工業現場CAN環境復雜多變，工程師面對信號的雜、亂、差卻是束手無策，追根溯源對于信號的各種地你接對了嗎？

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

如圖1分別是電源地、信號地、屏蔽地以及大地四種不同地的常見符號。

圖1 四種接地符號

?電源地（GND） 1. 電源地概念

電源地也為供電地，是為保證供電電源形成完整的電流回路設置的供電地，即GND。

2. 電源地處理

與單電源供電的負極相連。

圖2 CAN收發器電源地（GND）接線
?信號地（CAN-GND） 1. 信號地概念

信號地也稱為隔離地，為使電子設備工作時有一個統一的參考電位，避免有害電磁場的干擾，使設備穩定可靠的工作，設備中的信號電路統一參考地，即CAN-GND。

2. 信號地處理

許多實際應用中，設計者常直接將每個節點的參考地接于本地的大地，作為信號的返回地，看似正?？煽康淖龇ǎ瑓s存在極大的隱患！

信號地（CAN-GND）正確的接法主要分為兩種：

• 單屏蔽層線纜：如果線纜是單屏蔽層，信號地理想接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。但如果缺少信號地線，亦可將所有節點信號地都連接到屏蔽層，但這樣屏蔽效果亦差強人意。

圖3 帶有屏蔽層雙絞線

圖4 含信號地線雙絞線連接方式

圖5 信號地與屏蔽層連接方式

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

圖6 雙屏蔽層信號地處理方式所有節點信號地接到屏蔽層或者雙屏蔽層的內層后，屏蔽層處理方式注意為單點接地，不可多點接地，否則會在信號地線上形成地環流。

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

圖7 未進行單點接地處理的報文受到電磁干擾

?屏蔽地（CAN-Shield） 1. 屏蔽地概念

屏蔽地（CAN-Shield）也可理解為CAN屏蔽層，部分場合也標為FG。導體外部有導體包裹的導線叫屏蔽線，包裹的導體叫屏蔽層，一般為編織銅網或銅泊（鋁），屏蔽層需要接地處理，保證外來的干擾信號可被該層導入大地。

圖8 單屏蔽層和雙屏蔽層電纜剖析

2. 屏蔽地處理

當使用雙層屏蔽電纜時，CAN-Shield連接到外屏蔽層和DB9連接器的屏蔽殼。并且，使用DB9針式連接器時外屏蔽層會被連接到pin 5以保證當使用沒有屏蔽連接的連接器時，可靠的接地。

多節點總線同樣要求屏蔽地采用單點接地，防止形成回路，并且為浮地設計。

如下圖9所示處理方式，CTM1051模塊3腳為屏蔽地，5腳為信號地。

圖9 雙屏蔽層線中信號地、屏蔽地處理方式
?外殼地

1. 外殼地概念

靜電的電荷集聚在物體的表面，一旦遇到可以釋放的回路就可以形成電流。有時候產生的電壓非常高，特別是在干燥的環境里。電子產品的外殼地就是用來快速地將電荷釋放到大地。

2. 外殼地處理

外殼接地既是對人體安全的保護，也是防干擾的一種手段，因為一般情況下機殼是金屬的，是非常好的屏蔽體，絕大部分輻射干擾都可以阻擋在機殼之外。通過地線引入的干擾（也叫共阻抗干擾），處理方法一般采用地線隔離技術，在外殼接地時接入阻抗，加入濾波等。

圖10 信號地、屏蔽地、外殼接地連接推薦電路

3. 改進方案建議

如果您在使用CAN總線進行調試時，遇到過偶爾通信出錯，或者接收不到數據，再者一直正常使用的總線，突然出現大范圍的錯誤，或者節點損壞。

如果您還是在使用單純的CAN收發器，那么請換成隔離CAN收發器吧！ZLG致遠電子的CTM隔離模塊內部包含隔離DC-DC、信號隔離電路、CAN總線收發電路、基礎的總線防護等。隔離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，可以有效地保證操作人員的人身及系統安全。不僅如此，隔離可以抑制由接地電勢差、接地環路引起的各種共模干擾，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、無差錯運行。

圖11 CAN隔離收發器推薦設計電路