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前言
針對(duì)稱重儀表來(lái)講，接地裝置是操縱影響的關(guān)鍵方式。設(shè)計(jì)方案優(yōu)良的接地線既能提升 抗擾度，又能減少磁感應(yīng)發(fā)送。在稱重儀表設(shè)計(jì)方案的原始環(huán)節(jié)另外開展接地線設(shè)計(jì)方案，把絕大多數(shù)解決問題在設(shè)計(jì)方案定形以前可獲得最大的效費(fèi)比
1接地線的界定
什么叫接地線？一個(gè)較為通用性的界定是“接地裝置是電流量回到其源的低特性阻抗安全通道”。這兒規(guī)定的是“低特性阻抗”和“通道”。這一界定中突顯了接地線中電流量的流動(dòng)性。依照這一界定，非常容易了解接地線中電勢(shì)差的造成緣故。由于接地線的特性阻抗總不容易是零，當(dāng)一個(gè)電流量根據(jù)比較有限特性阻抗時(shí)，便會(huì)造成電流。
2接地線的特性阻抗
接地線的特性阻抗指的是溝通交流情況下輸電線對(duì)電流量的特性阻抗，這一特性阻抗主要是由輸電線的電感器造成的，并非交流電情況下輸電線對(duì)電流量展現(xiàn)的電阻器。一切輸電線都是有電感器，當(dāng)頻率較高時(shí)，輸電線的特性阻抗遠(yuǎn)高于電阻測(cè)量，表1的數(shù)據(jù)信息表明了這個(gè)問題。在具體電源電路中，導(dǎo)致干擾信號(hào)的數(shù)據(jù)信號(hào)通常是差分信號(hào)，包括豐富多彩的高頻率成份，因而會(huì)在接地線上造成很大的工作電壓。數(shù)字電路設(shè)計(jì)的輸出功率是很高的，因而地線阻抗對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)的危害是十分豐厚的。
將10Hz時(shí)的特性阻抗類似覺得是電阻測(cè)量，能夠看得出當(dāng)頻率做到10MHz時(shí)，1米長(zhǎng)輸電線的特性阻抗是電阻測(cè)量的1000倍至十萬(wàn)倍。因而頻射電流量穿過接地線時(shí)的電流是非常大的。由表1還能夠看得出，提升輸電線的直徑對(duì)減少電阻測(cè)量是合理的，但對(duì)減少溝通交流特性阻抗的功效很比較有限。在電磁兼容測(cè)試中大家最關(guān)注的溝通交流特性阻抗。為了更好地減少溝通交流特性阻抗，一個(gè)合理的方法是多條輸電線串聯(lián)。當(dāng)二根輸電線串聯(lián)時(shí)，其總電感器L為
L=(L1+M)/2
式中，L1是單條輸電線的電感器，M是二根輸電線中間的互感。
從式中能夠看得出，當(dāng)二根輸電線距離較遠(yuǎn)時(shí)，他們中間的互感不大，總電感器等同于單條輸電線電感器的一半，因而能夠根據(jù)好幾條電線接頭來(lái)減少接地裝置特性阻抗。但要留意的是，多條輸電線中間的間距不可以太近。
3接地線影響原理以及解決方案
3.1地環(huán)城路影響
如前所述，一切接地線都是有特性阻抗，當(dāng)有電流量根據(jù)時(shí)接地線上必定造成損耗，即2個(gè)不一樣的接地址中間必定存有地工作電壓。當(dāng)電源電路多一點(diǎn)接地裝置、而各電源電路間又有數(shù)據(jù)信號(hào)聯(lián)絡(luò)時(shí)，即組成地環(huán)路。因?yàn)殡娫措娐返牟黄胶?，每根輸電線上的電流量不一樣，因而會(huì)造成差模工作電壓對(duì)電源電路導(dǎo)致危害。地環(huán)路中的電流量還能夠由外部磁場(chǎng)感應(yīng)出去。
3.2地環(huán)城路影響解決方案
處理地環(huán)城路影響的理論依據(jù)有：一是減少地線阻抗，進(jìn)而減少影響工作電壓。另一個(gè)是提升地環(huán)城路的特性阻抗，進(jìn)而減少地環(huán)城路電流量。當(dāng)特性阻抗無(wú)窮時(shí)，具體是斷開了地環(huán)城路。也可選用均衡電源電路。
3.2.1減少地線阻抗
減少地線阻抗的關(guān)鍵難題是減少接地線的電感器。這包含應(yīng)用平扁電導(dǎo)體作接地線和用好幾條距離很遠(yuǎn)的串聯(lián)電導(dǎo)體作電線接頭。印刷電路板兩層板上布接地線網(wǎng)格圖可以合理地減少地線阻抗；在實(shí)木多層板中專業(yè)用一層做接地線盡管具備不大的特性阻抗，但這會(huì)提升pcb線路板的成本費(fèi)。
3.2.2提升地環(huán)城路特性阻抗
提升地環(huán)路特性阻抗有下列幾類方法可供參考.
①將一端機(jī)器設(shè)備浮地
假如將一端電源電路浮地，就斷開了地環(huán)城路，因而能夠清除地環(huán)城路電流量。但有兩個(gè)難題必須留意：一個(gè)是出自于安全性的考慮到，通常不允許電源電路浮地，這時(shí)候能夠?qū)C(jī)器設(shè)備根據(jù)一個(gè)電感器接地裝置。那樣針對(duì)50Hz的交流電路機(jī)器設(shè)備來(lái)講接地裝置特性阻抗不大，而針對(duì)頻率較高的電磁干擾則機(jī)器設(shè)備接地裝置特性阻抗很大，減少了地環(huán)城路電流量。但那樣做只有減少高頻率影響的地環(huán)城路影響；另一個(gè)難題是，雖然機(jī)器設(shè)備浮地，但機(jī)器設(shè)備與地中間還是有寄生電容，在頻率較高的時(shí)候會(huì)出示較低的特性阻抗，因而并不可以合理地減少高頻率地環(huán)路電流量。
②應(yīng)用變電器完成機(jī)器設(shè)備中間的聯(lián)接
運(yùn)用等效電路將2個(gè)設(shè)備連接起來(lái)，能夠斷開地環(huán)城路電流量。但要留意，變電器第一次級(jí)中間的寄生電容依然可以為頻率較高的地環(huán)城路電流量出示通道，因而變電器防護(hù)的方式對(duì)高頻率地環(huán)城路電流量的抑止實(shí)際效果較弱。提升 變電器高頻率防護(hù)實(shí)際效果的一個(gè)方法是在變電器的第一次級(jí)中間設(shè)定屏蔽掉層。但一定要留意隔離變壓器屏蔽掉層的接地裝置端務(wù)必是在接納電源電路一端，不然，不但不可以改進(jìn)高頻率防護(hù)實(shí)際效果，還很有可能使高頻率藕合更為比較嚴(yán)重。因而，變電器要安裝在數(shù)據(jù)信號(hào)接受機(jī)器設(shè)備的一側(cè)。
歷經(jīng)優(yōu)良屏蔽的變電器能夠?qū)?MHz以下的頻率出示合理的防護(hù)。
③應(yīng)用光隔離器
另一個(gè)斷開地環(huán)城路的方式是用光完成數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送。它是處理地環(huán)城路影響難題最理想化的方式。光聯(lián)接有二種方式：一種是光電耦合器元器件；另一種是用光纖線聯(lián)接。光電耦合器的寄生電容一般為2pf，可以對(duì)很高的頻率出示優(yōu)良的防護(hù)。光纖線基本上沒有寄生電容，但安裝、維護(hù)保養(yǎng)、成本費(fèi)等方面都比不上光電耦合器元器件。
④應(yīng)用共模扼流線圈
在聯(lián)接電纜線上應(yīng)用共模扼流線圈等同于提升了地環(huán)城路的特性阻抗，在一定的地相電壓功效下地環(huán)城路電流量會(huì)減少。但要留意操縱共模扼流線圈的寄生電容，不然對(duì)高頻率影響的防護(hù)實(shí)際效果很差。共模扼流線圈的線圈匝數(shù)越多，則寄生電容越大，高頻率防護(hù)的實(shí)際效果越差。
3.2.3均衡電源電路
兩電導(dǎo)體及與之相接的電源電路相對(duì)性于地線應(yīng)其他參照物具備同樣的特性阻抗。典型性的均衡電源電路是差分放大器?？墒且?yàn)楸椴贾饕獏?shù)的危害，在高頻率時(shí)難以確保兩電導(dǎo)體的特性阻抗完全一致。這代表著均衡電源電路對(duì)高頻率的地環(huán)路影響抑止實(shí)際效果較弱。
3.3公共阻抗干擾性
當(dāng)2個(gè)電源電路同用一段接地線時(shí)，因?yàn)榻拥鼐€的特性阻抗，一個(gè)電源電路的地電位差會(huì)受另一個(gè)電源電路工作中電流量的調(diào)配。那樣一個(gè)電源電路中的數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)耦合進(jìn)另一個(gè)電源電路，這類耦合稱之為公共性特性阻抗耦合。
在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，因?yàn)閿?shù)據(jù)信號(hào)的頻率較高，接地線通常展現(xiàn)很大的特性阻抗。這時(shí)候，假如存有不一樣的電源電路同用一段接地線就很有可能出現(xiàn)公共性特性阻抗耦合的難題。
3.4處理公共性特性阻抗耦合的方式
清除公共性特性阻抗耦合的方式有兩個(gè)：一個(gè)是減少公共性接地線一部分的特性阻抗，那樣公共性接地線上的工作電壓也隨著減少，進(jìn)而可操縱公共性特性阻抗耦合；另一個(gè)方式是根據(jù)適度的接地裝置方法防止非常容易互相影響的電源電路同用接地線。一般要防止弱電電源電路和弱電安裝電源電路同用接地線、數(shù)字電路設(shè)計(jì)和數(shù)字集成電路同用接地線。
稱重儀表電源電路有單點(diǎn)接地裝置，多一點(diǎn)接地裝置及其混合種類的接地裝置等多種多樣接地裝置方法。在低頻電源電路中，數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出功率低于1MHz，它的走線和元器件間的電感器危害較小，而接地裝置電源電路產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)影響危害很大，因此應(yīng)選用一點(diǎn)接地裝置；當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)輸出功率超過10MHz時(shí)，地線阻抗越來(lái)越非常大，這時(shí)應(yīng)盡可能減少地線阻抗，宜選用就近原則多一點(diǎn)接地裝置。當(dāng)輸出功率在1～10MHz時(shí)，假如選用一點(diǎn)接地裝置，其接地線長(zhǎng)短不可超出光波長(zhǎng)的1/20，不然應(yīng)選用多一點(diǎn)接地裝置法。一般將電源電路依照強(qiáng)數(shù)據(jù)信號(hào)、弱數(shù)據(jù)信號(hào)、脈沖信號(hào)、模擬信號(hào)等歸類，隨后在類似電源電路內(nèi)部用串連點(diǎn)射接地裝置，不一樣種類的電源電路選用串聯(lián)點(diǎn)射接地裝置。
5結(jié)語(yǔ)
接地線導(dǎo)致干擾信號(hào)的關(guān)鍵緣故是接地線存有特性阻抗，當(dāng)電流量穿過接地線的時(shí)候會(huì)在接地線上造成工作電壓－接地線噪音。在這個(gè)工作電壓的驅(qū)動(dòng)器下能造成接地線環(huán)城路電流量，產(chǎn)生地環(huán)城路影響。當(dāng)2個(gè)電源電路同用一段接地線的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生公共性特性阻抗藕合。處理地環(huán)城路影響的方式有斷開地環(huán)城路、提升地環(huán)城路的特性阻抗、應(yīng)用均衡電源電路等。處理公共性特性阻抗耦合的方式是減少公共性接地線一部分的特性阻抗。

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