為什么RS485(和RS422)需要連接邏輯地?
發(fā)表時(shí)間:2018-09-20
使用RS485串行接口,您必須在所有連接的設(shè)備之間連接邏輯接地。這是必要的,因?yàn)镽S485的規(guī)格要求這樣。不幸的是,許多演示圖形都集中在數(shù)據(jù)線上,為簡(jiǎn)單起見省略了地線。
接地連接未在規(guī)范中明確說明。而是定義了所謂的公共電壓范圍(CVR)。CVR的規(guī)格-7V至+ 12V允許設(shè)計(jì)和制造不太復(fù)雜且因此低成本的電路。如果沒有以某種方式連接邏輯接地,則安裝無法確保在所有站上滿足此要求。沒有這種選項(xiàng)的設(shè)備可能不符合RS485規(guī)范。
傳輸以平衡的方式發(fā)生。兩根導(dǎo)線用于承載一個(gè)邏輯信號(hào)。正差分電壓表示邏輯1,負(fù)差分電壓表示邏輯0.
發(fā)送設(shè)備在CVR內(nèi)產(chǎn)生電壓,典型的+ 5V為高電平,0V為低電平。當(dāng)然,這些電壓是相對(duì)于發(fā)射機(jī)的邏輯地產(chǎn)生的。任何測(cè)量都必須檢查信號(hào)線和邏輯地之間的電壓。當(dāng)信號(hào)連接到設(shè)備時(shí),它必須相對(duì)于接收器的邏輯地來評(píng)估電壓。如果兩個(gè)地電平相差超過+ 7V,則在接收器側(cè),一個(gè)或兩個(gè)電壓可能不在CVR內(nèi)。如果級(jí)別不在定義的CVR內(nèi),則可能無法理解邏輯值,從而導(dǎo)致接收錯(cuò)誤。
基本上這也在維基百科上進(jìn)行了討論,例如Maxim 和Analog Devices等制造商的應(yīng)用筆記。接地的連接可能是隱含的,因?yàn)樗性O(shè)備的邏輯地都連接到某個(gè)全球保護(hù)地面。如果在所有設(shè)備上幾乎相同,則不需要額外的電線。
如果地電平不同,沒有明確的連接,則所有均衡電流都在數(shù)據(jù)線上運(yùn)行,因此通過邏輯電路進(jìn)行發(fā)送和接收。這可能會(huì)損壞設(shè)備,并且經(jīng)常會(huì)隨著時(shí)間的推移而損壞
當(dāng)串行接口電隔離時(shí),有時(shí)隔離邏輯接地沒有接觸。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中,可以進(jìn)行模擬連接。在接收器側(cè),一個(gè)電阻器將正信號(hào)線與地連接,另一個(gè)電阻器將負(fù)信號(hào)線與地連接?,F(xiàn)在作為凈效應(yīng),接收器的邏輯地是正電壓和負(fù)電壓的中間。因此,兩條數(shù)據(jù)線都相對(duì)于接收器位于CVR中。很難為這些電阻器提供合理的值。如果只連接了兩個(gè)設(shè)備,則2k歐姆范圍內(nèi)的電阻應(yīng)該可以完成。但在任何安裝中,這都需要明確的計(jì)算。

