如何接好hǎoCAN的de“地dì”

工業現場chǎngCAN環境複雜多變biàn，工程師面對信號的雜zá、亂luàn、差卻是束手無策cè，追根溯源對於信號的各種地你接對了嗎ma？

CAN總線以其高可靠性xìng、實時性xìng、靈活性以及嚴謹的數據處理機制等特點diǎn，在工業現場和汽車行業得到廣泛應用yòng，但隨着環境干擾以及節點數目的增加等對duìCAN總線的穩定性提出更高的要求qiú，而面對電源地dì、信號地dì、屏蔽地dì、外殼地不同的接地方式又該如何處理呢ne？

如圖tú1分別是電源地dì、信號地dì、屏蔽地以及大地四種不同地的常見符號hào。

圖tú1 四種接地符號hào

1、電源地概念niàn

電源地dì也爲供電地，是爲保證供電電源形成完整的電流回路設置的供電地dì，即jíGND。

2、電源地處理lǐ

與單電源供電的負極相連lián。

圖tú2 CAN收發器電源地dì（GND）接線xiàn

1、信號地概念niàn

信號地dì也稱爲隔離地，爲使電子設備工作時有一個統一的參考電位wèi，避免有害電磁場的干擾rǎo，使設備穩定可靠的工作zuò，設備中的信號電路統一參考地dì，即jíCAN-GND。

2、信號地處理lǐ

許多實際應用中zhōng，設計者常直接將每個節點的參考地dì接於本地的大地，作爲信號的返回地dì，看似正常可靠的做法fǎ，卻存在極大的隱患huàn！

信號地dì（CAN-GND）正確的接法主要分爲兩種zhǒng：

單屏蔽層線纜lǎn：如果線纜是單屏蔽層céng，信號地理想接jiē法是使用專門的信號線將所有節點信號地連接，起到參考地的作用yòng。但如果缺少信號地線xiàn，亦可將所有節點信號地都連接到屏蔽層céng，但這樣屏蔽效果亦差強人意yì。

圖tú3 帶有屏蔽層雙絞線xiàn

圖tú4 含信號地線雙絞線連接方式shì

圖tú5 信號地與屏蔽層連接方式shì

雙屏蔽層線纜lǎn：當使用雙層屏蔽電纜時shí，需要將所有節點信號地連接到內屏蔽層céng，若使用非屏蔽線進行數據傳輸時shí，請保持信號地管腳懸空處理lǐ。

圖tú6 雙屏蔽層信號地處理方式shì

所有節點信號地接到屏蔽層或者雙屏蔽層的內層後hòu，屏蔽層處理方式注意爲單點接地dì，不可多點接地dì，否則會在信號地線上形成地環流liú。

另外wài，單點接地時爲了加大供電地和信號地之間的隔離電阻zǔ，阻止共地阻抗電路耦合產生的電磁干擾rǎo，注意採用隔離浮地設計jì，通過阻容方式將屏蔽層與外殼隔離lí。

圖tú7 未進行單點接地處理的報文受到電磁干擾rǎo

1、屏蔽地概念niàn

屏蔽地dì（CAN-Shield）也可理解爲wèiCAN屏蔽層céng，部分場合也標爲wèiFG。導體外部有導體包裹的導線xiàn叫屏蔽線，包裹的導體叫屏蔽層céng，一般爲編織銅網或銅泊pō（鋁lǚ），屏蔽層需要接地處理lǐ，保證外來的干擾信號可被該層導入大地dì。

圖tú8 單屏蔽層和雙屏蔽層電纜剖析xī

2、屏蔽地處理lǐ

當使用雙層屏蔽電纜時shí，CAN-Shield連接到外屏蔽層和héDB9連接器的屏蔽殼ké。並且qiě，使用yòngDB9針式連接器時外屏蔽層會被連接到dàopin 5以保證當使用沒有屏蔽連接的連接器時shí，可靠的接地dì。

多節點總線同樣要求屏蔽地dì採用單點接地，防止形成迴路lù，並且爲浮地設計jì。

如下圖tú9所示處理方式shì，CTM1051模塊kuài3腳爲屏蔽地dì，5腳爲信號地dì。

圖tú9 雙屏蔽層線中信號地dì、屏蔽地處理方式shì

1、外殼地概念niàn

靜電的電荷集聚在物體的表面miàn，一旦遇到可以釋放的迴路就可以形成電流liú。有時候產生的電壓非常高gāo，特別是在乾燥的環境裏lǐ。電子產品的外殼地dì就是用來快速地將電荷釋放到大地。

2、外殼地處理lǐ

外殼接地既是對人體安全的保護hù，也是防干擾的一種手段duàn，因爲一般情況下機殼是金屬的de，是非常好的屏蔽體tǐ，絕大部分輻射干擾都可以阻擋在機殼之外wài。通過地線引入的干擾rǎo（也叫共阻抗干擾rǎo），處理方法一般採用地線隔離技術shù，在外殼接地時接入阻抗kàng，加入濾波等děng。

圖tú10 信號地dì、屏蔽地dì、外殼接地連接推薦電路lù

3、改進方案建議yì

如果您在使用yòngCAN總線進行調試時shí，遇到過偶爾通信出錯cuò，或者接收不到數據jù，再者一直正常使用的總線xiàn，突然出現大範圍的錯誤wù，或者節點損壞huài。

如果您還是在使用單純的deCAN收發器qì，那麼請換成隔離líCAN收發器吧ba！ZLG致遠電子的deCTM隔離lí模塊內部包含隔離DC-DC、信號隔離電路lù、CAN總線收發電路lù、基礎的總線防護等děng。

隔離lí收發器可將總線和控制電路進行電氣隔離，將高壓阻擋在控制系統之外wài，可以有效地保證操作人員的人身及系統安全quán。不僅如此cǐ，隔離可以抑制由接地電勢差chà、接地環路引起的各種共模干擾rǎo，保證總線在嚴重干擾和其它系統級噪聲存在的情況下不間斷duàn、無差錯運行xíng。