接地：數字地、模擬地、信號地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地

時間:2010-12-02 10:49 來源:未知

除了正確進行接地設計、安裝,還要正確進行各種不同信號的接地處理。控製係統中，大致有以下幾種地線：

（1）數字地：也叫邏輯地，是各種開關量（數字量）信號的零電位。

（2）模擬地：是各種模擬量信號的零電位。

（3）信號地：通常為傳感器的地。

（4）交流地：交流供電電源的地線，這種地通常是產生噪聲的地。

（5）直流地：直流供電電源的地。

（6）屏蔽地：也叫機殼地，為防止靜電感應和磁場感應而設。

以上這些地線處理是係統設計、安裝、調試中的一個重要問題。下麵就接地問題提出一些看法：

（1）控製係統宜采用一點接地。一般情況下,高頻電路應就近多點接地，低頻電路應一點接地。在低頻電路中，布線和元件間的電感並不是什麼大問題，然而接地形成的環路的幹擾影響很大，因此，常以一點作為接地點；但一點接地不適用於高頻，因為高頻時，地線上具有電感因而增加了地線阻抗，同時各地線之間又產生電感耦合。一般來說，頻率在1MHz以下,可用一點接地；高於10MHz時，采用多點接地；在1～10MHz之間可用一點接地，也可用多點接地。

（2）交流地與信號地不能共用。由於在一段電源地線的兩點間會有數mV甚至幾V電壓，對低電平信號電路來說，這是一個非常重要的幹擾，因此必須加以隔離和防止。

（3）浮地與接地的比較。全機浮空即係統各個部分與大地浮置起來，這種方法簡單，但整個係統與大地絕緣電阻不能小於50MΩ。這種方法具有一定的抗幹擾能力，但一旦絕緣下降就會帶來幹擾。還有一種方法，就是將機殼接地，其餘部分浮空。這種方法抗幹擾能力強，安全可靠，但實現起來比較複雜。

（4）模擬地。模擬地的接法十分重要。為了提高抗共模幹擾能力，對於模擬信號可采用屏蔽浮技術。對於具體模擬量信號的接地處理要嚴格按照操作手冊上的要求設計。

（5）屏蔽地。在控製係統中為了減少信號中電容耦合噪聲、準確檢測和控製，對信號采用屏蔽措施是十分必要的。根據屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一樣。電場屏蔽解決分布電容問題，一般接大地；電磁場屏蔽主要避免雷達、電台等高頻電磁場輻射幹擾。利用低阻金屬材料高導流而製成，可接大地。磁場屏蔽用以防磁鐵、電機、變壓器、線圈等磁感應，其屏蔽方法是用高導磁材料使磁路閉合，一般接大地為好。當信號電路是一點接地時，低頻電纜的屏蔽層也應一點接地。如果電纜的屏蔽層地點有一個以上時，將產生噪聲電流，形成噪聲幹擾源。當一個電路有一個不接地的信號源與係統中接地的放大器相連時，輸入端的屏蔽應接至放大器的公共端；相反，當接地的信號源與係統中不接地的放大器相連時，放大器的輸入端也應接到信號源的公共端。

對於電氣係統的接地，要按接地的要求和目的分類，不能將不同類接地簡單地、任意地連接在一起，而是要分成若幹獨立的接地子係統，每個子係統都有其共同的接地點或接地幹線，最後才連接在一起，實行總接地。

Q1：為什麼要接地?

Answer：接地技術的引入最初是為了防止電力或電子等設備遭雷擊而采取的保護性措施，目的是把雷電產生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護

建築物的作用。同時，接地也是保護人身安全的一種有效手段，當某種原因引起的相線（如電線絕緣不良，線路老化等）和設備外殼碰觸時，設備的外殼就會有危險

電壓產生，由此生成的故障電流就會流經PE線到大地，從而起到保護作用。隨著電子通信和其它數字領域的發展，在接地係統中隻考慮防雷和安全已遠遠不能滿足

要求了。比如在通信係統中，大量設備之間信號的互連要求各設備都要有一個基準‘地’作為信號的參考地。而且隨著電子設備的複雜化，信號頻率越來越高，因

此，在接地設計中，信號之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關注，否則，接地不當就會嚴重影響係統運行的可靠性和穩定性。最近，高速信號的信號回流技術

中也引入了“地”的概念。

Q2：接地的定義

Answer:

在現代接地概念中、對於線路工程師來說，該術語的含義通常是‘線路電壓的參考點’；對於係統設計師來說，它常常是機櫃或機架；對電氣工程師來說，它是綠色

安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。

Q3：常見的接地符號

Answer:

PE,PGND,FG－保護地或機殼；BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)電源（電池）回流；GND－工作地；DGND－數字地；

AGND－模擬地；LGND－防雷保護地

GND在電路裏常被定為電壓參考基點。

從電氣意義上說，GND分為電源地和信號地。PG是 Power Ground（電源地）的縮寫。另一個是 Signal Ground（信號地）。實際上它們可能是連在一起的（不一定是混在一起哦！）。兩個名稱，主要是便於對電路進行分析。

進一步說，還有因電路形式不同而必須區分的兩種“地”：數字地，模擬地。

數字地和模擬地都有信號地、電源地兩種情況。數字地和模擬地之間，某些電路可以直接連接，有些電路要用電抗器連接，有些電路不可連接。

Q4：合適的接地方式

Answer:

接地有多種方式，有單點接地，多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯單點接地和並聯單點接地。一般來說，單點接地用於簡單電路，不同功能模塊

之間接地區分，以及低頻（f<1MHz）電子線路。當設計高頻（f>10MHz）電路時就要采用多點接地了或者多層板（完整的地平麵層）。

Q5：信號回流和跨分割的介紹

Answer：對於一個電子信號來說，它需要尋找一條最低阻抗的電流回流到地的途徑，所以如何處理這個信號回流就變得非常的關鍵。

第一，根據公式可以知道，輻射強度是和回路麵積成正比的，就是說回流需要走的路徑越長，形成的環越大，它對外輻射的幹擾也越大，所以，PCB布板的時候要

盡可能減小電源回路和信號回路麵積。

第二，對於一個高速信號來說，提供有好的信號回流可以保證它的信號質量，這是因為PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層（或電源層）為參考來計算的，如果

高速線附近有連續的地平麵，這樣這條線的阻抗就能保持連續，如果有段線附近沒有了地參考，這樣阻抗就會發生變化，不連續的阻抗從而會影響到信號的完整性。

上一篇： PLC如何接地
下一篇： 高壓櫃一方案（避雷器+電容器）的作用