RS-485為什么需要隔離通訊?
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2022-06-07 16:23:00
RS-485是工業(yè)與儀器儀表中的物理層總線設(shè)計標準,目前已成為業(yè)界應(yīng)用為廣泛的標準通信接口之一。這種通信接口允許在簡單的一對雙絞線上進行多點雙向通信,它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及可靠性是其他標準無法比擬的。
當需要在噪聲環(huán)境和有一定距離的情況下進行通訊時,RS-485通訊接口是一個很好的選擇。
RS-485為什么需要隔離通訊
你知道RS-485為什么需要隔離通訊嗎?
在較遠距離的傳輸時往往會有接地環(huán)路、瞬態(tài)電壓等干擾,因此一個可靠的隔離設(shè)計非常重要。
下面就和大家一起來說說必須加隔離的三個原因。
1
設(shè)備及人身安全 — 高壓影響
RS-485用于設(shè)備之間的通信,很多時候,廠商根本不知道客戶拿自己的設(shè)備與什么類型的設(shè)備通信。
萬一對方利用幾塊錢的阻容降壓原理將220V降壓到12V,與電網(wǎng)完全沒有隔離,測試、調(diào)試、使用時就會非常危險;又或者是高壓設(shè)備絕緣損壞,RS-485線上帶高壓,就會威懾設(shè)備和人身的安全。
2
遠端接收異常 — 電勢差的影響
許多實際應(yīng)用中,通信距離可達幾千米,節(jié)點之間的距離又很遠。設(shè)計者常常直接將每個節(jié)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瑢嶋H的大地并不是理想的“0”電位,大地也是導體,也存在阻抗。
當大的電流流過大地時,流過電流的大地兩端也會存在電勢差。例如下圖,由于AB較遠,參考地之間并不是“0”電位,地線的阻抗也不會是 “0”,由于電流環(huán)路的作用,在A端的電壓是Vs,在B端就變成了Vc+Vs。
3
數(shù)據(jù)異常/器件損壞 — 地環(huán)路的影響
有的人肯定會說:既然節(jié)點之間的大地存在電勢差,那直接用一根線將兩個節(jié)點的地再連起來不就可以了?
大錯特錯!這樣做只能使情況更加嚴重,這根長長的導線會與大地形成一個極大的地環(huán)路!
相信大家在學生時代就知道,一個閉合線圈在變化的磁場里面就會產(chǎn)生電流。50Hz的交流電力線、大型電機等,都是交流磁場的來源,若總線靠近或經(jīng)過這些地方,地環(huán)路就會產(chǎn)生電流高達甚至上百安培。
電流流過地環(huán)路產(chǎn)生的共模電壓就會影響總線的正常通信,除了穩(wěn)定的磁場來源,一些電力線的浪涌、雷擊、高頻噪聲等瞬態(tài)干擾都有可能被這個巨型的“環(huán)形天線”拾取,并造成通信異常。
什么情況下RS-485不用隔離
通過上面三個原因,我們可以清楚知道:
保證我們的設(shè)備不會接到有可能高壓的設(shè)備或者有高壓短路風險的場景。
保證RS-485的布線不要超過100米。
保證現(xiàn)場沒有強磁、強電、大功率的設(shè)備。
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