廣播發(fā)射機計算機控制過程中的環(huán)路接地問題

阿布力米提·阿布力克木

（作者單位：新疆廣電局635臺）

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廣播發(fā)射機計算機控制過程中的環(huán)路接地問題

阿布力米提·阿布力克木

（作者單位：新疆廣電局635臺）

摘 要：廣播電視發(fā)射機的計算機控制系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到不同的“地”之間信號傳送的問題。如果此問題沒有處理得當，可能會造成控制系統(tǒng)運行不穩(wěn)，在某些極端情況下會造成控制系統(tǒng)的設備損壞。本文圍繞廣播發(fā)射機計算機控制過程中的環(huán)路接地問題進行分析，并提供了這些問題的處理方法。

關鍵詞：廣播發(fā)射機；計算機；環(huán)路接地；環(huán)路電流

圖1　計算機控制系統(tǒng)中常見的接地回路

1 廣播發(fā)射機計算機控制過程中的環(huán)路接地問題分析

廣播電視發(fā)射機的計算機控制必須達到可靠性高、穩(wěn)定性好、控制及測量誤差小的總設計目標，才能在安全播出工作中發(fā)揮其應有的作用。由于廣播電視發(fā)射機的計算機控制現(xiàn)場復雜、設備眾多、電磁波干擾嚴重等問題，因此，在設計過程中，必須考慮多方面的因素，盡可能地減少各種干擾對控制系統(tǒng)運行安全的危害。

眾所周知，高頻信號會產(chǎn)生干擾，但是很少人想到，除了射頻電路中的高頻信號產(chǎn)生干擾以外，直流和交流電路也會對環(huán)境產(chǎn)生干擾。圖1所描述的是發(fā)射機計算機控制系統(tǒng)中常見的接地回路電路，在此電路中，大地電流有兩個回路，如果其中一個回路的電流大于另一個回路電流的話就會產(chǎn)生干擾。其中一個是帶有傳感器的嵌入式計算機控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中嵌入式計算機控制系統(tǒng)接地是借助于其電源與安全地接在一起的，而傳感器的接地則通過另一個電路與另一個安全地接在一起了，并與機房的空調、換氣扇等大型交流負載共地。從理論上看，交流安全接地中，沒有電流通過，但實際上電流并非為0，在交流負載啟動時，傳感器接地端電壓和微處理器接地點電壓會產(chǎn)生電壓差，使連接傳感器和嵌入式控制系統(tǒng)的電纜中有接地環(huán)路電流流過，必將產(chǎn)生較大的測量誤差，也有可能產(chǎn)生系統(tǒng)芯片損壞的嚴重后果。

假如兩個接地之間的電位差過大，有可能切斷系統(tǒng)之間的工地連接通路。比這個更嚴重的是，在大功率空調或換氣扇啟動時，其接地之間產(chǎn)生的電位差瞬間把系統(tǒng)的驅動電路燒壞。這主要是因為空調突然啟動時產(chǎn)生的電壓浪涌使兩個公用接地的一端電壓遠高出另一接地端電壓，導致系統(tǒng)芯片爆裂。

在直流接地之間存在電位差的話，引發(fā)的接地環(huán)路電流也一樣會造成測量誤差，比如：在廣播發(fā)射機計算機控制系統(tǒng)中，上位機和下位機用通信電纜（如RS 232接口電纜）連接在一起，但上位機和下位機的電源插頭接在不同的插座上。這種連接方法也可能引發(fā)接地回路電流，導致兩個系統(tǒng)信號出現(xiàn)偏差。

2 避免各種干擾對控制系統(tǒng)運行產(chǎn)生危害的措施

針對廣播電視發(fā)射機存在計算機控制現(xiàn)場復雜、設備眾多、電磁波干擾嚴重等問題提出以下幾個建議：①不同地之間信號傳輸時最好進行物理隔離，比如：采用變壓器耦合、繼電器耦合等方法（模擬信號變壓器耦合、控制信號繼電器耦合）；②遠距離信號傳輸采用光纖電纜接口，這種接口的特點是設備之間不存在電器連接和共地問題；③較近距離傳輸采用光電隔離式串行通信模式。

最后需要說明的是，在某些情況之下，可以規(guī)定系統(tǒng)中的某個部件必須使用自己的安全接地，比如：嵌入式控制系統(tǒng)和傳感器單獨使用自己的安全接地，而空調、換氣扇等與建筑物的安全接地連載一起。雖然這樣做不能100%避免嵌入式控制系統(tǒng)和傳感器接地端受空調和其他大功率負載的啟動造成浪涌般的“襲擊”，但可以有效減輕這種“襲擊”帶來的損失。當然這種方法只適用于建筑本身具有良好接地環(huán)境的情況，如果建筑比較陳舊，只能通過提高電源進入點的接地質量來避免上述問題。

作者簡介：阿布力米提·阿布力克木（1968-），男，維吾爾族，新疆喀什人，工程師。研究方向：廣播工程。