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用科學的精神,干玄學的活—長篇介紹,如何制作一只接地盒(一)

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提起電,一群大聰明就來了。水電好還是火電好這個梗,估計是要給他們玩到2300年去。但其實哪怕是就學過一天的電工,都應該知道電是非常重要的。可惜一堆人非得拿著個初中物理知識來懟你,把電說成玄學。

自己最近做了一個電處,也就是自己的PS4000。它和市面上常見的電處不一樣的地方是,它是采用有源的方式來濾波,也就是用的三極管濾波的方式。而市面上常見的都是用電容電感組成的濾波網絡進行濾波的,而電感是它主要的問題來源。原因也很簡單,電感采用的銅線粗不了(俺的電源線用的都是4mm平方的,而一般電感就用到1mm平方),這樣功率是不夠的,因此它壓縮了動態。另一個就是這類無源濾波的方式用的電感基本上都是磁芯電感,高頻性能不佳。



不扯遠了。就在自己PS4000出來之后,很快就被人提醒了。光有它還不夠,接地也是電源非常重要的一環。

我kao,居然忘記了這茬了!接地確定是電網最常見的問題,都不用加之一的那種,它會帶來噪聲和聲底不干凈的問題。原因也很簡單,從電網變壓器到家里,是按公里計的,那里埋的地經過公里計的地線,已經有了不小的電阻了,根本就不行了。所以,電網要求是每隔一段距離就需要重新接地。惱火的是,電工童鞋如果偷懶的話,不接或亂接地是常見得不能再常見的事。千別想當然的認為電工們不會偷懶:又沒人監督,不偷白不偷。我曾經在參加展會時不止一次的發現零線火線都接反的情況,就更別提接地這種高級得多的操作了。



接地這個事吧,如果你是學電氣的,那接地線就是個基本的常識操作了。自己曾經在臺資廠里當工務部主管,手下就包括中級電工一位(拿了證的,他的名字很有意思,和某歌星一樣。更有意思的是,俺也一樣,所以我們經常打趣說我們是歌星組合,哈哈)。交道打久了,也學習了不少。我們工廠接地就是專門的,我們自己埋的,以確保廠里設備工作的正常。

So,對于接地,這個俺熟。于是,自己就操起了工具,買來了一大堆的原料,準備自己手搓了幾只。為什么要做幾只呢,因為接地盒不是電網接地的標準操作,有些東西自己也不確定,需要用實驗確定。

查了一下,某寶上賣的接地盒,居然一堆的玄學。什么水晶,什么電石,還神秘配方,還弄出來了一堆的量子、黑洞之類的概念。我去!這都是啥跟啥啊。我都快笑抽了,這TM就一堆外行做產品的方式(關鍵是,價格還不低)!

本文自己準備以最詳細的方式來聊聊接地盒該如何做,并詳細介紹做的成本,以及過程。爭取能讓讀者也能自己做,如果你有足夠的動手能力的話。這玩意兒在我看來,毫無技術含量,所以公開沒關系(反正這玩意兒我也不準備靠它掙什么錢)。你也能因此了解本長老是如何研發一個產品的,以及它的成本之類。

一、原理篇

首先,接地的目的就是把電網中的地線接入大地,保證足夠小的電阻,利用地球這個大電容的特性,把地線中雜波、電等干擾信號消除掉。

地球是個多么大的電容呢,這個是很容易查到的(其實也可以計算),大致上,它相當于一個幾十到幾百法拉的電容吧。這是個很大的值,我們甚至都能把它視為無窮了。所以,它才能海納百川,把所有雜波啥的全吃掉。

So,如果你的條件,買一根銅管或銅棒,大約10到20cm直徑,一米到二米長吧,接上你家的地線,把它埋到地下,再接上電線,再接到你家的地線上,就妥妥的一標準接地了,肯定比俺這個接地盒效果更好。至于埋的要求,電工行業有標準,很容易查到。你可以參考這個表:



而如果想知道埋在哪里,可以查地球的介電常數,并找到最接近的地方去埋,就行了。



上表里例出了各種土地的介電常數,平均來看地球的介電常數是16,而最接近它的值 是農業耕地。所以,找個菜地,挖個1米的坑,把銅棒埋進去,接上地線。搞定,大功告成,哈哈。

當然,你其實不會這么做,太麻煩不說,那根棒銅和接地用線都不便宜。So,你還得繼續看。

接地盒的原理,也就是模擬這個接地的方式,盡最大的可能(能接近多少就是它們好壞的區別)。省流的做法是:找一個盒子,找根小的銅棒,到你家花園或公園里挖點土,把它埋進去,接上線。小功告成,哈哈。

這樣做吧,也不說完全沒效果,但也跟沒有差不多。其中兩個問題,一是土壤是個不可控的因素,你做一個自己用用也許可以,但如果做成產品,那肯定不行。因為,土壤導電的關鍵是其中有各種導電的礦物質,以及含水。你裝上后過沒多久,里面的水份就干了,它導電率就變了,同時銅棒跟它的接觸也不良了。更重要的是,地球是個超級大電容,而你那樣做出來的接地盒的電容接近于0,它的作用也差不多跟沒有一樣。

土壤導電率這個值,也是可以查到的,見下表:



我們需要找一種東西來替代土壤,大致電阻率在100-200歐.米之間。并且做出一個盡可能大的電容出來。根據電容的公式:

C=ES/d

其中E為導體的介電常數,S為導體表面積,d是導體間的間距

因此,從原理上,你知道如何制作一個好的接地盒了。這里面沒有一點玄學,什么水晶電氣石之類的玄學配方,一律不需要!你只要肯嚴謹的去做,肯定比市面上賣的那類玄學接地盒強。

下一篇我們開始聊聊如何具體制作一個接地盒。

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