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Hochisolierende Kabel

Warum sind hochisolierende Kabel ein wichtiger Bestandteil der piezoelektrischen Messtechnik?

Durch die Nutzung des piezoelektrischen Effekts und der entsprechenden piezoelektrischen Messtechnik können Messgrößen im Bereich von wenigen Pico Coulomb (pC = 10–12 Coulomb) erfasst werden. Um elektrische Ladung in dieser sehr geringen Menge verlustfrei und ohne zusätzliches Signalrauschen transportieren zu können, sind qualitativ hochwertige Kabel und Steckverbindungen innerhalb der gesamten Messkette fundamental.

Die Struktur eines hochisolierenden Kabels kommt durch mehrere Schichten verschiedener abschirmender Materialien zustande.
Struktur eines hochisolierenden Kabels: mehrere Schichten, die aus verschiedenen abschirmenden Materialien bestehen, verringern Drift und Signalrauschen.

Eine zuverlässige Signalübertragung bedingt einen Isolationswiderstand der verwendeten Kabellösung von mehr als 10^13 Ω. Ein spezieller Aufbau der Kabelschichten ermöglicht es, die Bedingung eines hohen Isolationswiderstandes zu erfüllen: 

Dieser Aufbau besteht aus einem äußeren Isolator, einer elektrischen Schirmung aus PTFE, einer Spezialummantelung aus leitendem Graphit sowie einem weiteren elektrischen Isolator, die das innere Kabel umgeben. Dabei verringert die Spezialummantelung aus Graphit den triboelektrischen Effekt innerhalb des Kabels und die PTFE Schicht reduziert Drift im Signal.

Der beschriebene Aufbau wird als koaxiale Abschirmung bezeichnet und hat den Vorteil, dass das Messignal von Störsignalen isoliert und die Übertragung des Messsignals mit geringem Verlust sichergestellt wird.