关于485要不要隔离的问题
485布线规范要求
485布线应注意的问题澄清几个概念:概念一: 485总线的通讯距离可以达到1200米.其实只是485总线结构理论上在理想环境的前提下才有可能使得传输距离达到1200米.一般是指通讯线材优质达标,波特率9600,只有一台485设备才能使得通讯距离达到1200米,而且能通讯并不代表每次通讯都正常.所以通常485总线实际的稳定的通讯距离远远达不到1200米. 负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护,波特率的加高等等因素都会降低通讯距离.概念二: 485总线可以带128台设备进行通讯.其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的.要根据485转换器内芯片采用的型号和485设备芯片采用的型号来判断的.谁低就谁的.一般485芯片负载能力有三个级别 32台 128台 256台. 理论上的标称往往实际上是达不到的.通讯距离越长,波特率越高,线径越细,线材质量越差,转换器品质越差,转换器电能供应不足(无源转换器),防雷保护越强这些都会大大降低真实负载数量.概念三: 485总线是一种最简单最稳定最成熟的工业总线结构.这种概念是错误的.应该是: 485总线是一种用于设备联网的经济型的传统的工业总线方式. 通讯质量是需要根据施工经验进行测试和调试的. 485总线虽然简单,但必须严格安装施工规范进行布线.二严格几个施工规范:485A和485B条数据线一定要互为双绞.布线一定要布多股屏蔽双绞线,多股是为了备用,屏蔽是为了出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性最好.不采用双绞线,是极端错误的.485总线一定要是手牵手式的总线结构,坚决杜绝星型连接和分叉连接.设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好.有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,要小心.接地良好时,可以确保设备被雷击浪涌冲击静电累计时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量.保护485总线设备和相关芯片不受伤害.避免和强电走在一起,以免强电对其干扰.三几种常见的通讯故障:通讯不上,无反应.可以上传数据,但不可以下载数据.通讯时,系统提示受到干扰.或者不通讯时,通讯指示灯也不停地闪烁.有时能通讯上,有时通讯不上.有的指令可以通,有的指令不可以通.四推荐几个调试方法:首先要确保设备接线正确,且严格合乎规范.共地法: 用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来,这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差.终端电阻法: 在最后一台485设备的485A和485B上并接 120欧姆的终端电阻来改善通讯质量.中间分段断开法: 通过从中间断开来检查是否是设备负载过多通讯距离过长某台设备损害对整个通讯线路的影响等原因.单独拉线法: 单独简易暂时拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障.更换转换器法: 随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量.笔记本调试法: 先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,替换客户电脑,来进行通讯,如果可以,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤.五提出几个建议和忠告:建议用户使用和购买门禁厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器.门禁厂家会对与其配套的485转换器做大量的测试工作,并且会单独要求485厂家安装其固定的性能参数进行生产和品质检测,所以和其门禁设备具备较好的兼容性.千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485转换器.严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理.对线路较长负载较多的情况采用主动科学的有预留的解决方案.如果通讯距离过长,建议如果超过500米就采用中继器或者485HUB来解决问题.如果负载数过多,建议如果一条总线上超过30台就采用485HUB来解决问题.现场调试带齐调试设备.现场调试一定要随身携带几个确保以前可以接长距离和多负载的转换器一台常用的电脑笔记本测试通路断路的万用表几个120欧姆的终端电阻.RS-485总线故障查找与排除RS-485布线技巧尽管更加现代化的替代技术日益增多,但RS-485技术仍然在无数的通信网络中保持着中流砥柱的地位。
485光耦隔离
485光耦隔离485光耦隔离是一种常用于数据传输的隔离技术。
它可以有效地解决传输信号中的干扰和波动问题,确保数据传输的稳定性和可靠性。
485光耦隔离是一种基于光电转换原理的隔离技术。
在485通信中,数据通过两根线(A、B)进行传输,其中A线为正极,B线为负极。
在传输过程中,由于受到各种干扰和波动的影响,信号可能会出现变形、失真或丢失等问题,从而影响数据的传输和接收。
为了解决这些问题,采用485光耦隔离技术可以将A、B线与隔离器隔离开来,通过光电转换器将传输信号转换成光信号进行传输,从而有效地隔离了传输信号和干扰信号,确保数据的稳定传输。
485光耦隔离的优点1. 隔离性能好:485光耦隔离器可以有效地隔离传输信号和干扰信号,从而确保数据的稳定传输。
2. 信号传输距离远:485光耦隔离器可以将信号传输距离延长到数百米甚至数千米,提高了数据传输的范围和可靠性。
3. 传输速度快:485光耦隔离器可以支持高速传输,最高速度可达115.2Kbps,能够满足高速数据传输的需求。
4. 适应性强:485光耦隔离器可以适用于不同的工业环境和应用场合,具有较强的适应性。
5. 安全可靠:485光耦隔离器采用光电隔离技术,具有高耐压、高绝缘等特点,能够保障系统的安全可靠。
应用场景485光耦隔离器广泛应用于工业自动化、通讯、电力等领域,具体应用场景包括:1. 工业自动化:在工业自动化控制系统中,485光耦隔离器可以用于隔离传感器、执行器等设备,确保数据传输的稳定性和可靠性。
2. 通讯:在通讯系统中,485光耦隔离器可以用于隔离调制解调器、接口转换器等设备,提高数据传输的速度和可靠性。
3. 电力:在电力系统中,485光耦隔离器可以用于隔离电流互感器、电压互感器等设备,确保数据传输的准确性和可靠性。
注意事项1. 485光耦隔离器应该选择品质好、性能稳定的产品,以确保数据传输的稳定性和可靠性。
2. 在使用485光耦隔离器时,应该注意接线的正确性和稳定性,避免因接线不良而影响数据传输。
rs485电磁兼容设计方案
rs485电磁兼容设计方案一、硬件方面。
1. 线路布局。
首先呢,RS485的信号线得像两个乖宝宝一样,和那些容易产生干扰的线路(比如电源线、大电流信号线)保持距离。
就好比你在公交车上,要和那些爱推搡的大汉保持点儿间隔,不然容易被挤到。
一般来说,信号线和电源线之间的距离最好能有个几厘米,如果空间允许的话。
在PCB板上,RS485的走线要尽可能短且直。
不要让它像蜿蜒的小蛇一样扭来扭去,因为走线越长,就越容易受到外界电磁场的干扰。
这就像你走路,走直线肯定比绕弯路更快到达目的地,而且还不容易迷路(被干扰)。
对于RS485的差分信号线(A和B),要让它们紧紧挨在一起,就像一对好兄弟。
这样做的好处是,它们可以相互抵消外界的共模干扰。
这就好比两个人一起抵御外来的麻烦,总比一个人单打独斗要强得多。
2. 终端匹配。
RS485网络的两端一定要加上合适的终端匹配电阻。
这个终端匹配电阻就像是一个小守门员,它可以防止信号在传输线末端反射回来,造成信号的混乱。
如果没有这个小守门员,信号就像在一个没有尽头的迷宫里乱撞,最后出来的时候就变得乱七八糟了。
一般来说,终端匹配电阻的值要根据传输线的特性阻抗来选择,通常是120Ω左右。
而且这个终端匹配电阻的精度也很重要,可不能太马虎。
如果精度太差,就像守门员的手套太大或者太小,不能很好地完成任务。
所以呢,尽量选择精度在1%以内的电阻。
3. 隔离措施。
为了防止设备之间的电气干扰通过RS485线路传播,要加上隔离器件。
这就好比在两个房子之间砌一堵墙,这样一边房子里的噪音(电气干扰)就不会轻易传到另一边去了。
可以使用光耦或者磁耦来实现隔离。
光耦隔离是个不错的选择,它就像一个用光信号传递信息的小信使。
输入侧的电信号通过发光二极管变成光信号,然后在输出侧再把光信号还原成电信号。
这样一来,两边的电气系统就被有效地隔离开了。
不过在选择光耦的时候,要注意它的速度、隔离电压等参数,要确保它能满足RS485通信的要求。
RS485接线错误常识
RS485接线错误常识通讯距离:最远的设备到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。
如果距离超长,可以选购rs485中继器(485延长器)。
使用中继器理论上可以延长到3000米。
每台485设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。
如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
1、485信号线可以和强电电源线一同走线。
在实际施工当中,由于走线都是通过管线走的,施工方有的时候为了图方便,直接将485信号线和电源线绑在一起,由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰,从而导致485信号不稳定,导致通信不稳定。
2、485信号线可以使用平行线作为布线,也可以使用非屏蔽线作为布线。
由于485信号是利用差模传输的,即由485+与485-的电压差来作为信号传输。
如果外部有一个干扰源对其进行干扰,使用双绞线进行485信号传输的时候,由于其双绞,干扰对于485+,485-的干扰效果都是一样的,那电压差依然是不变的,对于485信号的干扰缩到了最小。
同样的道理,如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话,外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。
4、485布线可以任意布设成星型接线与树形接线。
485布线规范是必须要手牵手的布线,一旦没有借助485集线器和485中继器直接布设成星型连接和树形连接,很容易造成信号反射导致总线不稳定。
很多施工方在485布线过程中,使用了星型接线和树形接线,有的时候整个系统非常稳定,但是有的时候则总是出现问题,又很难查找原因,一般都是由于不规范布线所引起的。
如果由于现场的限制,必须要进行星型连接或者树形连接,可以使用深圳市宇泰科技有限公司的485集线器和485中继器解决相关问题。
5、485总线必须要接地。
在很多技术文档中,都提到485总线必须要接地,但是没有详细的提出如何接地。
严格的说,485总线必须要单点可靠接地。
单点就是整个485总线上只能是有一个点接地,不能多点接地,因为将其接地是因为要将地线(一般都是屏蔽线作地线)上的电压保持一致,防止共模干扰,如果多点接地适得其反。
485光耦隔离电路
485光耦隔离电路
485光耦隔离电路是一种网络通信电路,用于解决485总线通信中的干扰问题。
它采用光耦隔离技术,将发送和接收电路隔离开,从而防止信号间的干扰。
光耦隔离电路通过光耦件实现发送和接收电路之间的隔离,即用光电转换器将发送端的电信号转换成光信号,再将光信号传输到接收端,在接收端再将光信号转换回电信号。
光耦隔离电路可分为单向光耦隔离电路和双向光耦隔离电路。
单向光耦隔离电路只能实现单向传输,即只能从发送端向接收端传输数据,不能反向传输数据。
而双向光耦隔离电路则可以实现双向传输,即可以实现发送端和接收端之间的双向通信。
在485总线通信中,485光耦隔离电路可用于解决信号干扰和信号传输距离过远的问题,从而保证通信的可靠性和稳定性。
同时,485光耦隔离电路还具有电磁抗干扰能力强、抗外界干扰能力强、传输速率高等优点。
485通信电路原理与选择
一、RS485总线介绍:RS485总线是一种常见的串行总线标准,采用平衡发送与差分接收的方式,因此具有抑制共模干扰的能力。
在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候,RS485总线是一种应用最为广泛的总线。
而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。
二、RS485总线典型电路介绍:RS485电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。
隔离型比非隔离型在抗干扰、系统稳定性等方面都有更出色的表现,但有一些场合也可以用非隔离型。
我们就先讲一下非隔离型的典型电路,非隔离型的电路非常简单,只需一个RS4 85芯片直接与MCU的串行通讯口和一个I/O控制口连接就可以。
如图1所示:图1、典型485通信电路图(非隔离型)当然,上图并不是完整的485通信电路图,我们还需要在A线上加一个4.7K的上拉偏置电阻;在B线上加一个4.7K的下拉偏置电阻。
中间的R16是匹配电阻,一般是120Ω,当然这个具体要看你传输用的线缆。
(匹配电阻:485整个通讯系统中,为了系统的传输稳定性,我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。
所以我们一般在设计的时候,会在每个节点都设置一个可跳线的120Ω电阻,至于用还是不用,由现场人员来设定。
当然,具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点,还得有待现场的专家们来解答呵。
)TVS我们一般选用6.8V的,这个我们会在后面进一步的讲解。
RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV。
即当A-B>200mV时,总线状态应表示为“1”;当A-B<-200mV时,总线状态应表示为“0”。
但当A-B在±200mV之间时,则总线状态为不确定,所以我们会在A、B线上面设上、下拉电阻,以尽量避免这种不确定状态。
三、隔离型RS485总线典型电路介绍在某些工业控制领域,由于现场情况十分复杂,各个节点之间存在很高的共模电压。
虽然R S-485接口采用的是差分传输方式,具有一定的抗共模干扰的能力,但当共模电压超过RS-485接收器的极限接收电压,即大于+12V或小于-7V时,接收器就再也无法正常工作了,严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。
485光电隔离电路
485光电隔离电路485光电隔离电路是一种常用的电子电路,用于实现信号的隔离和传输。
它通过光电耦合器将输入信号转换成光信号,再通过光电耦合器将光信号转换成输出信号,实现输入和输出之间的电气隔离。
本文将详细介绍485光电隔离电路的原理、应用以及优缺点。
一、原理485光电隔离电路的核心是光电耦合器。
光电耦合器由发光二极管(LED)和光敏三极管(光电晶体管)组成。
当输入信号为高电平时,LED发出光信号,经过光耦合器的光敏三极管接收并转换成电信号,输出为高电平。
当输入信号为低电平时,LED不发光,光敏三极管不接收光信号,输出为低电平。
通过这种方式实现了输入和输出之间的电气隔离。
二、应用485光电隔离电路广泛应用于工业自动化控制系统中。
由于工业环境复杂,存在电磁干扰、地线干扰等问题,使用485光电隔离电路可以有效地解决这些问题。
具体应用包括:1. RS485通信:485光电隔离电路可以用于RS485通信接口的隔离,避免信号串扰和地线干扰,提高通信稳定性和可靠性。
2. 信号隔离:在工业自动化系统中,常常需要将信号隔离处理,以保护设备和人员的安全。
485光电隔离电路可以将控制信号与被控信号隔离,防止高电压或高电流信号对被控设备造成损害。
3. 转换接口:485光电隔离电路可以实现不同电平或协议之间的信号转换,如TTL电平与RS485电平的转换,方便不同设备之间的连接和通信。
4. 电气隔离:485光电隔离电路可以实现输入和输出之间的电气隔离,避免接地干扰和电磁干扰对系统的影响,提高系统的稳定性和可靠性。
三、优缺点485光电隔离电路具有以下优点:1. 高隔离性能:光电耦合器具有较高的隔离电压和隔离电阻,能够有效地隔离输入和输出信号,保护设备和人员的安全。
2. 抗干扰能力强:光电耦合器可以抵抗电磁干扰、地线干扰等,保证信号的稳定性和可靠性。
3. 传输距离远:光信号传输距离较远,适用于需要远距离传输信号的场景。
4. 速度快:光信号的传输速度快,适用于高速通信和控制应用。
隔离485芯片
隔离485芯片隔离485芯片,顾名思义,是一种用于隔离RS-485通信信号的芯片。
RS-485通信是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议,它的特点是具有高抗噪能力、传输距离远、多节点连接等优势,因此在众多工业自动化设备中被广泛采用。
然而,RS-485通信协议在实际应用中常常面临一些问题,如信号干扰、地线干扰、浪涌电流等。
为了解决这些问题,我们需要使用隔离485芯片来对通信信号进行隔离。
隔离485芯片作为一种辅助电气设备,其主要功能是实现RS-485通信信号的电气隔离。
它包括输入端、输出端和隔离层。
输入端接收来自RS-485总线的信号,并将其传递给隔离层;隔离层将输入信号进行隔离处理,并通过输出端输出给接收设备。
通过电气隔离,可以有效地抑制共模干扰、地线干扰和浪涌电流,提高通信的可靠性和稳定性。
隔离485芯片在工业自动化领域有着广泛的应用。
例如,在工业控制系统中,常常需要将传感器、执行器和控制器之间进行数据传输,而这些设备之间的距离可能很远,同时还会受到一些干扰因素的影响。
通过使用隔离485芯片,可以有效地解决这些问题,确保数据的可靠传输。
此外,隔离485芯片还具有多种保护措施,如过电流保护、过压保护和短路保护等。
这些保护措施可以有效地保护系统的安全,防止由于意外情况导致的损坏。
在不同的应用场景中,隔离485芯片还可以根据具体需求来选择。
例如,有些场景可能需要对信号进行升压,有些场景可能需要对信号进行降压,而有些场景可能需要同时具备升压和降压功能。
总之,隔离485芯片作为一种辅助电气设备,可以有效地解决RS-485通信中的各种问题,提高通信的可靠性和稳定性。
在工业自动化等领域的应用中,隔离485芯片具有非常重要的作用,可为系统的正常运行提供可靠的保障。
485不隔离 引起的差模
485不隔离引起的差模
差模是指在电路中同时存在的两个信号之间的差异。
而差模干扰是指因为电路中存在的不同信号引起的差模干扰。
485总线是一种用于远距离传输数据的通信协议,它可以实现多个设备之间的通信。
然而,如果在485通信中不采取隔离措施,就容易引起差模干扰。
差模干扰可能发生在以下情况下:
1. 地线干扰:当485通信中的不同设备共用同一地线时,地线上的噪声可能会引起差模干扰。
2. 电源线干扰:当485通信中的不同设备共用同一电源线时,电源线上的噪声可能会通过电源线传播到通信线路上,引起差模干扰。
3. 外部电磁辐射干扰:周围的电磁辐射源,如电机、变压器等,可能会引起通信线路上的差模干扰。
差模干扰可能会导致通信中的误码率增加,降低通信质量,甚至导致通信中断。
为了解决差模干扰问题,可以采取以下措施:
1. 隔离:使用485隔离器将通信线路与外部环境隔离,阻止差模干扰的传播。
2. 滤波:在通信线路中添加合适的滤波器,滤除干扰信号。
3. 接地:正确接地可以减少差模干扰的发生。
如果在485通信中不采取隔离措施,就容易引起差模干扰,影响通信质量。
因此,为了保证485通信的可靠性,应该采取相应的隔离措施。
485隔离电路方案详解
RS485隔离电路方案详解1、什么是485隔离电路?RS-485是一种常用的数据通信协议,广泛应用于工业控制系统、楼宇自动化、安防系统等领域。
在某些应用中,为了防止电气噪声干扰或电气冲击,需要对RS-485接口进行隔离。
示例图(仅供参考)2、有哪些方法可以实现485隔离电路?想要做到485电路上的隔离需要采用隔离器件,如光耦隔离器、磁隔离器等。
具体实现步骤如下:使用隔离器:首先,需要选择一款适合的隔离器。
常见的RS-485隔离器有ADI的ADM2483、TI的ISO3082等。
这些隔离器通常集成了RS-485收发器和隔离电源,可以提供高达2500V的隔离电压。
电源设计:隔离器需要两个独立的电源,一个用于隔离前的电路(如MCU),一个用于隔离后的电路(如RS-485总线)。
隔离电源可以使用隔离型DC-DC转换器来实现。
接口设计:RS-485接口通常需要一个120欧姆的终端电阻,用于抑制信号反射。
此外,还可以添加TVS二极管和磁珠,用于防止静电放电和滤除高频噪声。
布线设计:为了减少电磁干扰,RS-485的A、B线应该尽可能地走在一起,且尽量远离高速或高电流的信号线。
软件设计:在软件中,需要正确设置RS-485收发器的工作模式(如半双工或全双工),并根据需要设置数据速率、数据位、停止位和校验位。
我们需要注意的是,具体的设计可能还需要根据实际的应用需求和环境条件进行调整。
同时还需要注意隔离器件的选型和质量,确保隔离电路的稳定性和可靠性。
3、485隔离电路方案存在什么好处?提高通信的可靠性和稳定性:隔离电路可以防止电气噪声和电气冲击对系统造成干扰,从而提高系统的可靠性和稳定性。
保护设备安全:隔离电路可以防止高电压冲击对设备造成损坏,从而保护设备的安全。
提高信号质量:隔离电路可以减少信号传输过程中的干扰,从而提高信号的质量。
扩展系统距离:RS-485接口可以支持长距离的数据传输,而隔离电路可以进一步扩展这个距离。
你知道CAN-RS-485总线为什么要隔离吗?
你知道CAN/RS-485总线为什么要隔离吗?
,若总线靠近或经过这些地方,地环路就会产生电流高达数安培甚至上百安培。
电流流过地环路产生的共模电压就会影响总线的正常通信。
除了稳定的磁场来源,一些电力线的浪涌、雷击、高频噪声等瞬态干扰都有可能被这个巨型的环形天线拾取,并造成通信异常。
怎么办?
将您正在使用的CAN、RS-485收发器换成隔离CAN、RS-485收发器吧!隔离收发器可将总线和控制电路进行电气隔离,将高压阻挡在控制系统之外,可以有效地保证操作人员的人身及系统安全。
不仅如此,隔离可以抑制由接地电势差、接地环路引起的各种共模干扰,保证总线在严重干扰和其它系统级噪声存在的情况下不间断、无差错运行。
如图3所示,使用隔离收发器后,可以有效防止形成地环路,总线参考地可跟随共模电压的波动而波动,共模电压全部由隔离带承受,共模电压对总线信号变得不再可见,从而保证总线稳定可靠地通信。
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485线注意的事项
485线注意的事项一、提高485的稳定性在各种现场中,485总线应用的非常的广泛,但是485总线比较容易出现故障,现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下:1.由于485信号使用的是一对非平衡差分信号,意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以减少数据线上的噪音,所以数据线最好由双绞线组成,并且在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠接地。
2.在工业现场当中,现场情况非常复杂,各个节点之间存在很高的共模电压,485接口使用的是差分传输方式,有抗共模干扰能力,但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时,超过485接收器的极限接收电压。
接收器就无法工作,甚至可能会烧毁芯片和一起设备。
可以在485总线中使用485光隔离中继器,将485信号及电源完全隔离,从而消除共模电压的影响。
3.485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离如果超过100米,建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。
相关接线方法可以参考网页:120欧姆电阻的接法.4.485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离,一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。
星型结构会产生反射信号,影响485通信质量。
如果在施工过程中必须要求485节点离485总线主干的距离超过一定距离,使用485中继器可以作出一个485总线的分叉。
如果施工过程中要求使用星型拓扑结构,可以使用485集线器可以解决这个问题。
5.影响485总线的负载能力的因素:通讯距离,线材的品质,波特率,转换器供电能力,485设备的防雷保护,485芯片的选择。
如果485总线上的485设备比较多的话,建议使用带有电源的485转换器,无源型的485转换器由于时从串口窃电,供电能力不是很足,负载能力不够。
选用好的线材,如有可能使用尽可能低的波特率,选择高负载能力的485芯片,都可以提高485总线的负载能力。
RS485通讯的非隔离和带隔离典型电路图
RS485通讯的非隔离和带隔离典型电路图什么是RS485通讯?RS485总线是一种常见的串行总线标准,采用平衡发送与差分接收的方式,因此具有抑制共模干扰的能力。
在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候,RS485总线是一种应用最为广泛的总线。
而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。
RS485总线典型电路介绍RS485电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。
隔离型比非隔离型在抗干扰、系统稳定性等方面都有更出色的表现,但有一些场合也可以用非隔离型。
非隔离型的典型电路非隔离型的电路非常简单,只需一个RS485芯片直接与MCU的串行通讯口和一个I/O控制口连接就可以。
如图1所示:图1典型485通信电路图(非隔离型)图中D1是ESD保护器,用于静电保护。
最前端的R16是匹配电阻,一般是120Ω,当然这个具体要看你传输用的线缆。
(匹配电阻:485整个通讯系统中,为了系统的传输稳定性,我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。
L1是共模电感,用于抑制共模干扰。
隔离型的典型电路隔离性电路包括给RS485收发芯片供电电源的隔离,以及RS485收发信号和使能信号的隔离。
RS485收发信号和使能信号的隔离采用数字隔离器隔离。
RS485收发芯片供电电源的隔离采用的是隔离电源模块。
信号和电源隔离部分图2-1典型485通信电路图(隔离型)图种U1和I1是隔离器,用于RS485收发芯信号的隔离。
U4是隔离电源,用于隔离器和485收发芯片电源的隔离。
485收发部分图2-2典型485通信电路图(隔离型)图2-2中电路和非隔离型RS485电路是一样。
几种实现485隔离的方案
几种实现485隔离的方案RS485总线是一种使用平衡发送,差分接收实现通讯的通用串口通信总线,由于其具有抗共模干扰能力强、成本低、抗噪能力强、传输距离远、传输速率高、可连接多达256个收发器等优点,广泛应用于工业智能仪表,通讯设备等各个领域。
RS485电路可以分为非隔离型和隔离型。
隔离型电路是在非隔离型电路的基础上增加隔离性能,使得电路具有更强的抗干扰性和系统稳定性。
下面主要围绕隔离型485电路进行简单介绍。
一.什么情况需要485隔离●当485通信接口外部节点连接高压时,极易损坏后端电路,甚至可能会在使用端产生触电;●当485通信节点距离太远时,每个节点的参考地都接于本地的大地,当两端大地之间存在较大的压差时,地电势会以共模电压的方式叠加在信号线上,从而有可能超出端口可承受的共模电压范围,影响正常通信,甚至会损坏后端电路●当距离较远的485通信节点之间的地平面利用线缆进行连接时(如485屏蔽电缆),地线会和大地形成地环路,该环路会耦合外部共模噪声,并产生地环路电流,可能会导致整个电路系统失效。
二.实现485隔离的具体方案为了避免上述情况发生,我们可以使用485隔离电路以实现。
下面介绍几种常用485电路隔离方案。
●利用光耦隔离实现485隔离最早的隔离器件为光耦隔离器。
在基于CMOS的数字隔离器开发成功以前,市面上所有的隔离器件均为光耦隔离器件。
下图为使用传统三个光耦隔离器实现的485隔离电路。
图1 基于光耦隔离的485隔离电路●利用光耦+数字隔离实现485电路隔离由于普通的光耦隔离芯片只能适用于通讯速率较低的情况,那么在高速信号传输电路中,485使能信号可继续使用光耦隔离器件对进行隔离,而数据信号通路则可使用高速数字隔离芯片NSi8121N1实现。
相较于传统光耦电路,系统传输速率提高,且降低了系统复杂度。
下图为利用光耦隔离和数字隔离共同实现的485隔离电路图2 基于光耦隔离和数字隔离的485隔离电路● 利用数字隔离器实现485电路隔离只要有光耦隔离存在,就会有使用寿命短、抗共模能力弱、功耗高等缺点,仍极大的限制电路使用场景,而隔离电路全部使用数字隔离器能很好的避免这些问题。
485接口保护电路设计
485接口保护电路设计随着工业控制系统的发展,485总线已经成为了工业自动化中最为常用的通信总线之一。
在实际应用中,由于485总线使用的是差分信号传输,抗干扰能力较强,但同时也会面临一些安全风险。
因此,在485接口保护电路设计中,有一些关键步骤需要注意。
第一步:485接口的电气隔离设计作为一个差分信号传输的总线,485总线在电学性质上表现出较强的抗干扰能力。
但在实际应用中,由于存在干扰源,例如高压设备、UPS电源、雷电等,会导致485总线电气隔离失效,进而引入毁灭性干扰。
因此,在485接口保护电路设计中,需要采用电气隔离设计,从而保护整个系统免受干扰。
电气隔离的方式可以是使用光耦隔离、变压器隔离或者线路隔离器等。
第二步:485接口的电源保护设计485总线在使用过程中,需要接入电源,而电源本身也是一个安全隐患。
在设计485接口保护电路时,需要考虑措施,对电源进行保护。
这些措施包括电源隔离、电源滤波、电源灵敏度测试等。
此外,还需要关注接口的过电压保护、过流保护等措施,从而更好地保护485接口电路的稳定性与可靠性。
第三步:485接口的防雷保护设计雷击是一个瞬时过程,但其破坏力却非常强大。
在485接口保护电路设计时,应当考虑到环境中的雷击情况,并采取相应的防雷措施。
这些措施包括使用TVS二极管、增加防雷地线等。
另外,在电磁兼容(EMC)方面,也需要对整个系统进行仿真分析,保证其在实际工作中的正常运行。
总之,485接口保护电路设计是一个综合性的问题,需要从电气隔离、电源保护、防雷保护等多个方面着手。
设计师需要根据实际情况,选取更为合适的保护措施,从而保证系统的稳定性、安全性和可靠性。
485芯片隔离方案
485芯片隔离方案随着现代电子产品的不断发展,人们对于电路隔离的需求也越来越高。
在很多应用场景中,为了保证电路的稳定性和安全性,需要对不同电路之间进行隔离。
而485芯片隔离方案就是一种常见的电路隔离方案。
485芯片隔离方案是基于485通信协议的一种隔离解决方案。
485通信协议是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
由于485通信协议具有传输距离远、抗干扰能力强等优点,因此在工业环境中得到了广泛应用。
然而,在实际应用中,由于工业环境的复杂性,不同电路之间常常存在电位差、地电位干扰等问题。
这些问题会导致信号传输的不稳定性和可靠性降低。
为了解决这些问题,人们提出了485芯片隔离方案。
485芯片隔离方案的核心是使用485隔离芯片。
这种隔离芯片内部包含了485通信协议的转换电路和隔离电路。
通过将输入信号与输出信号之间的电路隔离起来,可以有效地解决电位差和地电位干扰等问题,提高信号传输的稳定性和可靠性。
在485芯片隔离方案中,隔离芯片通常还会配合使用光电耦合器等元器件。
光电耦合器可以将输入信号转换为光信号,再通过光电耦合器将光信号转换为输出信号。
这样可以进一步提高隔离效果,减少电路之间的干扰。
除了隔离芯片和光电耦合器,485芯片隔离方案还需要其他辅助元器件。
比如,为了保证输入信号的稳定性,可以使用电压稳压器对输入信号进行稳压处理;为了提高输出信号的驱动能力,可以使用驱动芯片来增强输出信号的电流和电压。
通过以上的隔离方案,可以有效地解决485通信中存在的电位差和地电位干扰等问题。
这样可以保证信号的稳定传输,提高系统的可靠性和稳定性。
而且,485芯片隔离方案还具有安装方便、成本低廉等优点,适用于各种工业环境。
总结起来,485芯片隔离方案是一种常见的电路隔离解决方案。
通过使用485隔离芯片、光电耦合器和其他辅助元器件,可以有效地解决485通信中存在的电位差和地电位干扰等问题,提高信号传输的稳定性和可靠性。
这种方案不仅适用于工业自动化领域,也可以应用于其他需要电路隔离的场景中。
485总线隔离电阻
485总线隔离电阻485总线隔离电阻是一种常用的电子元件,用于在485总线通信中实现信号的隔离和保护。
本文将从以下几个方面介绍485总线隔离电阻的作用、原理、选择和应用注意事项。
一、作用485总线隔离电阻主要起到信号隔离和保护的作用。
在485总线通信中,隔离电阻可有效隔离信号线与外界环境的干扰,避免信号传输过程中的电磁干扰、噪声干扰等问题。
同时,隔离电阻还能提供一定的保护功能,避免因外部环境的干扰而对系统产生损害。
二、原理485总线隔离电阻的原理是利用电阻来实现信号的隔离。
在485总线通信中,信号线上存在两个不同电位的信号,通过在信号线上串联一个电阻,可以实现信号的隔离。
当信号线上存在干扰时,隔离电阻可以将干扰信号通过电阻分流到地,从而保证信号的稳定传输。
三、选择选择适合的485总线隔离电阻需要考虑以下几个因素:1. 隔离电阻的阻值要符合系统的要求。
一般情况下,485总线隔离电阻的阻值为120欧姆,但也有其他阻值的产品可供选择。
2. 隔离电阻的功耗要符合系统的要求。
功耗过大会导致电阻过热,影响系统的正常工作。
3. 隔离电阻的工作温度范围要符合系统的要求。
一般情况下,485总线隔离电阻的工作温度范围为-40℃~+85℃,但也有其他工作温度范围的产品可供选择。
四、应用注意事项在使用485总线隔离电阻时,需要注意以下几个问题:1. 安装位置要合理选择,尽量靠近信号源和接收器,以减少信号传输的干扰和损耗。
2. 注意隔离电阻的连接方式,应按照产品说明书上的接线图进行正确连接,避免接错引脚或短路等错误操作。
3. 注意隔离电阻的使用环境,避免过高或过低的温度、湿度等环境对隔离电阻的影响。
4. 注意隔离电阻的维护保养,定期检查隔离电阻的工作状态,如发现损坏或失效,应及时更换。
485总线隔离电阻是一种重要的电子元件,它能够实现485总线通信中的信号隔离和保护。
选择合适的隔离电阻并正确应用,可以提高系统的稳定性和可靠性。
485通信的变压器隔离
485通信的变压器隔离摘要:本文尝试由485芯片直接驱动变压器,实现485通信的变压器隔离这种简洁方案。
由于变压器传输要求信号直流分量等于零,故数据上采用了曼彻斯特编解码。
为确保解码的16位对齐,还使用了UART的第九位数据来标记字节流顺序的奇偶性。
关键词:485隔离通信,曼彻斯特码,字节错位,微处理器,UART,奇偶校验问题背景:485是工业界普遍采用的一种廉价的串行通信总线。
由于涉及到多台设备甚至多种设备的互联,电气隔离也往往成为其伴随的一种“标配”。
目前常见的隔离方案有所谓的:光耦隔离、磁耦、容耦隔离三大类。
光耦隔离必须配置隔离电源,磁耦、容耦有集成隔离电源的芯片。
三类隔离方案笔者都经历过。
因对光耦隔离的PCB占位面积耿耿于怀,目前倾向于集成隔离电源的数字隔离芯片。
该类芯片典型的有ADuM2687E(磁耦)、CA-IS3092W(容耦)。
谋求简洁:有没有更简洁,体积更小,还无需隔离电源的方案呢?有!那就是变压器隔离。
以太网就用了变压器隔离。
变压器隔离还有一个特出优点。
任何一个485节点宕机(只要不是变压器短路),都不会“拖垮”整个总线系统。
那为什么在485通信中难见变压器隔离方案呢?笔者以为,主要是工业微处理器自带的UART(通用异步收发部件)输出的信号,是一种不归零信号,即直流分量不等于零。
信号不是纯交流,不适合变压器传输。
而曼彻斯特码(后简称曼码)是一种直流分量等于零的归零信号,可以变压器传输。
因此,可以由微处理器以软件编码的方式,把待传输数据先处理成曼码,再交给UART部件发送。
接收则反过来,收到曼码后再软件解码。
付出代价:一是数据的编解码需要开销微处理器的时间。
这个问题对当下已广泛采用1T技术的微处理器来说问题不大,何况可以通过查表法(每半个字节对应16个曼码)加快编解码速度。
二是采用曼码后会牺牲一半的数据速率,因1位2进制原码(0或1)变成了2位(01或10)的曼码。
对此,笔者认为可以通过提速485通信的物理速率来弥补。
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关于485要不要隔离的问题
主要是因为钱的问题。
隔离意味着花钱
隔与不隔要看你的电路如果你的PCB上的既有通讯电路(数字电路)又有模拟电路(一般做电源的很常见)最好是隔离可隔离要花钱想便宜的光耦可又低速权衡一下其实不隔离影响不大的我在公司做的分布式电源就没有用到隔了
隔离+保护,工业场合必须
确实是看场合而定的,我的项目工作环境干扰比较少,并且距离短。
有雷击得话可应用快速抑制二极管,应该和隔离关系不是很大。
电源和信号的隔离主要是防止一个设备损坏之后影响整个系统。
看场合,最近和变频器通信时就遇到干扰的问题了,隔离后OK。
总线上挂十几或几十个子栈的时候,你不隔离试下。
和变频器通信时候不隔离试试看,肯定通不上。
有条件隔离,没条件多考虑TVS管,差分线双绞屏蔽。