『壹』 電子儀器抗干擾問題
使用帶有屏蔽層的線路，該接地線的設備要接地線
抗干擾接地處理的主要內容：（1）避開地環電流的干擾；（2）降低公共地線阻抗的耦合干擾。
「一點接地」有效地避開了地環電流；而在「一點接地」前提下，並聯接地則是降低公共地線阻抗的耦合干擾的有效措施；它們是工業控制系統採用的最基本的接地方法。
工業控制系統接地的含義不一定就是接大地。例如直流接地只是定義電路或系統的基準電位。它可以懸浮，但要求與大地嚴格絕緣。通常，其絕緣電阻要達到50 MΩ以上。直流地懸浮隔離了交流地網的干擾，經濟簡便，工程中經常使用。直流地懸浮的缺點是機器容易帶靜電，如果該靜電電位過高，會損壞器件，擊傷操作人員等等；而且，如果這時直流地與大地的絕緣電阻減小，可能會產生很多原先沒有想到的干擾。直流地接大地，按照國家標准，要埋設一個不大於4 Ω的獨立接地體。但無論直流地懸浮或者接大地，直流地與大地之間的電位都存在著間接或者直接的關系。工業控制機所操作的各種輸入輸出信號之間接地是否合理，不只是形成相互耦合干擾的問題，有時還危及計算機系統的安全。在實際的工業控制系統中，各種通道的信號頻率大多在1MHz內，屬於低頻范圍。因此，談談低頻范圍的接地。
1. 串聯接地
在串聯接地方式中，各電路各有一個電流i1、i2、i3等流向接地點。由於地線存在電阻，因此，每個串聯接點的電位不再是零，於是各個電路間相互發生干擾。尤其是強信號電路將嚴重干擾弱信號電路。如果必須要這樣使用，應當盡力減小公共地線的阻抗，使其能達到系統的抗干擾容限要求。串聯的次序是：最怕干擾的電路的地應最接近公共地，而最不怕干擾的電路的地可以稍遠離公共地。
2. 並聯接地
並聯接地方式：在工業控制機中的模擬通道和數字通道採用並聯接地。並聯接地中各個電路的地電位只與其自身的地線阻抗和地電流有關，互相之間不會造成耦合干擾。因此，有效地克服了公共地線阻抗的耦合干擾問題，工業控制機應當盡量採用並聯接地方式。值得注意的是，雖然採用了並聯接地方式，但是地線仍然要粗一些，以使各個電路部件之間的地電位差盡量減小。這樣，當各個部件之間有信號傳送時，地線環流干擾將減小。
工業現場的干擾來源是多渠道的，針對不同的項目和不同的現場，應該有不同的處理方法。屏蔽和接地是由工控系統開發者操作的一項技術內容。能否正確設計和利用它們，不僅關繫到系統安全穩定地運行、良好地抑制干擾，而且是工控項目開發者是否成熟的重要標志。
工控系統的屏蔽處理
工業現場動力線路密布，設備啟停運轉繁忙，因此存在嚴重的電場和磁場干擾。而工業控制系統又有幾十乃至幾百個甚至更多的輸入輸出通道分布在其中，導線之間形成相互耦合是通道干擾的主要原因之一。它們主要表現為電容性耦合、電感性耦合、電磁場輻射三種形式。在工業控制系統中，由前兩種耦合造成的干擾是主要的，第三種是次要的。它們對電路主要造成共模形式的干擾。
眾所周知，地球是一個靜電容量很大的導體，其電位非常恆定。如果把一個導體與大地緊密連接，那麼該導體的電位也是恆定的。我們把它的電位叫作零電位，它是電位的參考點。然而，工程上不可能做到這種緊密連接，總是存在一定的接地電阻。當有電流經該導體入地時，它的電位就有波動。於是，不同的接地點之間會有電位差。當我們用一根導線連接不同的接地點時，在導線中就可能有電流流動，這稱為地環電流。接地抗干擾技術就是解決以地環電流為中心的一系列技術問題。
1. 電場耦合的屏蔽和抑制技術
克服電場耦合干擾最有效的方法是屏蔽。因為放置在空心導體或者金屬網內的物體不受外電場的影響。請注意，屏蔽電場耦合干擾時，導線的屏蔽層最好不要兩端連接當地線使用。因在有地環電流時，這將在屏蔽層形成磁場，干擾被屏蔽的導線。正確的作法是把屏蔽層單點接地，一般選擇它的任一端頭接地。造成電場耦合干擾的原因是兩根導線之間的分布電容產生的耦合。當兩導線形成電場耦合干擾時，導線1在導線2上產生的對地干擾電壓VN為：V1和ω是干擾源導線1的電壓和角頻率；R和C2G是被干擾導線2的對地負載電阻和總電容；C12是導線1和導線2之間的分布電容。從式(2)可以看出，在干擾源的角頻率ω不變時，要想降低導線2上的被干擾電壓VN ，應當減小導線1的電壓V1，減小兩導線之間的分布電容C12，減小導線2對地負載電阻R以及增大導線2對地的總電容C2G。在這些措施中，可操作性最好的是減小兩導線之間的分布電容C12。即採用遠離技術：弱信號線要遠離強信號線敷設，尤其是遠離動力線路。工程上的「遠離」概念，通常取干擾導線直徑的40倍，即認為足夠了。同時，避免平行走線也可以減小C12。
2. 磁場耦合的抑制技術
抑制磁場耦合干擾的好辦法應該是屏蔽干擾源。大電機、電抗器、磁力開關和大電流載流導線等等都是很強的磁場干擾源。但把它們都用導磁材料屏蔽起來，在工程上是很難做到的。通常是採用一些被動的抑制技術。當迴路1對迴路2造成磁場耦合干擾時，其在迴路2 上形成的串聯干擾電壓VN為：
VN=jωBAcosθ (3) ，式中，ω是干擾信號的角頻率；B是干擾源迴路1形成的磁場鏈接至迴路2處的磁通密度；A為迴路2感受磁場感應的閉合面積，θ是和兩個矢量的夾角。可以看出，在干擾源的角頻率ω不變時，要想降低干擾電壓VN，首先應當減小B。對於直線電流磁場來說，B與迴路1流過的電流成正比，而與兩導線的距離成反比。因此，要有效抑制磁場耦合干擾，仍然是遠離技術。同時，也要避免平行走線。
3. 屏蔽線的使用
屏蔽線的接地有三種情況，即：單端接地方式、兩端接地方式、屏蔽層懸浮。（1）單端接地方式：假設信號電流i1從芯線流入屏蔽線，流過負載電阻RL之後，再通過屏蔽層返回信號源。因為i1與i2大小相等方向相反，所以它們產生的磁場干擾相互抵消。這是一個很好的抑制磁場干擾的措施。同時它也是一個很好的抵制磁場耦合干擾的措施。（2）兩端接地方式：由於屏蔽層上流過的電流是i2與地環電流iG的迭加，所以它不能完全抵消信號電流所產生的磁場干擾。因此，它抑制磁場耦合干擾的能力也比單端接地方式差。單端接地方式與兩端接地方式都有屏蔽電場耦合干擾作用。（3）屏蔽層懸浮：只有屏蔽電場耦合干擾能力，而無抑制磁場耦合干擾能力。
4 . 雙絞線的使用
如果雙絞線的絞扭一致的話，那麼這些小迴路的面積相等而法方向相反，因此，其磁場干擾可以相互抵消。雙絞線的結構對電場耦合干擾的抑制毫無能力。當給雙絞線加上屏蔽層後，一個價廉物美的傳輸線就誕生了。根據國外專家的實驗測定，屏蔽層接地方法不同對磁場干擾的抑制dB數也不同。（1）單端接地方式，對磁場干擾具有高達55dB的衰減能力。可見，雙絞線確實有很好的效果。（2）兩端接地方式，地線阻抗與信號線阻抗不對稱，地環電流造成了雙絞線電流不平衡，因此降低了雙絞線抗磁場干擾的能力，只有13dB的磁場干擾衰減能力。（3）使用屏蔽雙絞線，其屏蔽層一端接地，另一端懸空，因此屏蔽層上沒有返回信號電流，所以它的屏蔽層只有抗電場干擾能力，而無抑制磁場耦合干擾能力。與單端接地方式一樣衰減55dB。（4）屏蔽層單端接地，而另一端又與負載冷端相連，因此它具有兩端接地方式的效果，但它的屏蔽層上的電流由於被雙絞線中的一根分流，又比兩端接地方式稍差。具有77dB的衰減。（5）屏蔽層雙端接地，具有一定的抑制磁場耦合干擾能力，加上雙絞線本身的作用，因此具有63dB的衰減。（6）屏蔽層和雙絞線都兩端接地，其效果具有28dB衰減。
雙絞線最好的應用是作平衡式傳輸線路。因為兩條線的阻抗一樣，自身產生的磁場干擾或外部磁場干擾都可以較好的抵消。同時，平衡式傳輸又獨具很強的抗共模干擾能力，因此成為大多數計算機網路的傳輸線。例如，物理層採用RS422A或RS485通信介面，就是很好的平衡傳輸模式。
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