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各种电路接地方法:数字地、模拟地、信号地等

导读: 在电路设计中,除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。


  关于接地:数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地。

  在电路设计中,除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中,大致有以下几种地线:

  (1)数字地:也叫逻辑地,是各种开关量(数字量)信号的零电位。

  (2)模拟地:是各种模拟量信号的零电位。

  (3)信号地:通常为传感器的地。

  (4)交流地:交流供电电源的地线,这种地通常是产生噪声的地。

  (5)直流地:直流供电电源的地。

  (6)屏蔽地:也叫机壳地,为防止静电感应和磁场感应而设。

  以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。

  下面就接地问题提出一些看法:

  (1) 控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。在低频电路中,布线和元件间的电感并不是什么大问题,然而接地形成的 环路的干扰影响很大,因此,常以一点作为接地点;但一点接地不适用于高频,因为高频时,地线上具有电感因而增加了地线阻抗,同时各地线之间又产生电感耦 合。一般来说,频率在1MHz以下,可用一点接地;高于10MHz时,采用多点接地;在1~10MHz之间可用一点接地,也可用多点接地。

  (2)交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压,对低电平信号电路来说,这是一个非常重要的干扰,因此必须加以隔离和防止。

  (3) 浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来,这种方法简单,但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力,但 一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法,就是将机壳接地,其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强,安全可靠,但实现起来比较复杂。

  (4)模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。

  (5) 屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制,对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同,屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽 解决分布电容问题,一般接大地;电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成,可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电 机、变压器、线圈等磁感应,其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合,一般接大地为好。当信号电路是一点接地时,低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏 蔽层地点有一个以上时,将产生噪声电流,形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时,输入端的屏蔽应接至放大器的公共 端;相反,当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时,放大器的输入端也应接到信号源的公共端。

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责任编辑:Witt
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