李博文
[摘要]在現(xiàn)代電子實驗室中,做好接地安全性工作十分重要,它不僅關(guān)系到實驗數(shù)據(jù)的精確性,而且也與實驗人員的人身安全直接相關(guān)。據(jù)此本文就對電子實驗室的接地安全以及抗干擾技術(shù)進(jìn)行了研究分析,以作為行業(yè)內(nèi)的參考和借鑒。
[關(guān)鍵字]實驗室 接地安全 抗干擾技術(shù)
電子實驗室中,所涉及到的各種電子設(shè)備具有一定的危險性,需要在實驗過程中做好相應(yīng)的安全防護(hù)工作。就從目前電子實驗室的接地安全來看,接地的方法有很多種,不同的方法有不同的作用,在具體的選擇上需要依據(jù)實驗室自身的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和功能特點,確保接地方法運用的高效性,為實驗人員創(chuàng)造安全良好的實驗操作環(huán)境。
一、電子實驗室的接地要求
1、安全接地。如果實驗中采用的設(shè)備是交流電,就必須要以黃色和綠色安全地線來接地,這樣可以避免電源和機(jī)殼之間絕緣電阻變小而出現(xiàn)電機(jī)危害。
2、雷電接地。整個實驗中的雷電保護(hù)系統(tǒng)屬于是一個獨立性系統(tǒng),它主要涉及到的部件有避雷針、下導(dǎo)體以及和接地系統(tǒng)相連的接頭等等,從實際運用來看,這種接地系統(tǒng)是和黃綠色安全接地地線通用的,需要注意的是,雷電放電接地只是針對于設(shè)施來講的。
3、屏蔽接地。這種接地的作用是為了防止電路之間的相互干擾和沖突現(xiàn)象發(fā)生,但是,在具體的隔離和屏蔽過程中,務(wù)必要保證屏蔽金屬是接地的。
4、噪音和干擾控制。要實現(xiàn)對內(nèi)部噪音和外部干擾的有效控制,就必須要實現(xiàn)設(shè)備或系統(tǒng)上的多個帶你與地的相互連接,在這種連接作用下,可以為干擾信號提供一個通道,即“最低阻抗”。
二、接地的類型描述
1、懸浮類。這種類型指的是電子設(shè)備的地線系統(tǒng)和接地系統(tǒng)以及其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間并不直接通電,相互之間的絕緣關(guān)系。這種接地類型的優(yōu)勢就是它的抗干擾性十分強(qiáng),缺陷就是很容易引起電子設(shè)備出現(xiàn)靜電的積累問題。
2、單點接地類。這種類型是電子設(shè)備中的電路信號會事前以某一點為準(zhǔn),之后再把該點連接到整個設(shè)施的接地系統(tǒng)中,這樣可以為信號在不同電路間的傳輸提供便利。它的優(yōu)勢就是較為簡單和實用,在地線上其他部分的電流不會耦合進(jìn)行電路中,但是,它的缺點是它的造價成本較高,對導(dǎo)體的需求量較大。
3、多點接地類。這種類型指的是在實驗室的電子設(shè)備中國,它的各個電路系統(tǒng)中地線是連接在距離最近的低阻抗地線上的,線路的長度較短。這種接地形式可以使這個接地阻抗降低,而且多個導(dǎo)線相互并聯(lián)還可以使接地導(dǎo)體的總電感有所下降。它在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢就是可以使電子設(shè)備內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)盡可能的簡化,降低了接地阻抗,缺點就是它對于接地點的要求非常高,一般會要求盡可能的減少接地線的雜散電感和分布電容,注重的是連接的科學(xué)性和無誤性,也正是因為此,它的適用范圍主要集中在高頻電路的多點接地中。
4、混合接地類。混合接地類型就是多種接地的相融合,它具備有上述單點接地和多點接地兩者的特性,它可以把電子設(shè)備的低頻部分以最近距離進(jìn)行單點接地處理,而在高頻部分則會采用多點接地形式。從實際應(yīng)用來看,這種接地類型一方面包含有單點接地的特征,另一方面還具有多點接地的優(yōu)勢。例如在整個系統(tǒng)內(nèi),電源部分是以單點接地為主的,而射頻信號則是以多點接地為主的,這就可以直接采用混合接地類型。
三、接地抗干擾措施
1、變壓器的耦合。對于系統(tǒng)中的變壓器設(shè)備來說,它的作用發(fā)揮有所限制,只能傳輸交流信號,而不能傳輸直流信號,基于此,它對于地線的低頻干擾也就形成了一個非常好的抑制作用,同時電路單元之間傳輸?shù)男盘栯娏饕仓荒茉谧儔浩骼@組中經(jīng)過,不會經(jīng)過地線部分,并且不會對其他電路形成干擾。此外,還可以再用同軸電纜來實現(xiàn)對信號的傳輸,這種信號傳輸方式的好處就是可以有效抑制地環(huán)干擾。
2、光耦合器。所謂的光耦合器抗干擾就是通過把兩個電路之間的地環(huán)回路進(jìn)行完全隔斷,以此來起到抑制地線干擾的作用。但是,需要注意的是,因為相對于一般干擾源的阻抗來說,光電耦合器的輸入阻抗就比較小,因此,分壓就在光電耦合器輸入端的干擾電壓值較小,并且提供的電流也不是很多,電流值也很小,很難使半導(dǎo)體二極管發(fā)光。此外,光電耦合器的隔離電阻是非常大的,而它的隔離電容量又是十分小的,這主要是因為光電耦合器的外殼部分是采用密封形式包裝的,不會受到外界光源的影響和作用,因此,它就可以有效組織電路性耦合所產(chǎn)生的電磁干擾。
總結(jié):在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動下,電子實驗室的安全性有了更高要求。在電子實驗室的接地設(shè)備選擇中,需要確保設(shè)備整體接地性能良好,根據(jù)實驗室的實際狀況合理選擇,確??梢詾閷嶒炄藛T提供安全操作的條件,同時還要保證抗干擾技術(shù)的高效運用。