工程师看海
认证:优质创作者
所在专题目录 查看专题
高通滤波器去除基线漂移案例分析
低频能不能采到高频?采样定理指导硬件设计
三个经典的运放电路
三极管原理特性介绍,课堂上可不这么讲!
这几天心里颇不宁静,采的不是信号,而是寂寞
示波器地、大地、电源地!地线变火线?
作者动态 更多
50Hz工频干扰是怎么来的?怎么抑制?
2天前
分享几个以前画过的PCB,确实能看到进步
3星期前
一直提醒别人,器件选型,一定先看电压范围
11-01 21:20
PCB走线基础(一):电源完整性与PDN设计
09-26 10:50
电阻越大噪声越大?不一定!
09-20 09:44

示波器地、大地、电源地!地线变火线?

大家好,我是工程师看海,很高兴和各位一起分享我的87原创文章,喜欢和支持我的工程师,一定记得给我点赞、收藏、分享哟。

加微信[chunhou0820]与作者进群沟通交流。

作为一名硬件工程师,理解地的概念是至关重要的,这会影响到我们系统的稳定性、测试的精确性,本节从信号源、示波器、生理信号采集等角度解读地的概念,加深对地的理解。

信号源和示波器是我们常用的设备,一个最简单的操作是用信号源产生一个信号,用示波器来采集这个信号,这个简单的过程就可以帮助我们理解地的概念。下图是信号源、示波器与地的连接示意图,信号源和示波器的探头有两根线,一根是信号线、另一跟是地线,构成了单端信号的传输方式,信号源与示波器的电源插头都是3引脚的220V插头,有地线、零线和火线3个引脚,当他们插在3头插座时,3头插座有一个地线,将信号源的地、示波器的地与大地连接在了一起,此时信号源与示波器探头上的地线即使不连接,示波器也能够采集到信号源的信号。

在第二行的图中,使用了两引脚的插座,插座上虽然用3引脚的孔,但是地孔上并没有导线连接,因此即使信号源和示波器插到这种2孔插排上,他们的地也没有做的共地。这种情况下为了做到共地,就需要把信号源探头地线和示波器探头地线连接到一起,共地后才能正常采集信号。

接下来介绍人体生理电信号采集过程中涉及到的地概念,人体除了携带我们想要采集的生理信号外,人体也携带了我们不想要的共模信号,下图 左边的图示意了这个流程,人体和采集系统的地之间存着着电位差,这个电位差Vcm沿着导联(信号采集电缆)传输到采集系统构成共模干扰。系统的共模抑制比是有限的,影响系统采集的信噪比。

下面例子是用采集卡采集功放的电流,电路连接错误导致电路烧毁。图(a)是采集卡测电流的示意图,大功率的功放驱动负载,用采集卡测量串联电阻的电压,进而测量功放的输出电流,采集卡是单端采集模式,有两个通道,当按照(a)连接电路后,图中的红色导线发热严重最终烧毁。这是因为采集卡和功放都是3头的插头,连接了接地插排,二者的地在插座处形成了共地,(a)中Ch1有信号线和地线,当地线连接到电阻一边时,是相当于把电阻的这一边接地了,把功放短路,短路电流路径见(a)中的虚线箭头。想要正确测量功放输出电流波形有多种方法。

(b)中是用两个通道,按照单端采集方式分别采集电阻两端的电压,然后用Ch1的电压减Ch2的电压就是电阻两端的电压。(c)是把电阻放在低边,电阻和负载是串联关系,用采集卡的一个通道测量经过电阻的电压就可以了。(d)是使用差分采集方式,这种方式的采集精度更高,如果把电阻放在靠近地的低边检测,实现起来更容易,手机电池电量计很多就是放在低边检测电流。

如果看到这里,请点赞、收藏、分享三连!

限时免费扫码进群,交流更多行业技术

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 7
收藏 10
关注 522
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
  • dy-D1jNJuQm 10-29 19:47
    宝藏资源,收藏
    回复 1条回复
  • dy-EapgbnZC 07-19 15:56
    收藏了
    回复
  • BEYOND1993 07-18 23:39
    学废了
    回复 1条回复