交流信號(hào)本身無正負(fù)極性,但交流儀表的輸入或輸出的兩個(gè)端子卻有紅、黑兩色之分,也就是說使用中是有所區(qū)別的。其原因在于交流電路中存在電磁感應(yīng)現(xiàn)象,空間的各種電磁波會(huì)經(jīng)過各種途徑竄擾到交流電子儀表線路中,影響儀表的正常工作。為防止這種干擾,一般采用電磁屏蔽的辦法,即將交流儀表的電子線路罩在金屬外殼內(nèi),并把外殼與儀表的黑色端子相連,還常常通過電源插頭的接地端把外殼與電網(wǎng)的地相連。故常稱黑色端子為接地端。這樣當(dāng)外界電磁干擾襲來時(shí),則會(huì)被金屬外殼短路到地,而不會(huì)竄入儀表和實(shí)驗(yàn)電路中,于是減少了對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的干擾。但目前交流電子儀表的電源插頭并不統(tǒng)一,有兩端的,也有三端的。兩端插頭沒有接地端,故該種儀表的黑色端子只與其外殼相連,當(dāng)插入電源插座時(shí),并沒有與電網(wǎng)的地相連。只有三端插頭是真正接地的。但不管是否真正接了大地,只要在測(cè)量中將各種電子儀表的黑色端子連在一起,則其外殼就連在一起了,即都處于某電位點(diǎn)。這個(gè)公共點(diǎn)雖然不一定是接地點(diǎn),我們也需稱之為“共地端”。當(dāng)電磁干擾襲來時(shí),會(huì)被各儀表的外殼短路到“共地端”,也同樣起到屏蔽的作用。
所以在交流電路測(cè)量中最重要的一點(diǎn)是要使交流電子儀表“共地”——即將其黑色端子全部連在一起。
由于“不共地”或“共地”不良造成的干擾可以在示波器上觀察到,附圖一至三所示的幾種就是常見的波形
附圖一是在示波器上看到的50hz工頻電壓波形。附圖二是迭加了50hz工頻干擾有用信號(hào)。附圖三是迭加了高頻干擾的有有用信號(hào)。
如何進(jìn)行“共地”連接呢?除了將它們的黑色端子相連外,有一點(diǎn)要特別注意的是:
由于許多儀器是采用三端電源插頭,故其外殼和黑色端子己經(jīng)由電網(wǎng)連在一起,這樣當(dāng)實(shí)驗(yàn)中如不注意,很容易造成短路事故,嚴(yán)重時(shí)可將儀器燒毀。
圖中凡畫“⊥”附號(hào)的均為儀器的接地端(即黑色端子)。本應(yīng)將它們都連在實(shí)驗(yàn)板的接地端,圖中卻錯(cuò)連到非接地端,結(jié)果將信號(hào)源的輸出端子經(jīng)實(shí)驗(yàn)析短接到一起。造成信號(hào)源輸出短路,以致燒毀信號(hào)源。
另外,對(duì)雙蹤影示波器,其兩路信號(hào)輸入端子的地端(黑色端子)在內(nèi)部己連通,并同時(shí)接外殼。故當(dāng)同時(shí)觀察兩路信號(hào)時(shí)或?qū)⑤斎刖€中兩黑子端連在同地一點(diǎn),或只用其中一個(gè)黑端子,另一個(gè)甩空不用。