隨著(zhù)產(chǎn)品的復雜程度越來(lái)越高，對測量精度和可靠性的要求也是水漲船高。由于版面限制，我將用這篇文章分成三部分，介紹一下儀器和被測件正確的布線(xiàn)和接地方法，以達到減少測量誤差的目的。當然，在文章中涉及的原理，可以應用于基本測量設置、數據采集系統和自動(dòng)測試系統。

電纜規格

可以使用各種各樣的通用和專(zhuān)用的電纜。下列因素會(huì )影響您選擇的電纜類(lèi)型：

信號的要求—如電壓、頻率、準確性和測量速度。

互連的要求—比如線(xiàn)纜直徑、電纜長(cháng)度和電纜布線(xiàn)。

維護要求—過(guò)渡接頭、電纜終端、應變、電纜長(cháng)度的限制、電纜布線(xiàn)等。

國際上通常會(huì )用到各種各樣的方法標定電纜。請務(wù)必檢查您打算使用的電纜類(lèi)型，務(wù)必關(guān)注以下的指標：

標稱(chēng)阻抗（絕緣電阻）—在電纜上可以找到，從直流到一定的頻率。它隨輸入信號的頻率變化而變化。檢查高、低之間，通道與通道之間的屏蔽。高頻和射頻應用對電纜的阻抗有特別的要求。

絕緣電壓—對您的應用，必須足夠高。特別要注意是，為了防止電氣振蕩或設備損壞、系統中所有通道絕緣要考慮到最大值。建議你使用600 V額定絕緣的電線(xiàn)。

電纜電阻——不同線(xiàn)徑和長(cháng)度的電纜的電阻都不同。盡可能使用最大線(xiàn)徑，且盡量減少電纜的長(cháng)度，以盡可能降低電纜的電阻。下表列出了典型幾種線(xiàn)徑的銅線(xiàn)電纜電阻（銅線(xiàn)溫度系數是0.35%°C）。在一些儀器中，會(huì )用到儀器特殊的感應線(xiàn)，例如數字萬(wàn)用表四線(xiàn)電阻測量和高性能電源的遠端感應，可以補償電纜電阻引起的電壓損耗。

電纜電容——電容隨著(zhù)不同的保溫材料類(lèi)型、電纜長(cháng)度和電纜屏蔽而改變。電纜應盡量短，這樣可以減少電纜電容。在某些情況下，可以使用低電容電纜。

接地技術(shù)

接地的目的之一是為了避免地環(huán)路，并盡量減少共模噪聲。大多數系統應具有至少三個(gè)單獨的地環(huán)路：

1.第一是信號的接地。您還需要在高電平信號、低電平信號和數字信號之間，提供分開(kāi)的信號地。

2.第二是高噪聲硬件的接地，例如繼電器、馬達、和大功率設備。

3.第三是個(gè)接地是用于機箱、機架和機柜。交流電源接地一般應連接到這第三個(gè)接地。

一般情況下，對于頻率低于1 MHz或低電平信號，使用單點(diǎn)接地。并聯(lián)接地是比較好的，但這樣做成本高，接線(xiàn)也困難一些，并聯(lián)之后再單點(diǎn)接地是必須的。最重要一點(diǎn)，特別是對于小信號或最精確的測量要求，應該是就近接地。10 MHz以上的頻率，使用分開(kāi)的接地系統。對于1 MHz和10 MHz之間的信號，您可以使用單點(diǎn)接地系統，如果最長(cháng)的地線(xiàn)回路不超過(guò)波長(cháng)的1/20.在所有情況下，回路電阻和電感應盡量減少。



屏蔽技術(shù)

噪聲屏蔽必須要考慮到電容和電感耦合。導體與周?chē)慕拥仄帘沃g，會(huì )產(chǎn)生很大的電容耦合。在開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )中，這種屏蔽與同軸纜線(xiàn)和連接器的形狀相關(guān)。對于頻率在100 MHz以上信號，建議使用雙屏蔽同軸電纜，以降低屏蔽效應。減少回路面積是最有效的應對電磁耦合的方法。在幾百千赫以下的信號，雙絞線(xiàn)可以抵御電磁耦合。使用屏蔽雙絞線(xiàn)，可免于電磁和電容拾取。對1MHz以下的信號可以提供的最大保護，但要確保屏蔽不是會(huì )用戶(hù)傳導任何信號。

分離小信號和大信號

如果信號之間的強度比超過(guò)20：1，就應該從物理上盡可能將他們分隔開(kāi)來(lái)。應審查整個(gè)信號路徑，包括布線(xiàn)和相鄰的連接。所有未使用的線(xiàn)應該接地或接低端，并放置在感應線(xiàn)通道中。在數據采集系統或ATE系統中，在使用螺絲在接口上固定接線(xiàn)時(shí)，切勿影響到臨近通道的連接和功能。


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