• часть 1 • часть 3 • часть 4 • часть 5 •
Этот закон, наверное, не все помнят по имени, но знают уж точно все: если куда-то что-то втекает, то оно оттуда и вытекает. В частности, электрический ток - течет по всем подключенным проводникам. По каким-то больше, по каким-то меньше, но в сумме сколько втекло, столько и вытекло. Самое сложное - понять, по каким проводам какой ток потек. Уверенно можно сказать одно - весь ток возникает в источнике питания и потом по второму проводу туда же и возвращается. А по дороге делает полезные вещи, например, создает изображение на экране видеомонитора.
Мнение электронов может не совпадать с вашим
Вы подключили к видеокамере провода питания и кабель для видеосигнала. И думаете, что ток питания течет по первым, а сигнал - по второму. Черта с два. Оба тока текут так, как им заблагорассудится. Если, конечно, у них есть такая возможность. У дешевых камер один из контактов питания соединен с общим проводом (массой) видеокамеры. Поэтому легко образуется земляная петля и часть видеосигнала идет по проводу питания
(рис.1)
Когда видеокамера одна и монитор один - это неважно. Это всего лишь несколько ухудшает согласование кабеля. Но если у вас в системе несколько камер, то ситуация сразу становится неприемлемой (рис.2). Небольшая доля сигнального тока от камеры номер 1 через общее заземление мониторов 1 и 2 (или через корпус их общего квадратора) проходит, в частности, по экранирующей оплетке кабеля от камеры номер 2. И создает на ней маленькое падение напряжения, складывающееся с выходным сигналом камеры номер 2. Результат - на мониторе номер 2 бегают серенькие привидения из камеры номер 1.
(рис.2)
Чем толще все провода, чем меньше выходное сопротивление источника питания, тем меньше этот эффект, но полностью от него можно избавиться только применяя камеры с питанием переменным током и встроенным изолирующим трансформатором питания. В таком случае просто нет прямой связи между проводами питания и сигнальными, потому все токи текут именно там, где вы запланировали.
Вы не один на планете земля
Созданная вами система находится не в космосе и даже не в пустыне. Она подключена к розетке 220 В, а отдельные устройства заземлены (сознательно, по требованиям техники безопасности, или случайно - просто потому что стоят на земле). Ваша система видеонаблюдения оказывается частью глобальной сети, включающей в себя гидроэлектростанции, трамваи и прокатные станы. Это уже не слабенький сигнальный ток, описанный выше - это тысячи и миллионы ампер, протекающих по земле мимо вашего объекта в разных направлениях. И эти миллионы ампер не побрезгуют и вашей тоненькой проволочкой, соединяющей камеру с монитором. Хорошо, если сгорит только проволочка (рис. 3). Конечно, в большинстве случаев ничего не горит, но качество изображения, если это можно назвать изображением, оставляет желать лучшего.
(рис.3)
Чтобы не допустить таких неприятностей камеры устанавливаются изолированными. Кожух можно заземлить, но тогда камеру надо изолировать от кожуха. Впрочем, у хороших камер даже корпус самой камеры изолирован от ее внутренностей. Однако не все устройства можно изолировать от земли. Например, большинство мониторов не имеет двойной изоляции, они должны быть заземлены. Поэтому, если видеосигнал сначала заходит в один пост наблюдения, а затем идет в другое здание, в другой пост наблюдения, то земляная петля почти неизбежна. Почти, ибо существуют изолирующие трансформаторы для видеосигнала или даже системы передачи неэлектрического сигнала (по оптическому волокну). И то и другое не очень дешево, но что же делать - большие системы дешевыми не бывают.
Автор: А.М. Омельянчук
технический директор
ЗАО "Компания Безопасность"
технический директор
ЗАО "Компания Безопасность"
