Earth and ground symbols.
Earth, chassis and ground symbols.

“Ground” is een referentiepunt in een elektrisch circuit. Het wordt gebruikt als referentiepunt voor spanningsmetingen. Als gevolg hiervan kan een spanning boven de aarde (positief) of onder de aarde (negatief) staan. Dit is vergelijkbaar met een landmeter die op een bepaalde plaats een referentiepunt neemt en alle andere punten aan dat referentiepunt relateert.

aarde

aarde van de behuizing van apparatuur voorbeeld.
aarde van de behuizing van apparatuur voorbeeld.

De meest voorkomende referentie is de aarde zelf. Voedingsinstallaties worden gewoonlijk op een bepaald punt “geaard” om een referentie voor de systeemspanningen te verschaffen. Het symbool van de aarde staat voor de parallelle platen die in de grond werden begraven om een goede geleiding te verzekeren. (De platen werden met draad verbonden en vroege vormen van het symbool tonen de verticale lijn die alle platen verbindt. Het moderne “schonere” symbool laat de verticale weg.)

Chassis

Chassis-aansluitvoorbeeld.
Chassis-aansluitvoorbeeld.

Het chassissymbool duidt gewoonlijk op aansluiting op een metalen frame zoals dat van een voertuig of de metalen behuizing van een apparaat zoals een versterker of oscilloscoop.

Wanneer het wordt gebruikt met het standaard GND-symbool hieronder, zal het vaak slechts eenmaal verschijnen om het punt in de schakeling aan te geven waar de chassisverbinding is gemaakt.

Ground of GND

Het gebruik van het symbool geeft onmiddellijke visualisatie van de geaarde punten in de schakeling. Door het aardingssymbool te gebruiken, worden de geaarde punten in de schakeling direct zichtbaar. Het maakt ook bepaalde bedrading overbodig en maakt het schema overzichtelijker.

De aardingssymbolen geven het algemene referentiepunt aan. Zelfs als er geen aarde- of chassisverbinding is, is het gebruikelijk om naar een punt of spanning in het circuit te verwijzen als “aarde”. Bij apparatuur met elektrische isolatie tussen delen van de stroomkring kunnen twee of meer massasymbolen nodig zijn om aan te geven met welke massa de componenten zijn verbonden.

Voorbeeld van geïsoleerde aarding.
Voorbeeld van geïsoleerde aarding. Merk op dat de gelijkstroomzijde links één aardingssymbool heeft en de wisselstroomzijde rechts een ander symbool.

Analoge en digitale aarde

Analoog en digitaal aardingsscheidingsvoorbeeld.
Analoog en digitaal aardingsscheidingsvoorbeeld. Merk op dat de analoge schakeling gescheiden massaaanduidingen heeft van de digitale en dat er één gedefinieerde verbinding is tussen de twee. Normaal gesproken zou deze verbinding zo dicht mogelijk bij de gemeenschappelijke voeding moeten liggen.

In schakelingen met gemengde analoge en digitale schakelingen kan het zeer belangrijk zijn om te voorkomen dat digitale schakelstromen de analoge signalen verstoren. In audiocircuits zou dit bijvoorbeeld kunnen leiden tot hoorbare ruis op de uitgang. De oplossing is om analoge en digitale massa’s te voorzien en deze slechts op één punt met elkaar te verbinden, zodat stromen in de digitale massa geen spanningsfluctuaties in de audio-aarde kunnen veroorzaken.

Volgspanningsmeetvoorbeelden

Volgspanningsmetingen ten opzichte van circuitaarde.
Spanningsmetingen ten opzichte van circuitmassa.

Bij het verrichten van spanningsmetingen is het gebruikelijk om de common, zwarte, kabel met circuitmassa te verbinden en andere punten in het circuit te peilen met de V, rode, kabel. De resultaten voor verschillende configuraties van een 9 V batterij zijn hierboven weergegeven. De meter geeft een positieve of negatieve waarde aan, afhankelijk van de potentiaal van het punt ten opzichte van de gekozen aardingsreferentie.

Merk op dat er in deze voorbeeldcircuits geen verbinding is met de aarde of het lichtnet. Dat maakt in de meeste gevallen niet uit, omdat we alleen geïnteresseerd zijn in de relatieve spanningen binnen de schakeling.

Virtuele aarde

In veel analoge schakelingen is het nuttig om een “virtuele aarde” te hebben, die meestal het middelpunt is van de single-ended voeding. Deze zijn bijvoorbeeld populair bij gitaareffectors, waar muzieksignalen moeten worden verwerkt maar de voeding beperkt is tot een enkele 9 V batterij.

Virtuele aarde met behulp van een op-amp.
Een virtuele aarde kan worden gemaakt met behulp van een op-amp. Hier hebben we verschillende massasymbolen gebruikt voor primaire aarde en virtuele aarde om een duidelijk onderscheid te maken.

Hoe het werkt:

  • R1 en 2 zorgen voor een VCC/2 referentie.
  • C1 stabiliseert de referentiespanning en houdt deze constant tijdens fluctuaties in VCC.
  • U1 zorgt voor de virtuele massa.
  • C2 is de voedingsontkoppelcondensator voor de op-amp.

Zie ook

  • Opto-triacs, solid-state relais (SSR), zero-cross en hoe ze werken.
  • Opto-isolators.
Gelieve naar ons te linken als u de informatie nuttig vindt …<br>Tweet hierover op Twitter

Twitter

Deel op Facebook

Facebook

Pin op Pinterest

Pinterest

Digg this

Digg

Delen op LinkedIn

Linkedin

Delen op Reddit

Reddit

Delen op StumbleUpon

StumbleUpon

Delen op Tumblr

Tumblr

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.