，通常使用双绞线完成此操作。在任何一点，两条导体都彼此相邻。足够远的距离，两个电流抵消了，但近距离却没有。靠近该对中的一根电线的另一根电线将优先从该电线拾取信号。这就是电线绞合在一起的原因。紧挨双绞线的一根直导线会比另一根双绞线更靠近一个导体。由于在双绞线的两根线中电流的方向相反，所以每一个都会感应相反的电压。但是，这些值在所有扭曲数上平均为零。在足够长的电缆中，它们通常平均效果很好。

双绞线还有另一个问题。假设您在同一根电缆中有多个双绞线，您描述的电缆可能就是这种情况。如果一对双绞线与另一对双绞线同步，则从长远来看，感应电压不再抵消。这就是为什么具有多根双绞线的电缆通常每对绞线都有不同的绞距。假设一对鞋底有11个转弯/英尺，而另一对鞋类有13个转弯/英尺。在任一英尺上，感应耦合电压会再次消失。看一下CAT5电缆规格，您会看到精心指定了四对电缆绞合线的绞距。

电容耦合是因为宇宙中每两个导体之间都存在一定的电容。对于距离足够远的事物，通常可以忽略。但是，多芯电缆中的不同导体会相互抵靠很长一段距离，因此不能忽略电容耦合。防止电容耦合的最佳方法是使用屏蔽层，但是这种屏蔽层价格昂贵，而且您说电缆没有任何内部屏蔽层。双绞线再次在这里有所帮助。线对之间仍将存在电容耦合，但是采用上述正确的双绞策略，将不会对线对中的一根导体产生更多的优先耦合。换句话说，扭曲将导致所有耦合成为共模，而差模则大部分被抵消。

因此，为了最终获得某种答案，请确保每个信号都由单独的双绞线传输，并且该信号的正向和返回电流均由该对传输。然后将任何信号视为差分信号。意识到将有共模噪声添加到每一对，并进行相应处理。外部世界也将产生噪音，并且由于扭曲，该噪音将在每对导线上显示为共模。例如，出于这个原因，并且为了避免接地环路，部分两端在每个端部耦合了10 base-T和后来的以太网。

综上所述，我认为通过信号电缆在同一根电缆上运行步进电机线圈电流仅仅是一个问题。这会造成麻烦。我会认真研究发送步进信号的控制信号和电源，但要使步进驱动器靠近步进电机。这也使本地蓄能器帽在长电缆走线后再次使电源阻抗降低。在步进驱动器和步进电机之间使用电缆的电阻和电感会带来更多麻烦。