机器逻辑地，也叫主机电源地，是计算机内部的逻辑电平负端公共地，也是+5V等电源的输出地。

信号回路接地，如各变送器的负端接地，开关量信号的负端接地等。

屏蔽接地（模拟信号屏蔽层的接地）。

本安接地，是本安仪表或安全栅的接地。这种接地除了抑制干扰外，还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。本安接地会因为采用设备的本安措施不同而不同，下面以齐纳式安全栅为例，说明其接地内容。

值得提醒的是，由于齐纳安全栅的引入，使得信号回路上的电阻增大了许多，因此，在设计输出回路的负载能力时，除了要考虑真正的负载要求以外，还要充分考虑安全栅的电阻，留有余地。

除了上述几种接地外，在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地，也叫交流电源工作地，它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地）。

防雷接地是受到雷电袭击（直击、感应或线路引入）时，为防止造成损害的接地系统。常有信号（弱电）防雷地和电源（强电）防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上，和电源防雷地分开建设。

防雷接地作为防雷措施的一部分，其作用是把雷电流引入大地。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置，当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地；雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。

是消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。高频技术在电热、医疗、无线电广播、通信、电视台和导航、雷达等方面得到了广泛应用，人体在电磁场作用下，吸收的辐射能量将发生生物学作用，对人体造成伤害，如手指轻微颤抖、皮肤划痕、视力减退等。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置，并将屏蔽体接地，不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度，达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的，还可以保护屏蔽接地体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。

为防止静电危害影响并将其泄放，是静电防护最重要的一环。

计算机机房的直流地是系统中所有逻辑电路的共同参考点，设计直流地应考虑两个方面：

·消除各电路电流流向一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压；

·避免受磁场和地电位差的影响，不让其形成回路；如果接地方式或接法不妥当将会形成噪声耦合。

计算机系统的直流地是数字电路的基准电位，不一定是大地电位，如该地线经一低阻通路接至大地，则该地线的电位可认为是大地电位，被称为接大地。在计算机术语中人们常常把计算机设备直流地的接地形式称为计算机的接地。从接法及形式看，与大地的接法不外乎两种：一是直流地悬浮；二是直流地接大地。

直流地悬浮就是直流地不接大地，与地严格绝缘，要求对地电阻的大小一般在1MΩ以上。那么直流地为什么要悬空？因为如果数字电路的直流地与交流地接在一起，有可能引入交流电力网电压的干扰，为了防止这种干扰需要把交流地和直流地严格地分开。直流地悬浮的缺点是?由于交流电电网的中线一般接地（接大地）这就等于把数字电路的直流地也接大地，这样容易形成漏电，使交流与直流两者之间形成电流回流，还可能因直流地悬浮使这些设备带有瞬态电压，通过相互间连线的电容耦合去干扰邻近设备，万一发生交流火线与机柜相碰现象，就会使机柜带有很高的交流电压，如果机柜无安全地，大量的静电荷无处可去，淤积到机柜外壳上，使静电荷越积越多，影响机器的稳定运行，遇雷雨季节而避雷设备又不完善时，会遭雷击的危害。

直流地接大地就是将计算机机房中数字电路的等位地与大地相接，为了取得一定的公共电位，以减少电路的耦合，降低干扰影响，减少电气元件的电腐蚀和因线路对地绝缘不良而产生的串音等现象，一般接地电阻应<4Ω。直流地接大地方式克服了直流地悬空所带来的问题，笔者建议在计算机局域网机房系统中采用直流地接大地的做法。由于直流地与机柜外壳是分开的，因此机柜外壳接大地为高频干扰提供了低阻通路，对防止高频干扰和防止静电也起到一定的保护作用。

在直流地的接法上可以分为3种类型：串联接地、并联接地和网状接地。

机房中设备直流地线以串联的方式接在直流地的铜皮上，此种接法虽然个别处电位有差异，但由于电阻非常小，所以在简单的接地系统中应用较多。其缺点是在要求较高配置时，从防止噪声的角度来看，因串联接地，各串联的电阻使得各点电位产生偏差，容易产生噪声。

此方法中各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关，各点间的电位差较平衡，可获得较好的低频接地，因此应用得较多。由于计算机的直流电压较低，各机架之间的地电流不容易形成耦合，但这种连接方式需要很多根地线，布线较繁杂。

在大型机房中，对地要求相对严格，广泛使用网状地线作为直流地，称为网状地。直流网状地是用一定截面积的铜带在活动地板下面交叉排列成600mm×600mm的方格，其交叉点与活动地板支撑点的位置交错排列，脚点处用锡焊焊接或压接在一起。为了使直流网状地和大地绝缘，在铜带下面应垫2～3mm厚的绝缘胶皮或聚氯乙烯板等绝缘材料，要求对地电阻在10MΩ以上。直流网状地系统不仅有助于更好地保证逻辑电路电位参考点的一致，而且大大提高了机器内部和外部抗干扰能力。但是网状地系统比较庞大，施工复杂，且费用较高，因而只适用在大型计算机机房中应用。

在计算机系统中，除了使用直流电器设备外，还大量配备和使用交流电器设备。交流工作接地就是把计算机系统中使用交流电的设备做2次接地或经特殊设备与大地作金属连接，其作用是确保人身和设备安全。交流工作接地的实施可分为计算机系统使用的交流设备和计算机系统配套的交流设备两种情况，应各自独立地按电器标准规定接地，以防止因绝缘损坏而发生触电危险。

把与电器设备带电部分相绝缘的金属外壳或机架同地之间做良好的接地称为安全保护地。若机壳不接地则机壳带有较高电位，人体接触后就有触电的危险，当绝缘被击穿时，接地短路电流将沿着接地线和人体两条通路同时流入大地。通常计算机机房使用的交流设备的机壳（如：空调机、稳频稳压装置、变压器、UPS备份电源等设备的外壳）也应按有关电器规范进行接地处理。

防雷保护接地主要是用来向大地引泄雷电流的，目的在于保护人员和建筑物的安全。防雷保护接地与计算机中心建筑物采用的避雷措施有关，由于雷电流产生的电磁感应现象，造成巨大的电磁场，对计算机中心及相关设备具有极大的破坏作用，要求防雷地线装置与所有其他电器设备之间保持足够的距离。因此防雷保护措施是不可忽视的。在1997年夏季的一次雷雨天气，国航内蒙古分公司因未完善避雷装置，致使网络瘫痪、设备损坏，造成直接经济损失。因此建筑物避雷设施必须严格遵循防雷设施的规定，按标准进行施工，每年至少要检测一次避雷接地桩的良好程度。

各类设备接地之间的关系

计算机中心的各类设备接地之间的关系实际上就是直流地与其他地间的相互关系，计算机直流地的接地电阻的大小、接法及与诸地之间的相互关系是以不同的设计要求而定的。

（1）直流地悬浮时与接地的关系

在直流地悬浮的系统中，其他诸地可以分别接地，也可接在一起。

（2）直流地接大地时与诸地的关系

在直流地接大地系统中，由于各计算机系统的要求不同，因此其直流地与其他诸地的关系有很大的不同，大体上有以下几种接法。

a）直流接地、安全接地、交流接地和避雷接地分别接入不同的地桩。此种接法看来似乎各地相互之间没有关系，不产生任何影响，而且单个地桩的造价便宜，但实际上这种方法不但复杂、造价昂贵，而且诸地之间难以达到相对隔离的要求，因此易对直流系统产生冲击，影响设备的可靠性。

b）直流接地、避雷接地各自接地，安全接地和交流接地共用一个地桩。情况基本同a）。

c）机房的直流接地、交流接地、安全接地均各成系统，各用一根接地母线接入配电柜的中线，这种方法施工方便，可以与避雷地保持要求的距离，这是很多计算

机系统中采用的接地方法。

d）如所有地均接入避雷地，为了防止雷电压的反击，要求防雷接地装置与所有电器设备之间保持足够的距离。但是要保证满足这一条件是困难的，特别是利用钢筋混凝土建筑的结构以钢筋作为防雷网时，此距离实际上是无法保证的，在这种情况下应将诸地连在一起，采用共同接地方式。为了防止雷电冲击时接地电位的升高，共同接地的电阻最好能限制在1Ω以下。

e）机房内诸设备的交流地、直流地和安全地共用同一地桩。把诸地特别是直流地与避雷地共用同一地桩给人们带来极大的不安全，加之接地设施会因年久

失修致使接地电阻增加，从而给计算机的安全性、可靠性带来极大的威胁。因此笔者建议不采用这种接地方法，而是采用直流地、交流地和安全地连在一起后接入同一地桩的处理方法。

（1）接地电阻——共用接地地桩的接地电阻应满足各种接地中最小接地电阻的要求。

（2）为防止接地系统的相互干扰，确保对建筑物的绝缘，接地母线应使用带有绝缘外皮的屏蔽线，屏蔽套的一端应进行接地。

（3）直流地、交流地和安全地虽然最后都接在地桩上，但并不意味着各种地之间可以随意连接，也应按照上述要求在其未接入同一地桩之前彼此应保持严格的绝缘。

（4）在直流地与机壳安全地分开接地的计算机设备中，因其直流地与机架严格绝缘，各自分别接系统地桩，但有些计算机的机壳与直流地在电器上是接在一起的，其交流设备的工作地与机壳是严格绝缘的。

静电是引起计算机等电子设备故障的重要因素之一，主要体现在静电聚积在计算机的机壳上，当电荷聚积的能量达到一定程度时，会给人以触电的感觉；当静电带电体触及计算机时形成对计算机的放电，有可能使逻辑元件送入错误信号、引起计算机运算错误，严重时还会造成程序紊乱，甚至烧毁设备。如何防止静电带来的危害，分析静电对计算机设备的影响，找出静电产生的根源，减少以致消除静电是一个不可忽视的课题。

减少静电对计算机设备的影响除采用防静电地板和隔离墙外，一般多采用接地屏蔽的方法，其中设备的外壳接地是最基本的防静电措施，要求计算机本身具备一套合理的接地和屏蔽系统，这样当静电带电体触及计算机机壳放电时，静电就能通过接地导线漏泄入地而不至于引起系统运行故障，通常静电瞬间电势过高很容易引起接地电位的波动。其次，要尽量切断静电噪声侵入音频通道，在跳接音频和数字线时应尽量采用屏蔽线，屏蔽线的外绝缘皮应进行良好地接地，从而泄漏掉聚集在周围的电荷。

鉴于接地系统是提高计算机网络可靠性、抑制噪音、保证机房设备安全的重要手段，因此应对计算机设备的接地认真加以对待，如果重视不够或接地系统处理不当，将会影响计算机的稳定工作从而引发故障，甚至烧毁接口和器件，严重的还危及人身安全。

“地线”在计算机应用技术中要求越来越高，还需要我们在工作中不断探索总结经验。

在美国，高于48V的电压被认为是足以危及人类生命的。尽管有人从上千伏的电击或携带数百万焦耳能量的雷击中幸存了下来，但我们仍应对电力持有严谨和敬畏的态度。电压并不是唯一需要我们担心的，毫安级的电流在某些情况下也可使正常人的心脏停止跳动。例如，NIOSH（国家职业安全与健康研究所）指出110V的通用电压，20mA的电流可麻痹用于呼吸的肌肉。

高准确度的测量依赖于高准确度的设备和正确的连接。不合适的连接、串入无屏蔽导线的噪声和不恰当的接地回路必将造成不准确的数据。带有外壳的传感器设计用于确保输出信号的准确性，其内部器件布局适当，带有屏蔽和滤波，信号线与电源线、地线分开走线。

然而，无保护措施的传感器，例如热电偶和应变计，通常会混入各种噪声信号，耦合进传感器，最终污染了我们需要的信号。安装这种传感器时，必须遵守业界规范，使得传感器的输出数据可靠、无偏移、无噪声干扰。

数据采集系统的输入端通常带有集成的多路数据选择器和信号调理电路。这些集成电路尽管可以忍受±25VDC的电压输入，但超过±10VDC的信号已经无法正确处理了。针对这一限制，可以在系统输入端接入分压器，将输入信号衰减至集成电路可以处理的范围之内。有些系统需要手动选择适当的衰减，而另一些则是自动调节量程。

另外，在适当连接传感器、待测对象和数据采集系统之后，需要先给数据采集系统上电，然后给予传感器适当激励，最后再激活待测对象。有些数据采集系统在掉电状态接入信号时，可能会受到损坏。

数据采集系统中，高于24VDC即属于高压。内置或外置的分压器和特殊的信号调节器可用于将几十伏甚至几百伏的高压信号衰减至10V或更低，以保护仪器输入端电路。关于设备和操作的安全性，需要重点考虑的就是导线、端口、连接器、传感器以及其他用于减小信号泄露和抑制低电势接线端与周围物体产生火花的组件之间的高压隔离问题。

相对于高压信号，能否成功测量低压信号则依赖于信号源与数据采集设备之间的接线技术。信号调理电路中的放大器无法辨别待测信号和通过引线串入的干扰噪声，当测量低于1V的信号时，屏蔽线或无屏蔽的双绞线可最大程度的抑制噪声，保护原始信号。屏蔽线的最佳走法是一端接地，最好是靠近信号的一端，而另一端悬空。

通用数据采集系统通常测量降压变压器次级线圈、钳形电流探针、电流敏感电阻current-sensing resistors或无电气隔离传感器上的低压交流信号，这些低压交流信号的共模成分越低越好，无论是相对于GND或是混有极小交流成分的浮空端。同时，应在必要的情况下将输入信号源接地。

在美国和加拿大，通用电子线路可承载额定电压110V、60Hz的单相交流电，线路中包含三根线：火线、零线和地线。欧洲标准使用220V、50Hz交流电，日本则使用100V、50Hz（东部）或60Hz（西部）。在大多数工厂里，220/230至460/480V，单相电和三相电，Y型网络和Δ型网络都广泛应用于电气和电子控制设备之中，所有这些电压都足以致命，因此在连接或断开数据采集系统与待测设备之间的导线时，必须处于断电状态。

当连接电压源至数据采集系统时，接地回路上可能随时出现问题，产生噪声。零线与地线之间可能出现压差，原因很多，而且难以发现并消除，所以应当严格进行相应的屏蔽、接地和隔离。关于接地回路和干扰的更多信息请参阅第十节。

和直流类似，数据采集系统的输入端通常无法处理峰峰值大于10V的AC信号，交流高压信号在被处理之前需要经过信号调理电路进行衰减。峰峰值高达2000V的电压信号可经过全差分衰减器后再进行测量，衰减器将调整信号至数据采集系统的差分输入范围之内，这通常是通过连接在高压输入和地之间的分压网络实现的。

对于具有真正的差分输入的系统而言，高输入通道和低输入通道都不能直接和地相连，高低输入通道各有一个适当的电阻分压器，用于衰减输入信号，只有衰减器的低端才可连接至地。举例来说，某设备需要提供200：1的衰减系数，并且不能对放大器的高输入阻抗造成影响，在典型系统中，两个完全匹配的缓冲放大器A和B（图.cn/

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