原创【基础知识】“浮地”技术及其作用

 2006-11-21 14:44  6523 11 11 分类: 模拟

请问何为“浮地”？

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请问何为“浮地”？

系统说如果用户现场没有良好接地的情况下，应使控制器处于浮地状态。请问何为“浮地”？在这种情况下，有多个设备连接时地应该如何处理？

这里说的“浮地”就是控制器不接大地

我想说明何时与如何接地：
1，干扰需要一定能量，当控制器彻底与大地隔离（浮地）时，工频干扰回路阻抗极大，流过控制器及其内部的干扰电流极小，不足以干扰倥制器。
2，当控制器外壳与大地完好连接，由于控制器与大地等电位，工频干扰电流被控制器外壳接地点所旁路，无法进入控制器内部，从而也无法干扰。
3，当控制器外壳与大地处于上述两者之间时，就会有工频干扰
4，如果控制器的使用可能存在安全问题时，外壳必须很好接地
5，多个设备的理想接地是尽量一点接大地，以避免设备间地线干扰
6，有时具体问题需具体分析。

如果几个设备互连，又无法良好接地，那么它们最好都浮地，其实这一点不太现实，在实际应用中，供电和驱动很可能用到工频电网，工频泄漏是必然的（假设绝缘阻抗100M欧，380VAC电压，就有5.373uA峰值漏电流流过控制器，在MOS器件的控制器中，有的器件本身工作电流只有0.1uA）。

所以，一般情况下，控制器外壳最好良好接地。

如果你的确能做到所有设备与工频隔离（浮地），如果，你的设备间没有较大的电流（这里可称信号地电流）或你的设备间信号地阻抗很小，那么，你的多个设备信号地可直接互连。否则，你的设备间信号传递需要加隔离（如光电，变压器，机械，等）。

控制器内部电气或电子部分是否需要与外壳一点接地呢？

当外壳与内部电路间完全浮地时，由于它们间仍存在电容藕合效应，
外壳与内部电路间仍将存在工频漏电流。这时：
1，当你的电路要求还不是很高时，可以不管
2，当你的电路要求很高时，就必须将内部电路与外壳一点接地，同时，千万注意，同时，必须将外壳良好接大地。
3，为防止内部电路与外壳一点连接时，内部输出万一碰外壳而造成短路（如电源设备），内部电路与外壳间用容量足够大的电容相连，这样，对工频干扰来说，内部与外壳间是等电位的，对直流输出来说，是隔离的。
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地浮就是"对地浮置"，悬浮接地,是为了克服共模干扰(CMR)的措施.

好多地方要用浮地,比如在DVM的输入端(包括A/D转换部分)就是使用浮地.就是该点电位与地相同,为0电位.但是该点又不是直接和地相连.是通过电路制造出的某个对地电位为零的点.这里的"地"也可以认为是公共端.这个"地"与实际的地间存在阻抗,而且阻抗-->无穷,为的就是克服共摸干扰.

比如一个极普通的例子：在同轴电缆屏蔽层两端不在同一点接地，则由于两接地点不在同一位置而造成他们之间有电压差存在,就是共摸干扰电压.这相当于形成一干扰源串在信号源上,既由共模干扰转化为实际发生作用的串模干扰.共模抑制比CMRR就定义为: CMRR="20log" Vcm/Vsm，Vcm和Vsm分别为共摸干扰电压和其转化为相应的串摸干扰电压.而此串模干扰电压与电缆输出端(即信号源对面的那一端)屏蔽层对地电阻有关. 如果此阻抗-->无穷,CMRR就可达到很大,所以我们可以在电缆外再加一接地的屏蔽层,而电缆本身的屏蔽层接在浮地(0电位点).而在信号源端,两屏蔽层是接在一起的.即在电缆输出端屏蔽层对地电阻=0电位点与地间的电阻.

另外,在高保真的电子管放大器中,多采用一点接地,目的也是为了克服这种干扰,其道理大同小异.

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