儀器良好的接地對儀器的使用壽命以及操作人員的安全性都至關(guān)重要，本文原計劃是兩天的技術(shù)分享，為了讓大家更好的理解，現(xiàn)在放到同一天。

Part1正確認(rèn)識儀器的接地

相信不少工程師在儀器的使用過程中都可能遇過儀器外殼麻手的情況。甚至在平時使用筆記本電腦，或者其他家電，都有可能有這個情況發(fā)生。有些人認(rèn)為，這是由于漏電引起的。其實(shí)，儀器外殼麻手主要是由于儀器接地不良引起的。

1接地不良會造成什么損壞？

這是一個接地不良造成儀器損壞的實(shí)例。這是一臺是德科技的電源。我們將儀器外殼打開，發(fā)現(xiàn)儀器的GPIB接口已經(jīng)燒毀了，仔細(xì)看的話可以發(fā)現(xiàn)，有一些針腳已經(jīng)融化了。

而連接儀器的GPIB卡呢？拆開后發(fā)現(xiàn)，本該是綠色的電路板已經(jīng)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。左面是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(diǎn)是電源線中的地線。右面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(diǎn)則是我們儀器的外殼。

如果儀器外殼和電源線纜的地線接觸良好，那么圖中這兩個濾波電容，可以濾除市電中的噪聲。但是一旦儀器外殼和電源線的地線斷開，而這兩個電容容值相等的話，這兩個電容就會成為分壓電容。儀器的外殼，也就帶了220V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?yàn)樾盘栐赐鈿さ?10V電壓會通過N型線纜的外圈，導(dǎo)入到頻譜儀的外殼，再通過頻譜儀的外殼，導(dǎo)入到電源線的地線中去了。可是我們擔(dān)心的是，如果在連接線纜的時候沒有水平對準(zhǔn)，N型線纜的內(nèi)芯，觸碰到了信號源的外殼，此時110V的電壓會通過線纜的內(nèi)芯，導(dǎo)入到頻譜儀和射頻器件中去，導(dǎo)致頻譜儀的多個備件損壞。

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

3接地不良的原因

隨著我們國家在電網(wǎng)建設(shè)上的進(jìn)步，供電質(zhì)量以及電源接地基本已經(jīng)不存在問題。那儀器接地不良是由什么引起的呢？最大原因其實(shí)是使用了不良的排插。

左圖是舊國標(biāo)的排插，又稱萬用排插；右圖則是新國標(biāo)的排插。舊國標(biāo)的排插插孔比較大，主要為了方便各類標(biāo)準(zhǔn)的插頭可以插入。在使用了一段時間之后，內(nèi)部簧片容易松動，造成電源線和排插之間沒有充分連接，從而導(dǎo)致儀器接地不良。

第二個原因則是使用了劣質(zhì)排插。我們將兩種不同的排插拆開。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量好的使用的是0.5mm的磷青銅制成，可以使用5000次以上。而劣質(zhì)排插使用的是0.4mm的黃銅鍍鎘，是用幾次之后，加持力就變小了。而排插的線纜也有很大不同。質(zhì)量好的排插使用的銅線很粗，而劣質(zhì)的排插使用的銅線非常細(xì)，容易折斷而造成儀器沒有接地。

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面的國標(biāo)電源線。其他的美標(biāo)、英標(biāo)、歐標(biāo)的都不建議使用。原因就是，他們的接地柱比國標(biāo)電源線要粗，需要使用萬用排插，而排插在使用了這些電源線之后，內(nèi)部的簧片就很容易松動了。

因此，只要稍微注意實(shí)驗(yàn)室里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

圖中顯示的就是插座測試器。將這些插座測試器插入排插之后，根據(jù)相應(yīng)的指示燈，能判斷該排插的電源接線是否良好。如果是缺地線，測試器會顯示為中間燈亮，兩側(cè)不亮。

需要注意的是：測試器左下方的綠色按鈕是測試漏電保護(hù)開關(guān)是否工作正常的，按下后會引起電路保護(hù)開關(guān)的自動跳閘。在按下此按鈕前，請注意先將儀器及其他用電器先關(guān)閉。

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(diào)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，則有可能是電工將地線和零線接在了一起，送至配電箱的零線端。此時的情況是沒有地線，非常危險。因此我們建議地線和零線之間的電壓差在0.5V和2V之間。

以上是三種簡單的方法來判斷實(shí)驗(yàn)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。