Part1 正確認識儀器的接地

 

1、接地不良會造成什麼損壞
？

 

這是一個接地不良造成儀器損壞的實例。這是一台是德科技的電源。我們將儀器外殼打開，發現儀器的GPIB接口已經燒毀了，仔細看的話可以發現，有一些針腳已經融化了。

 

 

而連接儀器的GPIB卡呢？拆開後發現，本該是綠色的電路板已經被燒毀成了黑色。接地不良為何會對儀器造成如此大的影響呢？

 

 

2
、儀器外殼帶電的起因

 

原因就在電源濾波器上。這個器件存在大部分的儀器中，用來濾除220V市電中的雜訊。

 

把電源率波器放大，我們能看到其電路原理圖。左麵是220V的電源線，上下兩端各是火線和零線，它們之間的電壓差為220V，E點是電源線中的地線。右麵的上下兩端同樣是儀器端的火線和零線，它們之間的電壓也是220V，E點則是我們儀器的外殼。

 

 

如ru果guo儀yi器qi外wai殼ke和he電dian源yuan線xian纜lan的de地di線xian接jie觸chu良liang好hao，那na麼me圖tu中zhong這zhe兩liang個ge濾lv波bo電dian容rong

，可ke以yi濾lv除chu市shi電dian中zhong的de噪zao聲sheng。但dan是shi一yi旦dan儀yi器qi外wai殼ke和he電dian源yuan線xian的de地di線xian斷duan開kai

，而er這zhe兩liang個ge電dian容rong容rong值zhi相xiang等deng的de話hua，這zhe兩liang個ge電dian容rong就jiu會hui成cheng為wei分fen壓ya電dian容rong。儀yi器qi的de外wai殼ke
，也ye就jiu帶dai了le220V電壓的一半
，也就是110V的交流電壓。此時操作人員碰觸儀器的金屬外殼的話，就會被110V的交流電壓打到。

 

再來看一個儀器連接的示例，圖中的頻譜儀正常的接地了，而信號源卻沒有接地。這樣的話，信號源的外殼就帶了110V的交流電壓。此時如果使用射頻線纜將頻譜儀和信號源連接的話，會損壞儀器嗎？

 

 

正常連接的話

，是不會的。因為信號源外殼的110V電壓會通過N型(xing)線(xian)纜(lan)的(de)外(wai)圈(quan)，導(dao)入(ru)到(dao)頻(pin)譜(pu)儀(yi)的(de)外(wai)殼(ke)
，再(zai)通(tong)過(guo)頻(pin)譜(pu)儀(yi)的(de)外(wai)殼(ke)，導(dao)入(ru)到(dao)電(dian)源(yuan)線(xian)的(de)地(di)線(xian)中(zhong)去(qu)了(le)。可(ke)是(shi)我(wo)們(men)擔(dan)心(xin)的(de)是(shi)
，如(ru)果(guo)在(zai)連(lian)接(jie)線(xian)纜(lan)的(de)時(shi)候(hou)沒(mei)有(you)水(shui)平(ping)對(dui)準(zhun)
，N型線纜的內芯，觸碰到了信號源的外殼，此時110V的電壓會通過線纜的內芯，導入到頻譜儀和射頻器件中去，導致頻譜儀的多個備件損壞。

 

接地不良的話，同樣的故障會發生在GPIB
，串口和USB口等所有連接端口處。

 

3、接地不良的原因

 

隨(sui)著(zhe)我(wo)們(men)國(guo)家(jia)在(zai)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)上(shang)的(de)進(jin)步(bu)，供(gong)電(dian)質(zhi)量(liang)以(yi)及(ji)電(dian)源(yuan)接(jie)地(di)基(ji)本(ben)已(yi)經(jing)不(bu)存(cun)在(zai)問(wen)題(ti)。那(na)儀(yi)器(qi)接(jie)地(di)不(bu)良(liang)是(shi)由(you)什(shen)麼(me)引(yin)起(qi)的(de)呢(ne)？最(zui)大(da)原(yuan)因(yin)其(qi)實(shi)是(shi)使(shi)用(yong)了(le)不(bu)良(liang)的(de)排(pai)插(cha)。

 

 

左圖是舊國標的排插
，又稱萬用排插；右you圖tu則ze是shi新xin國guo標biao的de排pai插cha。舊jiu國guo標biao的de排pai插cha插cha孔kong比bi較jiao大da，主zhu要yao為wei了le方fang便bian各ge類lei標biao準zhun的de插cha頭tou可ke以yi插cha入ru。在zai使shi用yong了le一yi段duan時shi間jian之zhi後hou，內nei部bu簧huang片pian容rong易yi鬆song動dong，造zao成cheng電dian源yuan線xian和he排pai插cha之zhi間jian沒mei有you充chong分fen連lian接jie
，從cong而er導dao致zhi儀yi器qi接jie地di不bu良liang。

 

第二個原因則是使用了劣質排插。我們將兩種不同的排插拆開。發現質量好的使用的是0.5mm的磷青銅製成，可以使用5000次以上。而劣質排插使用的是0.4mm的de黃huang銅tong鍍du鎘ge，是shi用yong幾ji次ci之zhi後hou，加jia持chi力li就jiu變bian小xiao了le。而er排pai插cha的de線xian纜lan也ye有you很hen大da不bu同tong。質zhi量liang好hao的de排pai插cha使shi用yong的de銅tong線xian很hen粗cu，而er劣lie質zhi的de排pai插cha使shi用yong的de銅tong線xian非fei常chang細xi，容rong易yi折zhe斷duan而er造zao成cheng儀yi器qi沒mei有you接jie地di。

 

 

造成接地不良的第三大原因就是電源線。我們推薦使用下圖中間上麵的國標電源線。其他的美標、英標、歐ou標biao的de都dou不bu建jian議yi使shi用yong。原yuan因yin就jiu是shi
，他ta們men的de接jie地di柱zhu比bi國guo標biao電dian源yuan線xian要yao粗cu，需xu要yao使shi用yong萬wan用yong排pai插cha
，而er排pai插cha在zai使shi用yong了le這zhe些xie電dian源yuan線xian之zhi後hou，內nei部bu的de簧huang片pian就jiu很hen容rong易yi鬆song動dong了le。

 

 

因此，隻要稍微注意實驗室裏的電源排插與電源線，就能有效防止儀器接地不良，避免儀器的損壞。

 

Part2 判斷儀器接地的三個方法

 

知道了儀器接地不良造成的危害
，以及如何避免儀器接地不良。我們再給大家介紹三個判斷儀器是否接地良好的方法。

 

1、使用插座測試器

 

圖tu中zhong顯xian示shi的de就jiu是shi插cha座zuo測ce試shi器qi。將jiang這zhe些xie插cha座zuo測ce試shi器qi插cha入ru排pai插cha之zhi後hou

，根gen據ju相xiang應ying的de指zhi示shi燈deng，能neng判pan斷duan該gai排pai插cha的de電dian源yuan接jie線xian是shi否fou良liang好hao。如ru果guo是shi缺que地di線xian
，測ce試shi器qi會hui顯xian示shi為wei中zhong間jian燈deng亮liang，兩liang側ce不bu亮liang。

 

需要注意的是：ceshiqizuoxiafangdelvseanniushiceshiloudianbaohukaiguanshifougongzuozhengchangde，anxiahouhuiyinqidianlubaohukaiguandezidongtiaozha。zaianxiacianniuqian，qingzhuyixianjiangyiqijiqitayongdianqixianguanbi。

 

 

2、使用電筆

 

可能很多人說到接地不良最先想到的就是使用電筆。我們可以使用電筆直接測試儀器外殼的金屬部分。圖中的電筆上，110V的指示燈亮了

，說明儀器外殼至少帶了110V的交流電。此儀器沒有接地，需要引起注意，此時如果觸摸儀器外殼，會被電擊。

 

 

3、使用萬用表

 

將萬用表調至交流電壓檔
，連接儀器電源線的地線和零線。我們建議地線和零線之間的電壓差在0.5V到2V之間。

 

需要注意的是，如果地線和零線直接的電壓差為0
，zeyoukenengshidiangongjiangdixianhelingxianjiezaileyiqi，songzhipeidianxiangdelingxianduan。cishideqingkuangshimeiyoudixian，feichangweixian。yinciwomenjianyidixianhelingxianzhijiandedianyachazai0.5V和2V之間。

 

 

以上是三種簡單的方法來判斷實驗室的接地狀況。在接地良好的情況下，儀器可以避免不必要的損壞。

 

 

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