接地的三個(gè)目標(biāo)

大型設(shè)施中的電子系統(tǒng)和設(shè)備，通常情況下，共享相同的金屬結(jié)構(gòu)。比如說，飛機(jī)，輪船，汽車或者衛(wèi)星等。

除了讓飛機(jī)看上去像飛機(jī)，輪船看上去像輪船，汽車看上去像汽車，衛(wèi)星看上去像衛(wèi)星外，這些金屬結(jié)構(gòu)還有其他的用途。比如作為電力的回流路徑，閃電釋放的路徑，作為信號(hào)的參考，信號(hào)的回流路徑。這些金屬結(jié)構(gòu)對(duì)電子系統(tǒng)的作用，就類似于大地對(duì)固定地面裝置一樣。

看到“接地”這個(gè)詞，通常是指零阻抗結(jié)構(gòu)或者等電位面，但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中，并沒有真的實(shí)現(xiàn)零阻抗的概念。任何導(dǎo)體都有阻抗，當(dāng)電流流過這些導(dǎo)體時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體上引入壓降。而且，當(dāng)信號(hào)頻率升高時(shí)，即使是電阻接近于0的超導(dǎo)體，仍然會(huì)有電感。所以，對(duì)交流信號(hào)而言，導(dǎo)體仍然具有非零阻抗。對(duì)于低頻信號(hào)，如電源頻率，零阻抗或者等電位面可以被認(rèn)為是有效的。但是，當(dāng)頻率升高時(shí)，導(dǎo)體的電感會(huì)產(chǎn)生比較大的阻抗，就不能認(rèn)為是等電位面。

如上面所述，上面的金屬結(jié)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)不同的接地目標(biāo)，而每個(gè)目標(biāo)可能需要使用不同的規(guī)則。而設(shè)備系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵，是了解不同接地目標(biāo)之間的區(qū)別以及他們?cè)谙到y(tǒng)實(shí)施中的相互關(guān)系。
不同的接地目標(biāo)，可以分為三類：

1 安全接地(Safety Grounding)

這類接地，主要是為了排除與電氣危相關(guān)的危險(xiǎn)。比如說防止觸電，還有防止火災(zāi)，以及避免設(shè)備損壞。安全接地，主要與相對(duì)低頻的應(yīng)用相關(guān)，比如說電力系統(tǒng)等。

2 信號(hào)接地(Signal Grounding)

信號(hào)接地，主要是為電路和系統(tǒng)提供可靠的統(tǒng)一參考，以確保設(shè)備和系統(tǒng)的性能。當(dāng)信號(hào)接地被正確執(zhí)行時(shí)，可以防止設(shè)備的功能失真或者運(yùn)行出現(xiàn)問題。信號(hào)地也用作信號(hào)的電流返回路徑。信號(hào)接地，并不只針對(duì)低頻，它的頻率從DC開始，一直到系統(tǒng)中所涉及的最高頻率。

3 EMI控制接地(EMI control Grounding)

EMI控制接地，目的是為了獲得令人滿意的系統(tǒng)EMC性能。其主要是為了發(fā)揮濾波器，瞬態(tài)和浪涌抑制器以及其他終端保護(hù)裝置的高效性能。通過使用這些裝置，使得設(shè)備在正常工作時(shí)，不影響別人，也不被別人影響。
安全接地要求從系統(tǒng)到大地存在一條低阻抗路徑；但對(duì)于信號(hào)和EMI控制接地而言，可能會(huì)，也可能不會(huì)連接到實(shí)際的接地電位。比如衛(wèi)星在沒有與大地連接的情況下，也能成功運(yùn)行。
當(dāng)要同時(shí)考慮安全接地和信號(hào)接地時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)困難。因?yàn)檫m合安全目的的接地可能不適合信號(hào)接地，甚至可能會(huì)加劇EMI。
參考文獻(xiàn)：Grounds for Grounding