RS485總線布線規(guī)范(屏蔽雙絞線)
1、 RS485總線阻抗不連續(xù)
信號在傳輸過程中如果遇到阻抗突變,信號在這個地方就會引起反射,這種信號反射的原理,與光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法,就是盡量保持傳輸線阻抗連續(xù),實際工程中在電纜線的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻的原理就是為了減小信號反射。
從理論上分析,在傳輸電纜的末端只要跨接了與電纜特性阻抗相匹配的終端電阻,就能有效的減少信號反射。但是,在實現(xiàn)應(yīng)用中,由于傳輸電纜的特性阻抗與通訊波特率等應(yīng)用環(huán)境有關(guān),特性阻抗不可能與終端電阻*相等,因此或多或少的信號反射還會存在。信號反射對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀瑲w根結(jié)底是因為反射信號觸發(fā)了接收器輸入端的比較器,使接收器收到了錯誤的信號,導致CRC校驗錯誤或整個數(shù)據(jù)幀錯誤。這種情況是無法改變的,只有盡量去避免它。
2、RS-485接地問題
僅僅用一對雙絞線將各個接口的A、B端連接起來,而不對RS-485通信鏈路的信號接地,在某些情況下也可以工作,但給系統(tǒng)埋下了隱患。RS-485接口采用差分方式傳輸信號并不需要對于某個參照點來檢測信號系統(tǒng),只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但應(yīng)該注意的是收發(fā)器只有在共模電壓不超出一定范圍(-7V至+12V)的條件下才能正常工作。當共模電壓超出此范圍,就會影響通信的可靠直至損壞接口。如圖1所示,當發(fā)送器A向接收器B發(fā)送數(shù)據(jù)時,發(fā)送器A的輸出共模電壓為VOS,由于兩個系統(tǒng)具有各自獨立的接地系統(tǒng)存在著地電位差VGPD,那么接收器輸入端的共模電壓就會達到VCM=VOS+VGPD。RS-485標準規(guī)定VOS≤3V,但VGPD可能會有很大幅度(十幾伏甚至數(shù)十伏),并可能伴有強干擾信號致使接收器共模輸入VCM超出正常圍,在信號線上產(chǎn)生干擾電流輕則影響正常通信,重則損壞設(shè)備。