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前言：

? ? ? ?搞總線的，都知道總線要接地，但是作為普通人生活中也經(jīng)常聽別人提起“接地”。

? ? ? ?到底什么是接地?接哪個地?怎么接地?有幾種地？很多人都是一頭霧水，所以今天就來給大家科普一下工程師口中神秘的“接地”。

? ? ? ?工業(yè)現(xiàn)場CAN環(huán)境復(fù)雜多變，工程師面臨信號的雜、亂、差總是顯得束手無策，根本還是在于各種接地。

? ? ? ?CAN總線以其高牢靠性、實(shí)時(shí)性、靈活性以及謹(jǐn)慎的數(shù)據(jù)處理機(jī)制等特色，在工業(yè)現(xiàn)場和汽車行業(yè)得到了廣泛運(yùn)用，所以今天就通過CAN總線，介紹下“接地”。

一、什么是接地

? ? ? ?接地”就是指在系統(tǒng)與某個電位基準(zhǔn)之間建立低電阻通路，相同接地點(diǎn)之間的連線被稱為地線。

? ? ? ?通常電子設(shè)備的“地”有兩種含義：一種是接“大地”。以大地作為零電位，把電子設(shè)備的金屬外殼、電路基準(zhǔn)點(diǎn)與大地相連，有保護(hù)設(shè)備和人員安全的作用。

? ? ? ?保護(hù)接地、防雷接地等，通常稱之為“安全地”。

? ? ? ?另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”。在弱電系統(tǒng)中的接地不一定是指真實(shí)意義上與地球相連的接地。

? ? ? ?有提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、屏蔽保護(hù)性以增強(qiáng)系統(tǒng)電磁兼容性的作用，在必要時(shí)也可做接“大地”處理，通常稱之為“信號地”。

? ? ? ?所以“接地”是日常工作和生活中電氣使用中非常重要的一個環(huán)節(jié)，千萬不可忽視！下面就帶大家了解下神秘得“接地”到底有哪幾種？

二、四種“地”

• 電源地（GND）

電源地概念：

? ? ? ?電源地也稱為供電地，是為保證供電電源形成完整的電流回路設(shè)置的供電地， 即GND

電源地處理：

? ? ? ?與單電源供電的負(fù)極相連。以下為 CAN 收發(fā)器電源地（GND）接線：

• 信號地（CAN-GND）

信號地概念：

? ? ? ?信號地也稱為隔離地，為使電子設(shè)備工作時(shí)有一個統(tǒng)一的參考電位，避免有害電磁場的干擾，使設(shè)備穩(wěn)定可靠的工作，設(shè)備中的信號電路統(tǒng)一參考地，即CAN-GND。

信號地處理：

? ? ? ?許多實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者常直接將每個節(jié)點(diǎn)的參考地接于本地的大地，作為信號的返回地， 看似正常可靠的做法，卻存在極大的隱患！

信號地（CAN-GND）正確的接法主要分為兩種：

? ? ? ?單屏蔽層線纜：如果線纜是單屏蔽層，信號地理想接法是使用專門的信號線將所有節(jié)點(diǎn)信號地連接，起到參考地的作用。

? ? ? ?但如果缺少信號地線，亦可將所有節(jié)點(diǎn)信號地都連接到屏蔽層，但這樣屏蔽效果不盡如人意。

雙屏蔽層線纜：

? ? ? ?當(dāng)使用雙層屏蔽電纜時(shí)，需要將所有節(jié)點(diǎn)信號地連接到內(nèi)屏蔽層，若使用非屏蔽線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，請保持信號地管腳懸空處理。

? ? ? ?所有節(jié)點(diǎn)信號地接到屏蔽層或者雙屏蔽層的內(nèi)層后，屏蔽層處理方式注意為單點(diǎn)接地，不可多點(diǎn)接地，否則會在信號地線上形成地環(huán)流。

? ? ? ?另外，單點(diǎn)接地時(shí)為了加大供電地和信號地之間的隔離電阻，阻止共地阻抗電路耦合產(chǎn)生的電磁干擾，注意采用隔離浮地設(shè)計(jì)，通過阻容方式將屏蔽層與外殼隔離。

• 屏蔽地（CAN-Shield）

屏蔽地概念：

? ? ? ?屏蔽地（CAN-Shield）也可理解為 CAN 屏蔽層，部分場合也標(biāo)為FG。

? ? ? ?導(dǎo)體外部有導(dǎo)體包裹的導(dǎo)線叫屏蔽線，包裹的導(dǎo)體叫屏蔽層，一般為編織銅網(wǎng)或銅泊（鋁），屏蔽層需要接地處理，保證外來的干擾信號可被該層導(dǎo)入大地。

屏蔽地處理：

? ? ? ?當(dāng)使用雙層屏蔽電纜時(shí)，CAN-Shield 連接到外屏蔽層和 DB9 連接器的屏蔽殼。

? ? ? ?并且，使用 DB9 針式連接器時(shí)外屏蔽層會被連接到 pin5 以保證當(dāng)使用沒有屏蔽連接的連接器時(shí)， 可靠的接地。

? ? ? ?多節(jié)點(diǎn)總線同樣要求屏蔽地采用單點(diǎn)接地，防止形成回路，并且為浮地設(shè)計(jì)。如下圖 9 所示處理方式，CTM1051 模塊 3 腳為屏蔽地，5 腳為信號地。

• 外殼地

外殼地概念：

? ? ? ?靜電的電荷集聚在物體的表面，一旦遇到可以釋放的回路就可以形成電流。有時(shí)候產(chǎn)生的電壓非常高，特別是在干燥的環(huán)境里。電子產(chǎn)品的外殼地就是用來快速地將電荷釋放到大地。

外殼地處理：

? ? ? ?外殼接地既是對人體安全的保護(hù)，也是防干擾的一種手段，因?yàn)橐话闱闆r下機(jī)殼是金屬的， 是非常好的屏蔽體，絕大部分輻射干擾都可以阻擋在機(jī)殼之外。

? ? ? ?通過地線引入的干擾（也叫共阻抗干擾），處理方法一般采用地線隔離技術(shù)，在外殼接地時(shí)接入阻抗，加入濾波等。

三、總結(jié)

什么是接地：

? ? ? ?將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極稱為接地。

? ? ? ?連接到接地極的導(dǎo)線稱為接地線。接地極與接地線合稱為接地裝置。若干接地體在大地中互相連接則組成接地網(wǎng)，接地線又可分為接地干線和接地支線。

接地的作用：

防止人身遭受電擊

? ? ? ?將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與接地極之間作良好的金屬連接來保護(hù)人體的安全。

? ? ? ?對于有接地裝置的電氣設(shè)備，當(dāng)絕緣損壞、外殼帶電時(shí)，接地電流將同時(shí)沿著接地極和人體兩條通路流過。流過每條通路的電流值將與其電阻的大小成反比，接地極電阻越小，流經(jīng)人體的電流也就越小。

? ? ? ?當(dāng)接地電阻極小時(shí)，流經(jīng)人體的電流趨近于零，人體因此避免觸電的危險(xiǎn)。因此，無論任何情況，都應(yīng)保證接地電阻不大于設(shè)計(jì)或規(guī)程中規(guī)定的接地電阻值。

保障電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行

? ? ? ?電力系統(tǒng)接地一般為中性點(diǎn)接地，因此中性點(diǎn)與地間的電位接近于零。當(dāng)相線碰殼或接地時(shí)，其他兩相對地電壓，在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中將升高為相電壓的倍；

? ? ? ?在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中則接近于相電壓。由于有了中性點(diǎn)的接地線，可保證繼電保護(hù)的可靠性。通信系統(tǒng)中的直流供電一般采用正極接地，可防止雜音竄入和保證通信設(shè)備正常運(yùn)行。

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