經常有工程師遇到這樣的問題,在使用數據采集卡采集模擬輸入信號時,發現測量所得值和實際值有偏差,并且這個偏差遠超過采集卡指標參數的誤差范圍,于是聯系我們,在我們共同一步一步的分析之后,其實幾乎都是因為信號接線不對導致的測量誤差。
接下來以供電方式的不同來進行分類,介紹幾種不同情況下,測量電壓信號時的正確接線方式。
一、電池供電的設備
對于電池供電的設備,通常物理上就沒有和大地連接,因此這類設備輸出的信號基本都是浮地信號。對于浮地信號,應該使用接地參考單端模式(RSE)或者偽差分模式(Pseudo-DIFF)這兩種接線方式。
接地參考單端模式(RSE)
偽差分模式(Pseudo-DIFF)
二、兩線插座交流供電的設備
對于兩線插座交流供電的設備,通常物理上也沒有和大地連接,因此這類設備輸出的信號基本也都是浮地信號。對于浮地信號,應該使用接地參考單端模擬(RSE)或者偽差分模式(Pseudo-DIFF)這兩種接線。
接地參考單端模擬(RSE)
偽差分模式(Pseudo-DIFF)
三、三線插座交流供電的設備
對于三線插座交流供電的設備,通常物理上和大地連接,因此這類設備輸出的信號,基本都以大地作為零電位參考點。對于這類以大地作為零電位參考點的信號,應該使用非接地參考單端模式(NRSE)或者差分模式(DIFF)這兩種接線方式。
非接地參考單端模式(NRSE)
差分模式(DIFF)這兩種接線方式。
四、分析原因
在測量一個信號時,如果這個被測信號是以大地作為零電位參考點的信號,數據采集卡這端也是通過電源連接到了大地,那么在測量接線的時候,應該要避免接地環路的出現。
因為被測信號那端的大地和測試設備這端的大地可能存在電勢差,接地環路的出現,會將這個電勢差引入到測量結果中,從而導致了測量誤差。
五、總結
通過前面的幾種分類,我們可以總結出這樣的規律:
以大地作為零電位參考點的信號,應該使用 NRSE 或者 DIFF 接線方式。
浮地信號(即不以大地作為零電位參考點的信號),應該使用 RSE 或者 Pseudo-DIFF 接線方式。
再直白一點的總結:
因此在分析一個測量系統的接線方式時,要分析被測信號是否接地,還要分析測量設備是否接地。
- 如果都接地了,一定要避免接地環路的出現,采用 NRSE 或者 DIFF。
- 如果其中一端接了地,采用 RSE 或者 Pseudo-DIFF。
- 如果都沒有接地,采用 RSE 或者 Pseudo-DIFF,再給其中任意一端接上地。
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對于文章您有任何問題都可以評論告訴我們,也可以通過搜索微信公眾號“Smacq思邁科華”聯系我們。
審核編輯 黃宇
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