到底要怎樣接好控制系統(tǒng)中的這些地呢？

在控制系統(tǒng)中，大致有以下幾種地線：

（1）數(shù)字地：也叫邏輯地，是各種開(kāi)關(guān)量（數(shù)字量）信號(hào)的零電位。

（2）模擬地：是各種模擬量信號(hào)的零電位。

（3）信號(hào)地：通常為傳感器的地。

（4）交流地：交流供電電源的地線，這種地通常是產(chǎn)生噪聲的地。

（5）直流地：直流供電電源的地。

（6）屏蔽地：也叫機(jī)殼地，為防止靜電感應(yīng)和磁場(chǎng)感應(yīng)而設(shè)。

如圖1分別是電源地、信號(hào)地、屏蔽地以及大地四種不同地的常見(jiàn)符號(hào)。

圖1 四種接地符號(hào)

串并聯(lián)單點(diǎn)接地的優(yōu)缺點(diǎn)

單點(diǎn)接地可以分為“串聯(lián)接地”和“并聯(lián)接地”兩種方式。

串聯(lián)單點(diǎn)接地的方式較為簡(jiǎn)單，電路之間有公共阻抗，因此由公共阻抗耦合產(chǎn)生的干擾十分嚴(yán)重。如果此時(shí)串聯(lián)在一起的是功率相差很大的電路，那么互相干擾就非常嚴(yán)重。其優(yōu)勢(shì)在于減少地環(huán)路，因?yàn)榈鼐€太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致地線阻抗較大。然而，串聯(lián)單點(diǎn)接地不適合于高頻應(yīng)用場(chǎng)合。

并聯(lián)單點(diǎn)接地方式中，電路板上全部地線連接至公共地線的同一點(diǎn)。這種接地方式的優(yōu)勢(shì)是能夠引導(dǎo)接地電流流向我們所希望的地方，減小接地敏感部分的Ig（減小Ig可以減小接地部分的電壓降，即噪聲干擾）。但是其劣勢(shì)是不適合處理高頻的應(yīng)用場(chǎng)合。

交流地與信號(hào)地不能共用

交流地與信號(hào)地不能共用，因?yàn)樵谕欢坞娫吹鼐€的兩點(diǎn)間可能存在數(shù)mV甚至幾V電壓。對(duì)于低電平信號(hào)電路來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常重要的干擾，因此必須加以隔離和防止。此外，從布線的角度來(lái)看，減少不同電路之間地的干擾也是重要的原因。

值得注意的是，雖然交流地與信號(hào)地不能共用，但在某些情況下，交流地線和直流地線可以共用。交流入地的電流比較大，接地也有一定的接地電阻，實(shí)際使用時(shí)要將兩者的接地分開(kāi)，入地點(diǎn)處要相隔一定距離（約1.3米），使交流信號(hào)不會(huì)竄入直流電路。如果實(shí)在分不開(kāi)，則盡可能在入地點(diǎn)相接，并在直流的電源線路上多接上退耦電容，減小交流的耦合影響。

浮地與接地的比較

浮地和接地是電子設(shè)備中常見(jiàn)的兩種電路接地方式。接地是指將電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位點(diǎn)或平面與大地相連，通常設(shè)備的信號(hào)地就是與系統(tǒng)基準(zhǔn)地相連。而浮地則是一種電路與公共地線可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔離起來(lái)的方式，使不同電位的電路之間配合變得容易，但也容易出現(xiàn)靜電積累引起強(qiáng)烈的靜電放電。

兩者的主要區(qū)別在于，接地能夠?yàn)殡娐诽峁┮粋€(gè)穩(wěn)定的參考電位，防止電路受到外界干擾；而浮地則無(wú)法為電路提供穩(wěn)定的參考電位，因此對(duì)電路的設(shè)計(jì)和制造要求較高。此外，浮地方式可以防止電路受到大地電勢(shì)差的影響，但同時(shí)也可能引入新的干擾源。

在實(shí)際應(yīng)用中，選擇哪種接地方式取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景和電路需求。例如，在高頻電路中，由于寄生電容和電感的影響更大，通常需要采用多點(diǎn)接地的方式。而對(duì)于全機(jī)浮空的方式，雖然具有一定的抗干擾能力，但一旦絕緣下降就會(huì)帶來(lái)干擾。

接地的定義

在電子設(shè)備中，接地是指將電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位點(diǎn)或平面與大地相連。通常設(shè)備的信號(hào)地就是與系統(tǒng)基準(zhǔn)地相連。接地是電路設(shè)計(jì)中最基本的概念之一，它為電路提供了一個(gè)穩(wěn)定的參考電位，防止電路受到外界干擾。

為什么要接地

接地的主要作用是為了保護(hù)人身安全和設(shè)備安全。當(dāng)人體接觸到帶電部分時(shí)，電流會(huì)通過(guò)人體流入地面，如果設(shè)備沒(méi)有接地，那么電流就會(huì)通過(guò)其他路徑流回電源，導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。而如果設(shè)備接地良好，那么電流就會(huì)通過(guò)地線流入地面，從而保護(hù)了人身安全。此外，接地還可以提高設(shè)備的抗干擾能力，減少電磁干擾對(duì)電路的影響。

常見(jiàn)的接地符號(hào)

在電路圖中，接地通常用一個(gè)帶有豎線的圓圈表示，其中豎線表示接地點(diǎn)，圓圈表示接地點(diǎn)所在的區(qū)域。此外，還有一些其他的接地符號(hào)，如：

1.單點(diǎn)接地符號(hào)：表示只有一個(gè)接地點(diǎn)。
2.多點(diǎn)接地符號(hào)：表示有多個(gè)接地點(diǎn)。
3.混合接地符號(hào)：表示既有單點(diǎn)接地又有多點(diǎn)接地。
4.懸浮接地符號(hào)：表示電路與公共地線隔離開(kāi)來(lái)。
5.浮動(dòng)接地符號(hào)：表示電路的某一部分與公共地線隔離開(kāi)來(lái)。

合適的接地方式

選擇合適的接地方式對(duì)于保證電路的穩(wěn)定性和安全性非常重要。常見(jiàn)的接地方式有以下幾種：

1.單點(diǎn)接地：將所有電路的基準(zhǔn)電位點(diǎn)都連接到同一個(gè)接地點(diǎn)上。這種方式簡(jiǎn)單易行，適用于低頻電路和小型電子設(shè)備。但是，由于所有電路都共用一個(gè)接地點(diǎn)，因此當(dāng)其中一個(gè)電路發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)影響其他電路的工作。

2.多點(diǎn)接地：將不同電路的基準(zhǔn)電位點(diǎn)分別連接到不同的接地點(diǎn)上。這種方式可以減少不同電路之間的干擾，提高電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。但是，需要更多的接地點(diǎn)和導(dǎo)線，成本較高。

3.混合接地：將不同類型的電路采用不同的接地方式。例如，對(duì)于高頻電路可以采用多點(diǎn)接地的方式，而對(duì)于低頻電路可以采用單點(diǎn)接地的方式。這種方式可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和電路需求來(lái)選擇合適的接地方式，既能保證電路的穩(wěn)定性和安全性，又能降低成本。

4.懸浮接地：將電路與公共地線隔離開(kāi)來(lái)，使電路處于懸浮狀態(tài)。這種方式可以防止電路受到大地電勢(shì)差的影響，但同時(shí)也可能引入新的干擾源。因此，需要采取一些措施來(lái)減小干擾的影響。

5.浮動(dòng)接地：將電路的某一部分與公共地線隔離開(kāi)來(lái)。這種方式可以防止這部分電路受到其他部分電路的干擾，提高電路的性能和穩(wěn)定性。但是，需要采取一些措施來(lái)減小干擾的影響。

為什么要將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，如何分開(kāi)？

將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)的原因主要是為了減少數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。數(shù)字信號(hào)一般為矩形波，帶有大量的諧波。如果電路板中的數(shù)字地與模擬地沒(méi)有從接入點(diǎn)分開(kāi)，數(shù)字信號(hào)中的諧波很容易會(huì)干擾到模擬信號(hào)的波形。當(dāng)模擬信號(hào)為高頻或強(qiáng)電信號(hào)時(shí)，也會(huì)影響到數(shù)字電路的正常工作。

模擬地與數(shù)字地

在實(shí)際應(yīng)用中，模擬地和數(shù)字地可以通過(guò)以下方式進(jìn)行分開(kāi)：

1.單點(diǎn)接地：將所有電路的基準(zhǔn)電位點(diǎn)都連接到同一個(gè)接地點(diǎn)上。這種方式簡(jiǎn)單易行，適用于低頻電路和小型電子設(shè)備。但是，由于所有電路都共用一個(gè)接地點(diǎn)，因此當(dāng)其中一個(gè)電路發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)影響其他電路的工作。

2.多點(diǎn)接地：將不同電路的基準(zhǔn)電位點(diǎn)分別連接到不同的接地點(diǎn)上。這種方式可以減少不同電路之間的干擾，提高電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。但是，需要更多的接地點(diǎn)和導(dǎo)線，成本較高。

3.混合接地：將不同類型的電路采用不同的接地方式。例如，對(duì)于高頻電路可以采用多點(diǎn)接地的方式，而對(duì)于低頻電路可以采用單點(diǎn)接地的方式。這種方式可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和電路需求來(lái)選擇合適的接地方式，既能保證電路的穩(wěn)定性和安全性，又能降低成本。