【正文】 術(shù) 20 ③多點(diǎn)接地方式 1）各電路或元件的地線以 最短的距離就近連到地線匯流 排 (通常是金屬底板 )上； 2）地線很短 (小于 25 mm)， 底板表面鍍銀，所以阻抗都很?。? 3） 不能用在低頻系統(tǒng)中 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 17 ② 并聯(lián)單點(diǎn)接地 各電路的地線只在一點(diǎn) (系統(tǒng)地 )匯合 ，如圖： NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 18 并聯(lián)單點(diǎn)接地的特點(diǎn) 1） 電路的對(duì)地電位只與本電路的地電流和地線 阻抗有關(guān) ，因而沒(méi)有公共阻抗耦合噪聲； 2） 地線太多 ，復(fù)雜的系統(tǒng)這一矛盾更突出； NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 19 3） 不能用于高頻信號(hào)系統(tǒng) 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 16 串聯(lián)單點(diǎn)接地方式的適用電路： 地電流較小 且 相差不太大 的電路。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 13 接地方式 1) 串聯(lián)單點(diǎn)接地 2) 并聯(lián)單點(diǎn)接地 3) 多點(diǎn)接地 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 14 ① 串聯(lián)單點(diǎn)接地 方式： 兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路共用一段地線 1） R R2和 R3 是各地線等效電阻； 2） I I2和 I3 是電路 2和 3的入地電流。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 12 共地系統(tǒng)中有接地注意點(diǎn) 可靠接地 1） 系統(tǒng)地不能連接到交流電源的零線上 ； 2） 系統(tǒng)地不能連到大功率設(shè)備安全地線 上； 交流電源及大功率設(shè)備地與大地間存在著隨機(jī) 變化的電位差，幅值變化范圍從幾十 mV至幾十 V。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 11 實(shí)現(xiàn)方式： 1） 機(jī)殼與大地完全絕緣： 機(jī)殼較大時(shí) ， 機(jī)殼與大地間分布電容和有限的 漏電阻使系統(tǒng)地與大地間的可靠絕緣非常困難 。 絕對(duì)零電位常用連接方法： 地下埋設(shè)銅板或插入金屬棒等作為連接大地的 地線 。 2） 系統(tǒng)地與大地電位相同 。 2） 系統(tǒng)地不一定是零電位 ， 僅為 系統(tǒng)的等電 位點(diǎn) 。 系統(tǒng)或設(shè)備的機(jī)殼上的某一點(diǎn)通常與系統(tǒng)地相 連接 ， 供給系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓或非穩(wěn)壓電源 的參考點(diǎn)也都在系統(tǒng)地上 。 當(dāng)大功率負(fù)載被切換時(shí) ， 地電流中會(huì)出現(xiàn)很大 的 瞬態(tài)分量 ， 對(duì)低電平的模擬電路乃至數(shù)字電路都 會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾 ， 這類負(fù)載的地線稱為 噪聲地 。 3) 數(shù)字地 數(shù)字信號(hào)的參考點(diǎn) ， 所有電路的數(shù)字地最終都 與 供給數(shù)字電路電流的直流電源的參考點(diǎn) 相連 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 5 測(cè)控系統(tǒng)中的地線種類 1) 信號(hào)地 檢測(cè)系統(tǒng)中 ， 原始信號(hào)是用傳感器從被測(cè)對(duì)象 獲取的 ， 信號(hào)地指 傳感器本身的零電位基準(zhǔn)線 。1 硬件抗干擾技術(shù) NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 2 硬件抗干擾的常用措施 接地技術(shù) 屏蔽技術(shù) 長(zhǎng)線傳輸?shù)母蓴_及抑制 共模干擾的抑制 差模干擾的抑制 供電系統(tǒng)抗干擾 印刷電路板抗干擾 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 3 一、接地技術(shù) 接地的基本概念 接地環(huán)路與共模干擾 系統(tǒng)接地設(shè)計(jì) NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 4 (一 ) 接地的基本概念 地： 電路或系統(tǒng)中 ， 為各信號(hào)提供參考電位的 等電 位點(diǎn) 或 等電位面 。 接地： 將某點(diǎn)與一個(gè)等電位點(diǎn)或等電位面之間用 低電 阻導(dǎo)體 連接起來(lái) ， 構(gòu)成基準(zhǔn)電位 。 2) 模擬地 模擬信號(hào)的參考點(diǎn) ， 所有電路的模擬地最終都 與 供給模擬電路電流的直流電源的參考點(diǎn) 連接 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 6 4) 負(fù)載地 指 大功率負(fù)載 或 感性負(fù)載 的地線 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 7 5) 系統(tǒng)地 為 避免地線公共阻抗的耦合干擾 ， 模擬地 、 數(shù) 字地 、 負(fù)載地應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi) ， 最后匯合在一點(diǎn) ， 該點(diǎn) 稱為系統(tǒng)地 ， 為整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一參考電位 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 8 共地和浮地 浮地系統(tǒng)： 1） 系統(tǒng)地與大地絕緣的系統(tǒng) 。 共地系統(tǒng) 1） 系統(tǒng)地與大地相連的系統(tǒng) 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 9 絕對(duì)零電位： 地球電位作為絕對(duì)基準(zhǔn)電位 也即絕對(duì)零電位 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 10 常用系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì) 共地系統(tǒng)： 1） 采用共地系統(tǒng) ， 有利于 信號(hào)線的屏蔽處理 (抑制干擾 )； 2） 機(jī)殼接地可免除操作人員的觸電危險(xiǎn)； 浮地系統(tǒng)： 優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)地電阻較大 ， 對(duì)地分布電容較小 ， 外 部共模干擾引起的干擾電流較小 。 2） 系統(tǒng)地不接機(jī)殼： 后果： 貼地布線的原則 (系統(tǒng)內(nèi)部的信號(hào)傳輸 線 、 電源線和地線應(yīng)貼近接地的機(jī)柜排列 ， 機(jī)柜可 起到屏蔽作用 )難以實(shí)施 。 3） 共地系統(tǒng)必須另設(shè)接地線 ； 4）為防止大功率交流電源地電流對(duì)系統(tǒng)地的干 擾，系統(tǒng)地的接地點(diǎn)和交流電源接地點(diǎn)間的最小距 離不應(yīng)少于 800 m，所用的接地棒按常規(guī)的接地工藝 深埋，且與電力線垂直。 3）地電流在地線等效電阻上產(chǎn)生壓降，三個(gè)電 路與地線的連接點(diǎn)的對(duì)地電位具有不同的數(shù)值： VA = ( I1 + I2 + I3 )R1 VB = VA + ( I2 + I3 )R2 VC = VB + I3〃 R3 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測(cè)控技術(shù) 15 串聯(lián)單點(diǎn)接地的特點(diǎn) 1）電路的 地電位受其他電路地電流變化的調(diào) 制 ，電路的輸出信號(hào)受到干擾； 2）干擾由地線公共阻抗耦合作用產(chǎn)生的； 3）離接地點(diǎn)越遠(yuǎn)，電路中出現(xiàn)噪聲干擾越大； 4） 串聯(lián)接地方式布線最簡(jiǎn)單，費(fèi)用最省 。 抗干擾措施： 為使干擾最小，把電平最低的電路安臵在離接 地點(diǎn) (系統(tǒng)地 )最近的地方與地線相接。 a、地線一般較長(zhǎng)，高頻情況下，地線的等效電 感和各地線之間雜散電容耦合的影響不容忽視； b、地線的長(zhǎng)度等于信號(hào)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，地線 呈極高阻抗，變成一個(gè) 發(fā)射天線 ，對(duì)鄰近電路產(chǎn)生 嚴(yán)重的輻射干擾； c、應(yīng)把地線長(zhǎng)度控制在 1/20信號(hào)波長(zhǎng)之內(nèi)。 各電路的地電流流過(guò)地線匯流排的電阻會(huì)產(chǎn)生公 共阻抗耦合噪聲。 b、 如不滿足這一要求，應(yīng)采用多點(diǎn)接地。 方式： 1）系統(tǒng)所有地線