O introducere în pământ Pământ Pământ, Pământ comun, Pământ analog și Pământ digital -
Aflați despre elementele de bază ale terenului, împământare și simboluri de împământare. Nu toate motivele sunt create egale. În acest articol, vom discuta pământul, pământul comun, pământul analog și pământul digital.
Aflați despre elementele de bază ale terenului, împământare și simboluri de împământare. Nu toate motivele sunt create egale. În acest articol, vom discuta pământul, pământul comun, pământul analog și pământul digital.
Ce este Ground?
În electronică și inginerie electrică, prin convenție definim un punct dintr-un circuit ca punct de referință. Acest punct de referință este cunoscut sub numele de masă (sau GND) și poartă o tensiune de 0V. Măsurătorile de tensiune sunt măsurători relative. Adică, o măsurare a tensiunii trebuie comparată cu un alt punct din circuit. Dacă nu este, măsurarea nu are sens.
Punctul de referință al solului este adesea, dar nu întotdeauna - mai multe despre asta mai târziu - reprezentat de un simbol standard al solului. Vezi Figura 1.
figura 1. Simbol comun.
De obicei, acest punct de referință este baza pentru toate celelalte măsurători de tensiune din circuit. Cu toate acestea, nu toate măsurătorile de tensiune sunt luate din acest punct de referință. De exemplu, dacă ar fi să măsurați tensiunea peste rezistorul superior într-un divizor de tensiune rezistiv, punctul dvs. de referință nu ar fi împământat. Vezi Figura 2.
Figura 2. Nu toate măsurătorile de tensiune se referă la masă.
Pământul Pământ
Pământul Pământului este exact așa cum pare. Este un pământ conectat fizic (și electric) la pământ printr-un material conductiv, cum ar fi cupru, aluminiu sau un aliaj de aluminiu.
Un pământ de pământ adevărat, așa cum este definit de Codul electric național (NEC), constă dintr-o țeavă conductivă sau o tijă, antrenată fizic în pământ la o adâncime minimă de 8 picioare.
Pământul oferă un corp neutru din punct de vedere electric și, datorită stării de neutralitate a Pământului, practic infinită, este imun la vacilarea electrică. Trebuie menționat, totuși, că „pământul fiind imun la oscilația electrică” este, de fapt, o generalizare. În realitate, pământul este un subiect destul de complex, având în vedere toate variabilele și materialele care alcătuiesc pământul. Și, potențialul electric al Pământului se confruntă într-adevăr cu unele zone izolate de variație din cauza evenimentelor, cum ar fi loviturile fulgerului, ca exemplu. Stâlpii de putere, cei care sunt strânși în toate cartierele, sunt, de asemenea, conectați la sol. Figura 3 prezintă un fir de împământare atașat la un stâlp de alimentare.
Figura 3. Polii de alimentare au cabluri de împământare conectate la pământ.
Al treilea vârf de la prizele electrice (vezi Figura 4) este conectat fizic la pământ.
Figura 4. A treia priză de 110VAC.
Această conexiune de priză la pământ oferă un mijloc pentru, de exemplu, echipamentele de testare să fie conectate la pământ - cablul de masă (verde) de la un cablu de alimentare este conectat la cadrul sau șasiul intern al echipamentului. Și atunci când conectați diferite piese de echipament de testare la pământ, toate sunt conectate la un punct de împământare comun și, prin urmare, au o referință comună. Puteți verifica acest punct măsurând rezistența dintre bornele la sol ale oricăror două piese de echipament de testare.
Această referință comună este adusă la cunoștința utilizatorului, ca un terminal cu cablu de masă. Notă laterală: șasiul computerului dvs. de birou este, de asemenea, conectat la pământ.
Figura 5. Echipamentul de testare pune la dispoziția utilizatorului terminale cu cablu de împământare. Imagine originală, prin amabilitatea cal-center.us. Notă adăugată de autor.
Simbolul pământului de pământ este, din păcate, utilizat în multe aplicații în electronică și inginerie electrică, ceea ce înseamnă adesea lucruri diferite pentru diferite persoane, deci poate fi un pic confuz pentru unii începători. De exemplu, simbolul de împământare al pământului este, de asemenea, utilizat ca simbol comun de împământare sau ca referință 0V. Acest lucru este un pic înșelător, deoarece o referință 0V nu este de fapt conectată la pământ. Figura 6 prezintă diferite conexiuni de împământare folosind simbolul comun/împământare.
Figura 6. Diverse conexiuni la pământ folosind simbolul pământ.
Terenuri analogice și digitale
Circuitele digitale generează vârfuri de curent atunci când semnalele digitale se schimbă de stare. Când curenții de sarcină se schimbă în circuitele analogice, vârfurile de curent sunt generate din nou.
Deși există mai multe tehnici pentru punerea la pământ corespunzătoare, atunci când vine vorba de împământarea cu semnal mixt, este de cea mai mare importanță - indiferent de tehnica de împământare adoptată - să separe curenții de întoarcere digitale „mai zgomotoși” de întoarcerea analogică „mai puțin zgomotoasă” curenți. Această separare a terenurilor ajută la minimizarea sau prevenirea generării de zgomot în circuite datorită curenților de masă.
Astfel de curenți la sol - gândiți-vă la aceștia ca la curenți în schimbare - atunci când sunt aplicați pe căile de retur la sol, creează variații de tensiune (amintim Legea lui Ohm) numite zgomot. Este posibil să fi auzit termenul „un teren zgomotos”. Un astfel de zgomot poate compromite semnalele sensibile din circuitele locale. Împământarea a fost întotdeauna un obstacol major pentru inginerii de proiectare, sisteme și teste.
O posibilă tehnică de împământare, care poate fi utilă în unele situații, dar nu în toate, folosește ceea ce se numește un teren „stelar”. Această filozofie se bazează pe teoria că toate tensiunile dintr-un circuit sunt referite la un singur punct de masă.
Figura 7 prezintă o conexiune cu un singur punct de împământare atât pentru terenuri analogice, cât și digitale.