淺談電子信息系統(tǒng)的接地方式的設計

1、<p>　　淺談電子信息系統(tǒng)的接地方式的設計</p><p>　　【摘要】本文探討了電子信息系統(tǒng)電磁兼容性接地技術，包括接地類型、接地方式的選擇等。 </p><p>　　【關鍵詞】電子設備；接地；干擾；抗干擾 </p><p><b>　　一、接地類型 </b></p><p>　　接地，目的是為了保證電氣設

2、備的可靠運行和人身、設備的安全；方法是把電氣設備的某一部分通過接地裝置和大地相連接；或是電器設備與某一基準點作電氣連接，即接基準地。 </p><p>　　接地的類型可分為功能性接地、安全性接地及二者合一的接地。 </p><p>　　1.1 功能性接地 </p><p>　?。?）在正常工作情況下，為保證電網與電氣設備的可靠運行而進行的接地，稱交流工作接地。 &l

3、t;/p><p>　　（2）某些電子設備的工作接地（如信號接地、邏輯接地、及某些通信設備的正極接地）稱為直流工作接地。 </p><p>　　1.2 安全性接地 </p><p>　　在電網與電氣設備故障時，為保證人身和設備的安全而進行的接地，稱安全性接地。安全接地又可分為接大地和接PE保護線兩種。 </p><p>　?。?）保護接地。電氣裝置

4、外露導電部分和裝置外露導電部分在故障情況下可能帶電壓，而危害人身安全，應將其接地（如電氣設備的金屬外殼的接地、母線的金屬支架的接地等）。 </p><p>　?。?）防雷電波侵入的接地。供電線路，通信線路，金屬管道架空或埋地引入建筑物時，在其入口處應接地或作等電位連接。 </p><p>　?。?）過電壓保護接地。如電氣設備或線路的防雷接地及建筑物的防雷接地等。 </p>&

5、lt;p>　　（4）防靜電接地。如計算機房、潔凈室、手術室等采用防靜電地板的接地，及輸送某些液體或氣體的金屬管道的接地等。 </p><p>　　二、電子信息系統(tǒng)接地方式的設計 </p><p>　　2.1 獨立接地式與共用接地式 </p><p>　　現(xiàn)今設計的接地系統(tǒng)都是把工作地、保護地（包括屏蔽接地）共同合用一組接地裝置，即共用接地系統(tǒng)（又稱聯(lián)合接地系統(tǒng)

6、）。利用建筑物的基礎鋼筋地網作為共用接地系統(tǒng)的接地裝置，且接地電阻不應大于1Ω。并按照“法拉第屏蔽”原理，利用建筑物的結構鋼筋及結合總等電位連接和輔助（或局部）等電位的措施構成一個全屏蔽的電位均衡的共用接地系統(tǒng)，這樣既可有效防止雷擊損壞樓內設備，還能屏蔽外來的電磁干擾。 </p><p>　　對于電子信息系統(tǒng)，首先由于信息與數(shù)據處理設備在進行輸入信息、傳輸信息、轉換能量、放大信號、邏輯動作、輸出信息等一系列過程中

7、都是通過微電位或微電流快速進行，且設備之間常要通過互聯(lián)網進行工作。因此為了使其準確性高，穩(wěn)定性好，除了需要一個穩(wěn)定的供電電源外，還必須具備一個穩(wěn)定的基準電位，為提供該基準電位而設置的“地”，既“直流地”。此外各種用途的接地很難做到電導隔離，特別是電場和磁場隔離，因而采取直流接大地的方式。而不采用直流地懸浮。那么直流接地是采取獨立的引外接地還是也利用共用接地系統(tǒng)呢？ </p><p>　　若采用獨立直流接大地方式，

8、為避免不同系統(tǒng)接地而引入不同電位，導致人身和設備事故，其各接地裝置的接地體之間的距離、及接地電阻等應按電子信息系統(tǒng)及有關規(guī)范的要求確定。此外信息處理設備作獨立引外接地時，在外引接地入口處須將它與大樓地網間裝設均壓放電器。否則會發(fā)生嚴重雷擊事故。 </p><p>　　2.2 單點接地、多點接地及混合接地 </p><p>　　恰當良好的接地是抑制電磁干擾的重要方法，而不良的接地會成為電磁干

9、擾傳播的主要途徑，甚至接地本身成為主要干擾源 </p><p>　　（1）低頻電路采用單點接地 </p><p>　　電子信息系統(tǒng)中某一點作為接地基準點，其他各單元的信號地都直接聯(lián)到這一點上。單點接地可以避免形成地線回路，防止通過地線回路的電流傳播干擾。 </p><p>　　采用單點接地方式，往往會使接地線的長度較長，在高頻的情況下起不到接地的作用。當接地線的長度

10、達到1/4波長時，接地線不能傳輸能量，地線變成了輻射天線，而不能起到“地”的作用。因此，在采用單點接地的系統(tǒng)中，要分析系統(tǒng)中的信號頻譜成分和干擾頻譜成分，特別要注意對脈沖頻譜的分析。 </p><p>　　單點接地一般只適用于1MHz以下的低頻電路。為實現(xiàn)低頻電路的單點接地，可采用并聯(lián)式單點接地，或采用串聯(lián)式單點接地。串聯(lián)式單點接地方式較簡單，省工省料，但因各單元共用一條線，易引起公共地阻抗干擾。從抑制干擾的角度

11、看，串聯(lián)式單點接地是性能最差的接地方式，而并聯(lián)式單點接地是低頻電路最佳的接地方法。 </p><p>　　（2）高頻電路采用多點接地 </p><p>　　所謂“多點接地”是指電子系統(tǒng)中各設備的接地點都直接接到距它最近的接地母線上。多點接地的優(yōu)點是接地線較短，從而大大減小高頻阻抗。另外，高頻電子設備往往以鍍銀底版作為接地母線，以減小表面阻抗，便于設備內各級電路就近直接與它相連，達到低阻抗的

12、要求。多點接地的缺點是設備或系統(tǒng)內部形成很多地線回路，造成地環(huán)路干擾，這對系統(tǒng)內同時使用的具有較低頻率的電路會產生不良影響。當有這種情況時，可以改用混合接地。多點接地一般適用于10MHz以上的高頻電路。 </p><p>　　三、電子信息設備接地點的設計 </p><p>　　3.1 放大器與信號源的接地點選擇 </p><p>　?。?）對于信號源與放大器連接的電

13、路，如果采用兩點接地，即在信號源端和放大器端均接地，則兩接地點之間產生電位差，其將與信號源電壓疊加加至放大器輸入端。為抑制接地干擾電壓對放大器輸入端的干擾，應采用一點接地。如果在信號源端接地，放大器端不接地，則需要使用差分放大器。通常的方法是選擇放大器端接地，而信號源端懸浮。 </p><p>　?。?）對于低頻電路使用的屏蔽電纜，其屏蔽體應采用單點接地。但要注意對于信號源和放大器之間的信號電纜屏蔽體單點接地時接

14、地點的正確選擇。 </p><p>　　3.2 多級電路接地點的選擇 </p><p>　　多極電路采用單點接地時，接地點位置的選擇十分重要。接地點應選在低電平的輸入端，使該端最接近于基準電位。這樣輸入級的接地線也可縮短，使受干擾的可能性盡量減小。反之，若把接地點選在高電平端，則會使輸入級的地相對于基準電位有較大的電位差，接地線也最長，就容易受到干擾。 </p><p&

15、gt;<b>　　四、結束語 </b></p><p>　　電子信息系統(tǒng)中的干擾來源是多方面及多渠道的，各種接地方式各有其適用范圍，因而無論采用那種單一的接地方式，都很難絕對解決電磁干擾的問題，因此要綜合考慮系統(tǒng)中各種接地的要求，才能保證整個系統(tǒng)良好的抑制干擾從而安全穩(wěn)定的運行。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p&g