信号地、独立地线与等电位连接的区别
时间：2022-12-21来源：佚名
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信号地、独立地线与等电位连接的区别
屏蔽接地通常采用两种方式来处理：屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。
① 屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地，另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下，非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在，感应电压与电缆的长度成正比，但屏蔽层无电势环流通过。单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度较短的线路，电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定，有时可能会形成天线效应。
② 双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。【信号地、独立地线与等电位连接的区别】
在屏蔽层双端接地情况下，金属屏蔽层不会产生感应电压，但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过，如果地点A和地点B的电势不相等，将形成很大的电势环流，环流会对信号产生抵消衰减效果。
动力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排。
信号线则需要区别情况对待，一般而言模拟信号主张单端接地，以避免双端接地时，地电势不同引发的地电流影响信号；数字信号或差分信号主张双端接地，只是过大的地电流也同样可能影响信号。
无论是单端还是双端，原则是死的，实效才是目的，需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重，因此往往只能灵活处置。
单端接地。
如果是两端接地，由于两个接地端可能存在电位差，反而会产生干扰。
一般要求是2端接地，然而2端接地要看现场条件，如果现场条件恶劣，会在2端形成感应电压，从而有了感应电流，容易干扰，当然，对模拟量干扰严重，故此时即要单端接地。
高频双端接地如编码器，开关量等，低频单端接地如模拟量等。单端接地不存在接地电位差的问题，可减少接地干扰。
屏蔽线的接地有三种情况，即：单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。
1）单端接地方式：假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。
因为i1与i2大小相等方向相反，所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。
2）两端接地方式：由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加，所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。
因此，它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。
3）屏蔽层悬浮：只有屏蔽电场耦合干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。
对于单端接地，是变送器端接地。
1、独立地线。
所谓的独立地线，顾名思义，就是为本系统单独设置的地线，它必须是通过对地电阻测量合格的地线。
那么什么是合格地线？他的对地电阻的标准是多少？这有国标决定，对于计算机系统的接地地线标准，应该是小于4欧姆。
这个独立的地，接变频器的PE、现场的电机外壳、所有导电金属相关柜体、机体外壳。【信号地、独立地线与等电位连接的区别】
2、等电位。
所谓的等电位，就是安装接线的这个系统所有物体的金属外壳，用导电体大面积连接一片。面积越大，抗干扰的效果越好。
从抗干扰的效果看，等电位的处理，优于单独接地的效果。接独立地，是在等电位的基础上实施的，因为，根据一点接地的原则，那个独立地是接在整个系统的什么位置也很关键。要视现场的具体情况而定。
原则是，独立地线的“入地点”接在系统所有壳体、物体的金属表面积最大的地方。等电位包括了所有电缆频蔽层的金属导体连接。
3、信号地。
信号地为了不混淆大地的概念，所以称“参考电位”。它是信号的参考电位，在西门子的装置里称作M。所以它不能与PE、大地连接。信号地----参考电位，必须与“大地”悬浮。
“一点接地”，千万不要狭义的理解为一个螺丝栓点，那样的话就大错特错了。关键是要理解西门子的传动装置手册中EMC有关章节描述的“大面积连接”。什么叫大面积连接，就是接地的导体、导线其表面积越大越好。
因为干扰的噪声信号，都具有“肌肤效应”，集中在导体的表面，所以，等电位的导体，表面积越大，越利于干扰噪声的吸收。
一点接地，要广义的理解。一个大的导体也可以看成一个节点，汇集一点，就是可以在这个导体上的任何部位接地，这样，噪声会有利于在这个导体的表面被吸收。如果汇集一个螺栓点，这种效果就没有了。
双端接地，可能导致屏蔽线上走电流，甚至大电流的可能，只要有电流就产生磁场了，不利于屏所以基本上都是单端接地。
但是，如果两个系统全部是 浮地系统，则无所谓了，可以双端接地的。
比如，编码器的屏蔽线怎么接？这个在西门子的手册里已经明确的讲了呀。对于数字信号线的屏蔽就是双端接地。
如果说按照此规范接地了，还有干扰编码器信号问题，那一定不是接屏蔽所能解决的，一定还有别的问题。
比如，编码器的机械连接问题、编码器信号线与外壳有耦合问题（信号线碰壳或参考电位碰壳）等等问题。关于两端接地点有电位差的问题，那就是等电位没做好，也是EMC基本准则问题的处理不好。
这些都应该在安装布线的时候认真做的工作。
以前在与西门子的工程师交流使用西门子的传动控制器问题时，他们特别的强调现场安装的等电位问题。说这个等电位甚至比接地还重要（这对抗干扰而言）。何谓定电位？说白了，就是把现场与传动控制系统有关的一切装置的金属外壳，用导体大面积连接在一起。让所有的机柜、机箱、操作台、主机等等电位相等。
然后，在此基础上，找一个最大面积的导体，做接地点，将其接大地。我想这个做对了，做好了，再把信号线屏蔽按规则接地，应该就OK了。
另外，上面有说模拟量的信号线屏蔽接法，单端接地。这个正确。就这么接。前面有人说，这么接了，不管用，无效果。
那一定不是接地所能解决的问题了。
可以用示波器看看你的信号地（此时），他一定是一颗很粗很粗的线，地线上的噪声很多。
模拟量的干扰噪声有两种，一种是共模噪声，一种是差模噪声。
在接地不管用的时候，不要以为接地没用，还是要按规则接好，然后尝试用电容滤波，硬件的和软件的滤波＋屏蔽层单端接地，会收到很好的效果。
另外，还可以尝试磁环的滤波等等。
总之，上述的方法都是众所周知的基础，有人不信，所以总是被干扰搞得精疲力尽，无所适从。
问题的关键不是接地管不管用，而是你的干扰通道来自何方？你的干扰源属性是什么？搞不清敌情怎么应对？瞎猫碰死耗子或者饿虎扑食的采取措施，都是盲目的。
应该首先搞清楚干扰源的性质，再做有针对性的处理，才是有的放矢的；才是可取的。
针对EMC的准则，不要不信，要认真去做、去遵守。然后有了问题再去确认它的属性，针对性加以解决。
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