没有地该怎么接地————图文并貌来求解!!
读了4年大学。关于接地的问题。一直没有弄明白。 特别是没有实际的大地接的时候,这个“地”该接哪。需要接地的一般是外壳和屏蔽线的屏蔽层。
对于屏蔽层来说,我个人觉得可以分为两类。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_43/ourdev_663330FFXLYZ.GIF
(原文件名:接地.GIF)
如上图。一类是共用电源的模块。如汽车里各个模块。 这里我就想请教一下大家它们之间通信电缆的屏蔽层是该接到哪呢? 我记得原来看过汽车方面的书,上面说汽车的蓄电池一般都把负极接在汽车车身上,让整个车作为负极,那这里的屏蔽层是直接连接到共用电源的负极吗?
另一类是各用各的电源,如笔记本(笔记本应该属于没有接地的设备吧,因为笔记本接口只有正和负)和USB下载线之类的。他们之间的通信屏蔽该怎么接呢? 之前弄一些单片机作品用RS232与电脑通信时,我都是直接把屏蔽层接到做的单片机电路的负极上的。可是我从买来的开发板的原理图上发现屏蔽层的地与板子的负极不是直接连接的,而是通过一个1M的电阻与一个电容并联以后再连接在一起的,这又是什么原因呢? 直接连起来会有什么后果呢? 笔记本上,这个屏蔽层又是如何处理的呢?
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_43/ourdev_663331RKKR6R.GIF
(原文件名:USB.GIF)
这个问题纠结了很多年, 在网上找到的资料基本都是关于工业上装置的接地问题的。 而工业上是有真正的地连接的。所以至今仍不知道没办法接地的设备这个“地”这么弄了。希望大家多多帮忙~^_^我会把大家给我的解答整理出来,方便和我一样不懂这方面朋友。 微电上说的地 一般都是指 电位为0(一般指单电源负极,双电源看变压器抽头)具有吸电流的电位
至于屏蔽 是为了制造一个电场磁场稳定的区域,所以理论上随便接到某个固定电位上都可以。 一般接到地 是因为对电路其他部分影响小
个人理解 仅供参考 受教鸟!~ 同问 mark 2楼和4楼估计以为是资料吧,其实内容都是问题。。。。 一般接地吧 如果环境恶劣防止对电路产生干扰才如你图中所示通过一个1M的电阻与一个电容并联以后再连接在一起
对于485 网线 这种传输差分信号的线缆来说,可以不用接地吧
个人猜测,还望大牛解答! 同问 回复【5楼】zouyf12
2楼和4楼估计以为是资料吧,其实内容都是问题。。。。
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什么问题? 等大牛来回答吧. cowboy肯定能回答 回复【楼主位】zouyf12
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先说USB这个吧,我分析是这样的。
每个设备连接之前,可以想象成一个对EARTH的电容,可能重上了不一样的电压,想象一下两朵云彩碰到一起闪电的情况吧。当连接的时候,屏蔽层先碰到一起,此时,如果屏蔽层直连到GND的话,放电的电流会在设备内部地线瞬间形成冲击电压,危及设备安全。
==============屏蔽层====================
| |
设备内部地线 设备内部地线
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=== ===
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************ Earth ********************
如果用电容分割的话,电容的充电过程会吸收这部分能量,好在这种能量不大,很小的电容就可以了。
设备拔出后,电容上存储的能量需要泻放,这就是1M电阻的作用。
上面都是小区域内的电路,但是在楼宇自控,或者工业控制,远距离设备通信的时候的地线,屏蔽层问题,想跟各位大侠探讨一下:
套用楼主的图,第一张:共用电源,如果设备距离较远,功耗较大,信号地与电源地不隔离。地线电阻和寄生电感会导致两端地线出现压差,
|==================屏蔽层===============================|
| |
Gnd -|------------------地线电阻,寄生电感导致压降 ----------|- Gnd
特别是电感效应,当远端设备负载突变时,使两端的信号地瞬间出现压差,产生共模干扰。虽说差分信号有共模抑制能力,但仍然有上限要求,485大概5-7v吧。此时,如果屏蔽层双端接地,情况会更糟糕,因为部分负载电流会通过屏蔽层流动,干扰会耦合到信号线上去。
这种情况,我自认为分析的没有问题。
第二种情况:
我在现场经常遇到这种情况,
1. 有时,两端设备之间的GND用万用表交流档测,居然有高达100V左右的压差。我猜测,可能是220V使用了不同相的缘故,如果你了解交流电源系统的话,应该知道相电压,线电压这些概念吧。此时会有很强的压差,手拿起来会打人的。
2. 可能设备负载的感性或者容性不同,导致不同地点交流电的相位差。这种差值通过AC/DC电源系统耦合到GND端,导致两端GND压差。如果有完好的EARTH系统,两端设备都接Earth,会将这种干扰流入Earth,情况会有好转。
3. 这是个问题:我在办公室,同一个插线板上,一个12V电源出来接设备, 一个示波器出来测信号,也会遇到一手拿探头地,一手摸设备的话,有明显的麻痛感。单独摸没事。两个设备有一个电源插头Earth没有接。难道也是2这种原因?请懂的人指点一下。
4. 相信很多人都遇到过,用手摸PC机箱的时候会麻的情况,到底是什么原因导致的呢?难道是供电线路里有Earth,但是最终没接Earth,随着线路跟火线,零线耦合过来的?
火线 =================================================
零线 =================================================
AC/DC AC/DC
|| ||
|| ||
=============GND===========
Earth ×××××××××××××××××××××××× mark mark,也被这个问题困惑过的淫搬个板凳来看看... mark一下 第二类是不是主要目的是屏蔽电磁干扰,就好象手机放在一个完全密封的金属盒子里,盒子本身没有接地,但还是有阻隔信号的作用,也就是说USB线缆上的外面一层屏蔽线主要是起信号屏蔽的作用 我也想问同样的问题,我听一个ABB的师兄说,一般是连一个安规电容,然后连接到机械的金属外壳上的,仅仅对高频有效,低频是绝缘的,我觉得有点道理。
我拆过MAXON的电机驱动器,里面的电源地通过一个电容,然后加上一个稳压管还是TVS管之类的再接到金属外壳上面,我至今也不知道怎么接,现在的做法是不接。。。。完全隔离。
至于传输线屏蔽层,好像听说只能一端接地,另一端不能一起接,否则会怎样怎样的。。。。坐等高手解答 为什么我在使用接近开关时信号线用屏蔽线不管接哪儿都没有任何效果呢? 接设备外壳,接24V负极,正极,接地球,都没有任何效果,干扰依然存在,误动作频繁出现。唉 回复【17楼】xiaobendan仲跻东
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> 接设备外壳,接24V负极,正极,接地球,都没有任何效果,干扰依然存在,误动作频繁出现。唉
长距离通信,信号隔离是必须的,屏蔽层就接在隔离的通信地上就行了。 回复【楼主位】zouyf12
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电阻和电容并联应该是起静电释放的作用,因为没有连接之前,开发板上和人体上的静电可能很多,不预先放电,可能损坏电路。直接连接起来,会放电电流太大,也可能损坏电路,还会引起人的不适感。在笔记本上,地线是接电源负极的,同时也通过2电容分别接到220V输入端及插头地线。 我来解释一下长电缆不要双侧接地:
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| 这里形成“线圈” |
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外来电脉冲(雷电、工业干扰等)会在上图所示的线圈上感应出电压,形成电流。一旦某强脉冲为线圈接收,可能产生瞬时高电势,摧毁接口器件。 回复【17楼】xiaobendan仲跻东
接设备外壳,接24v负极,正极,接地球,都没有任何效果,干扰依然存在,误动作频繁出现。唉
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1)你的接近开关有问题.
2)在负载端并联一个小电阻, 加大负载电流.
3)接近开关旁边有极强的电磁场 mark一下 屏蔽线一端接地,另一端不接。 接到电源负极。。。 感觉大家的解答~~
回复【23楼】wy2000
屏蔽线一端接地,另一端不接。
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这种是对应于那种情况呢? 如果是共电源的情况下, 这个地是在一个模块处接到电源的负极,另一个模块悬空是吗? 先学习! 接地是个大学问啊 关于单点,还是多点接地我理解是这样的:
如果各个节点通信部分是隔离的,则屏蔽在各个节点处全接通信地。
如果各个节点不隔离,则屏蔽层在某处一点接地,但各个节点处的屏蔽层要连接在一起。
远距离通信不隔离,基本上是死路一条。 再次感谢大家
其实我不想涉及工业上的那些“接地” 因为至少有地可接, 而一般电子工程师做的设备基本上都不接真正的大地,所以我比较关心这方面的问题。。 mark 还真是一个高深的问题。。 mark 这个问题不错,学习中。
现象1. 485通信,在实际应用过程中,如果电源是单独的,且采用双端接屏蔽地的方式,有时会烧器件。
现象2. 在一次做EMC测试时,两个设备单独供电。设备之间的信号不共地,也不隔离,接上后通电没有问题,正常工作。为了测试EMC时的信号状态,将示波器的地接到了一个设备的地上,通电瞬间,其中一个设备的电源输入端的桥就炸了。何解?但是在实验室这种接法从来没有烧过。
现象3. 同上,没有接示波器,在做EMC的时候也烧了一个设备的电源输入端的桥。相同接法再测试,又不烧了。多次测试现象不能够重现。
上面的现象多次做过n次测试,也不能够复现。真是想不通。
我认为都和地相关,很可能由于某种原因导致两个设备的电流回路出现问题。但是现象很难重现。有高人能够复现此类现象否?上面任何一个都可以。呵。。。 说一下苹果笔记本的设计 USB的屏蔽和地线是直连的 能说明什么问题? 个人觉得:所谓“地”,其实就是电路运行时的一个参考点。只要我们认定某一点是地,那么这一点的电压就当作不变化。 seesee mark
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没大地的时候,我的理解是这样的,不知道对不对?
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|铺铜地 | | 铺铜地 |
| _______ |-----------屏蔽层----------| ______ |
| |信号|___________________________________|信号| |
| | | | | |
| ------- |-----------屏蔽层----------| ------ |
| | | |
-------------- ((( 电磁干扰 ))) ----------------- 可以这么说,但是一般屏蔽层还是要接到电源的负极上的(通常),也可以是正极。因为屏蔽层很难完全封闭,也就没法完全屏蔽干扰。
低频情况下,有时屏蔽线要单端接地(0V),铺铜地也不能产生回路,要开一个缺口。
高频则要大面积接地(0V)。 一,先说这2个图吧。第一个图的屏蔽层可以接在电源负极上。也就是我们认为的地。接这个屏蔽层的意义是提高
抗干扰能力,不接也不影响工作。第二个图如果不是差分传输的话根本不能工作。因为如果是单端传输的话他们没有
共同的0电平也就是地,所以双方都无法判断电平的状态。差分传输的话是可以的。因为差分传输只检测2根信号线的
电位差,跟地线无关,抗干扰能力也更强。这时屏蔽层可以接在任意一端的地线上。
二,楼主应该深入了解一下地线的概念。一般电子学上所说的地是指我们认为的0电平,这是相对的不是绝对的。只是
为了分析电路的方便。比如说我把2个9V的电池上下串联,我以下面的电池负极当做地的话,那么连接处就是9V,上面电池的
正极就是18V;我以连接处做地的话,上面的电池就是9V,下面的电池就是-9V。
三,电工学上所说的地就是真正的大地,是真实存在的,就是我们脚下踩的泥土。这个地和我们电路中的地,有时可以连在
一起,有时则不行。 回复【楼主位】zouyf12
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地就是电压参考点。你的电压是参考那个点,就接那个地。
1.保护人触电的地。人被电电压是参考大地。所以保护地都是接大地。
2.变压器整流输出+5V。 +5V电压参考点就是要接的地。
*****等等。电压的基本概念电压是指电路中两点A、B之间的电位差
必然是一个点相对另一个点的差。通常的公共参考点是0。
如果你把+12V(相对0V)为参考点地。+5V就是-7V。这时接地就是接12V那个点。
原来的地就是-12V。
当然习惯把0作为参考点。 【39楼】dishao
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回复【40楼】khuohuo
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谢谢楼上两位, 你们说的电压的参考点这个我是知道的, 就是不知道用这个当屏蔽的话有没有什么害处, 好像有说把这些屏蔽壳或者线的屏蔽层直接接在负极上会给电路引来干扰。
另外,看了大家的回答。我觉得可以下这样一个结论:两个设备无论共用电源还是分开供电,它们之间的通信线屏蔽层只能接在任意一方的地线(负极)上,不可两边都接。 不接地的一边可采用那个USB电路里用电容和1M电阻并联的方式连在屏蔽线上。
其实,我问大家这个问题,除了不懂之外,还有就是想DIY一下自己的电单车,装个尾灯,为了减少连线以及能搞出点花样来,我就想在车头和车尾各装一个单片机,车头的采集了转向和刹车的信号以后用485发给尾部的单片机,由尾部的单片机来产生各种灯光信号。 而这个系统就属于我图片里的第一种情况。 一般屏蔽层是为了防止电磁场的干扰,比如高频或大功率传输。将屏蔽层接到外壳上而不是电路中应该是为了减小对电路的影响。
对于USB线中的电阻与电容并联的问题,我觉得10楼的分析很有道理,也是为了消耗掉屏蔽层中的噪声信号,减小对电路的影响。 mark之 不懂,mark下 微电上说的地 一般都是指 电位为0(一般指单电源负极,双电源看变压器抽头)具有吸电流的电位
至于屏蔽 是为了制造一个电场磁场稳定的区域,所以理论上随便接到某个固定电位上都可以。 一般接到地 是因为对电路其他部分影响小
个人理解 仅供参考 楼主最近有啥新的感悟没,最正被这事烦恼,求分享{:smile:} 电脑直接连接,是因为人经常去摸,人身上静电较多
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