RS-485 и искажение сигнала

[Boris_K]

Общеизвестно, что на больших дистанциях сигнал искажается, из-за ёмкостных и индуктивных свойств кабеля. Почему тогда линии RS-485 (к примеру) не прокладывают, разделяя проводники (A и B) в пространстве? Ведь очевидно, чем дальше проводники друг от друга, тем меньше их взаимная ёмкость и индуктивность...

[alex_ugrumov]

потому что, в 485 сетях применяется диф сигнал. То есть единица отличается от 0 тем, больше ли напряжение на одном проводнике относительно общего сигнала, чем напряжение на другом проводнике ( Единица) или меньше (Ноль): имеет значение знак разницы напряжений на проводниках относительно общего провода (третьего). Соответственно, помеха влияет на проводники, если они расположены близки, одинаково. И если абсолютное значение напряжения (относительно общего провода) на проводниках и меняется под воздействием помехи, но знак разницы этих значений сохраняется. Поэтому диф сигнал и более устойчив к помехам, но нужно провода располагать как можно ближе друг к другу.

[Valerich]

Дополню.

...но нужно провода располагать как можно ближе друг к другу.

Поэтому и используют витую пару.

[VaBo]

Немного не так.
Согласованная витая пара представляет собой "длинную линию", т.е. линию, в которой собственная индуктивность компенсируется собственной емкостью (ес-но, при условии согласования, т.е. работе на нагрузку, равную волновому сопротивлению линии), короче -емкости с индуктивностью как бы и нет.

И да, просто близко располагать провода недостаточно, так или иначе на один из проводов воздействие помехи всегда будет больше, но вот если их свить между собой, да еще с нормированным шагом!...

[Ryzhij]

Общеизвестно, что на больших дистанциях сигнал искажается, из-за ёмкостных и индуктивных свойств кабеля. Почему тогда линии RS-485 (к примеру) не прокладывают, разделяя проводники (A и B) в пространстве? Ведь очевидно, чем дальше проводники друг от друга, тем меньше их взаимная ёмкость и индуктивность...

Тем не менее, яйцеголовые учёные мужи, начиная с Максвелла, показали, что сигнал распространяется не по проводам, а в пространстве. Проводники лишь формируют т.н. направляющую систему по которой и распространяется сигнал.
Разнесите проводники друг от друга, и в конечном счёте вы получите антенну.
Антенна же не только излучает полезный сигнал, но и принимает помехи.
Для приёмника важно отношение сигнал/шум. При разнесённых в пространстве проводниках мы потеряем сигнал, излучая его в пространство, и нагребём из пространства шумов вагон с прицепом.
Это раз.

Что же касается конкретно RS485, то стандарт предписывает применение кабеля с конкретными характеристиками. В том числе с определённым волновым сопротивлением.
Это два.

И всё это тоже не просто так. Например, для коаксиального кабеля минимальное затухание сигнала по мощности получается при волновом сопротивлении 50 Ом, а минимум затухания по напряжению - при 75 Ом.
И это пока только соотношение геометрических размеров, без учёта свойств применяемых материалов.

Как видите, всё, увы, не просто.
И не просто так.

[Jackson]

Общеизвестно, что на больших дистанциях сигнал искажается, из-за ёмкостных и индуктивных свойств кабеля. Почему тогда линии RS-485 (к примеру) не прокладывают, разделяя проводники (A и B) в пространстве?

Потому что неудобно и чёрт ногу сломит где какой кабель, если их три десятка: "так, это туда пошло, это обратка другой линии.... " . И еще потому что куда проще линию скомпенсировать чем в два раза больше копать и тянуть. Короче, здравый смысл.

Ведь очевидно, чем дальше проводники друг от друга, тем меньше их взаимная ёмкость и индуктивность...

При токе в 20 мА...

По-моему, это флуд.

[Valerich]

Откуда информация о 20 мА в 485?

[Ryzhij]

Откуда информация о 20 мА в 485?

При токе в 20 мА...

По-моему, это флуд.

Так флуд же...
Тем более, что флуд-стартер взял RS485 для примера.

[Jackson]

Откуда информация о 20 мА в 485?

С потолка для примера.

Хорошо, 10 мА, 30 мА - это что-то меняет?

[rwg]

На Ваши вопросы подробно и доступно Вам ответит Г.Отт в книге "Методы подавления шумов и помех в электронных системах", изд.Мир, 1979 год

[Ryzhij]

На Ваши вопросы подробно и доступно Вам ответит Г.Отт в книге "Методы подавления шумов и помех в электронных системах", изд.Мир, 1979 год

Методы подавления шумов и помех в электронных системах. (Noise reduction techniques in electronic systems)[Djv-ZIP]Перевод с английского Б.Н.Бронина. Под редакцией канд. техн, наук М.В.Гальперина.
(Москва: Издательство 'Мир', 1979)

[spectrum48k]

Общеизвестно, что на больших дистанциях сигнал искажается, из-за ёмкостных и индуктивных свойств кабеля. Почему тогда линии RS-485 (к примеру) не прокладывают, разделяя проводники (A и B) в пространстве? Ведь очевидно, чем дальше проводники друг от друга, тем меньше их взаимная ёмкость и индуктивность...

проводники прокладывают рядом, для того, чтобы получать удовольствие от использования свойств витой пары)

[spectrum48k]

Откуда информация о 20 мА в 485?

С потолка для примера.

Хорошо, 10 мА, 30 мА - это что-то меняет?

как подсказывают мои недалекие знания стандарта, ток в цепи двух стандартных устройств при состоянии передатчика в активном ("неподвешенном") состоянии в лог. "1" или "0" равен 416мкА, соответственно при любом другом количестве приемников ток в миллиамперах равен 0.416*(количество узлов-1)

[Jackson]

Да, отлично.
Я повторю вопрос: это что-то меняет? :)

[spectrum48k]

Да, отлично.
Я повторю вопрос: это что-то меняет? :)

меняет номиналы резисторов защитного смещения при разном числе узлов сети :). Что касается темы, то все очевидно. Витая пара в балансной схеме как раз решает ту проблему, когда один из проводников находится ближе к источнику помех,чем другой. тчк.

[Jackson]

Да, отлично.
Я повторю вопрос: это что-то меняет? :)

меняет номиналы резисторов защитного смещения при разном числе узлов сети :)

И всё?

Результат это НЕ меняет. И о чём тогда разговор?

[rwg]

меняет номиналы резисторов защитного смещения при разном числе узлов сети :).

Можно ссылку на методику их выбора? И почему они защитные? Я считал защитными только разрядники, динисторы и супрессоры, а резисторы растяжки(смещения) максимум помехоподавляющими.

[VaBo]

меняет номиналы резисторов защитного смещения при разном числе узлов сети :). Что касается темы, то все очевидно. Витая пара в балансной схеме как раз решает ту проблему, когда один из проводников находится ближе к источнику помех,чем другой. тчк.

Не переоценивайте вклад входных сопротивлений приемников в нагрузку передатчика, 90% там - два терминатора линии, т.е около 60 Ом.

[spectrum48k]

меняет номиналы резисторов защитного смещения при разном числе узлов сети :).

Можно ссылку на методику их выбора? И почему они защитные? Я считал защитными только разрядники, динисторы и супрессоры, а резисторы растяжки(смещения) максимум помехоподавляющими.

"защитное смещение" - в русскоязычных публикациях по rs-485 (защита от помех)
методика сводится к расчету делителя из 2х одинаковых резисторов смещения и результирующего сопротивления приемников с согласующими резисторами. Сопротивление выбирается из ряда номиналов, но меньше расчетного.

[spectrum48k]

меняет номиналы резисторов защитного смещения при разном числе узлов сети :). Что касается темы, то все очевидно. Витая пара в балансной схеме как раз решает ту проблему, когда один из проводников находится ближе к источнику помех,чем другой. тчк.

Не переоценивайте вклад входных сопротивлений приемников в нагрузку передатчика, 90% там - два терминатора линии, т.е около 60 Ом.

Не переоцениваем, но учитываем.

[Boris_K]

В электронике я далеко не гуру, и в АСУТП не так давно, но не сочтите за флудераста.

За ответы спасибо, познавательно.

[АлексейЛТМ]

По интерфейсу RS-485 стандартно используется протокол Modbus. В руководстве по проводной линии связи там указана длина линии 600м стандартная. Максимум до 1000 м при условии что провод AWG24, то есть 0,51 мм. Защитное смещение - это когда на линию В садят +5В, а на линию А - 0В. Дело в том, что когда линия не управляется, она ловит помехи. Вот это то и делается для исключения помех. По стандарту любое оборудование, поддерживающее протокол Modbus, должно в документации содержать информацию, поддерживает ли оно это смещение. На панелях Magelis, например, такой аппаратный переключатель есть.

[Jackson]

По интерфейсу RS-485 стандартно используется протокол Modbus.

Чего-чего?

По стандарту любое оборудование, поддерживающее протокол Modbus, должно в документации содержать информацию, поддерживает ли оно это смещение.

Ну-ка поподробнее с этого места. Стандарт в студию, пожалуйста, целиком или с цитатой и ссылкой на оригинал. И тот стандарт где модбас пришит к 485-му тоже, будьте добры.

P.S. Пятница, похоже, в целом, удалась То АСКУЭ на вес просят завернуть, то модбас уже и железо начал определять...

[Jackson]

Вот так вот пришёл человек, ляпнул что-то - и концы в воду. Господа инженеры, не надо так делать. Вопрос надо доводить до конца. Сказали "А" - говорите "Б".

Напоследок, на правах ещё одного мнения - опыт зарубежных коллег:

Termination_and_Biasing.pdf