Moin, Ich würde gerne über ein ca. 10 Meter langes Kabel (3 Adern á 0.5mm^2 Querschnitt, Kupfer) ein serielles Signal übertragen (100mA bei 5V, Rechtecksignal). Das Kabel liegt in der Wand, ich vermute dicht hinter der Tapete (Ich würde die Tapete nur ungern abmachen um nachzusehen :D). Meine Befürchtung ist nun, dass das Kabel wie eine große Antenne wirken wird (Ich kenn mich mit der Abstrahlung von Signalen leider nicht so gut aus, deshalb frage ich auch hier). Im Kabel liegen 2 Datenleitungen und eine Masseleitung (0V). Die Frequenz des Signals ist noch nicht festgelegt soll aber irgendwo bei 100kHz liegen und das Signal wird kein Dauersignal sein. Meine Frage ist nun, ob dieses Kabel einen erheblichen Störeinfluss darstellen wird und ob ich das ganze dementsprechend direkt wieder verwerfen kann, oder ob die Leistung dieser Störquelle so klein ist, dass das Ganze nicht weiter stört. Gruß
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Wenn die Signale mit flachen Flanken übertragen werden, brauchst du dir keine Sorgen machen.
Wolfi schrieb: > "Rechteck" <sic!> > > Das Gegenteil von "flachen Flanken". > > Wolfi Na dann mit einer Gegentaktdrossel dagegen vorgehen. Mit Kondensatoren abblocken hilft auch. Man kann auch beides machen. Es hängt wirklich von den Verhältnissen ab.
Hallo, ob eine Leitung zur Antenne wird ober nicht, hängt von deren Länge im Vergleich zu der Wellenlänge der Signale ab. Allerdings zählt da nicht die Grundfrequenz von z.B. 100kHz, sondern die Oberwellen, die steilen Schaltflanken drin sind. Mit HF-Effekten ist schon zu rechnen, wenn die Leitunglänge größer als Lambda/10 ist(Lamdba= Wellenlänge). Ab. labda/4 wird es richtig heikel. Für 10m Leitung sollten also die Wellelänge der HF nicht größer als ca. 100m sein, was einer Freqenz von ca. 3MHz entspricht. Für ein Digitalsignal von 100KHz Grundtakt sind aber ca. 3 MHz allemal für Oberwellen anzunehmen. Neben Abstrahlung hast du dann aber noch andere Probleme, nähmlich Reflexionen an den Leitungenden. Diese wird normal durch sogenannte Terminierung der Leitungsenden (Anpassung der Last an die Leitungsimpedanz) behoben, aber dazu braucht man in der Regel odentliche Treiber. Zu empfehlen wären niedrigere Datenraten in Verbindung mit Tiefpässen in den Leitungen, damit die hohen Frequnzen gar nicht erst entstehen. Gruß Uwi
Von welchen Verhältnissen denn? Kann mir jemand erklären, was genau die Gegentaktdrossel macht? EDIT: U.M hat ja schon einiges erklärt, hatte den Post nicht mehr rechtzeitig gesehen. In welchem Bereich sollten sich die Datenraten denn bewegen? Würde es besser sein, die Taktfrequenz zu reduzieren, zum Beispiel auf 10khz? Und sollen die Tiefpässe einfach an den Anfang und das Ende der Leitung gesetzt werden?
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Tiefpaß (besser Gleichtaktdrossel) eher an die Sendeseite. Warum mußt du digitale Daten mit 100mA übertragen..??
Das wäre ein einfacher Tiefpass. Er nimmt den Rechtecksignalen die steilen Flanken weg. Das Signal wird mit flacheren Flanken übertragen, und hat somit weniger Oberwellen.
1 | 100 Ohm |
2 | IC Ausgang o--[===]----+--------Kabel-----+----o IC Eingang |
3 | | | |
4 | === === |
5 | | 1nF 1nF | |
6 | GND GND |
Die Grenzfrequenz dieses Tiefpasses beträgt ungefähr 1,5 Mhz.
Diese Schaltung findest du übrigen in parallelen Druckeranschlüssen
wieder. Wenn der sendende Mikrochip einen schwachen Ausgang mit hohem
Innenwiderstand hat (wie die ganze 40xx Serie), kann der Widerstand
entfallen.
> 100mA bei 5V
100mA geht so natürlich nicht, wegen dem 100 Ohm Widerstand. Für 100mA
müsste der Widerstadn viel kleiner sein, und der Kondensator viel
größer. Allerdings wird dich dann warscheinlich der Leitungswiderstand
stören.
Da hat sich wohl eine 0 zu viel eingeschlichen, 10mA waren gemeint. Okay, den Tiefpass werd ich einbauen, die Widerstände/Kondensatoren entsprechend anpassen und schauen wie ich das Signal dann wieder dekodiert bekomme. Kann man in etwa abschätzen wie weit die Störung reichen würde? In dem Bereich (ca. 40 Meter) werden Funkpager (diese vom Rettungsdienst) benutzt, weshalb ich auch nicht einfach so drauflos bauen wollte :D
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Dir hilft natürlich die Tatsache dass Hin- und Rückleiter sehr nah zusammen sind. Dadurch heben sich die beiden Felder schon relativ gut auf. Du solltest nicht nur über die Abstrahlung deines Leiters nachdenken, sondern auch über das Einkoppeln von Störungen. Das könnte genauso zum Problem werden wenn irgendwelche Kabel von Leuchtstoffröhren vielleicht parallel verlaufen. Diese arbeiten z.B. oft mit 40-50kHz und sind mal besser und mal schlechter entstört. Ähnlich problematisch können andere Verbraucher sein.
Tim L. schrieb: > 3 Adern á 0.5mm^2 Muss es dieses Kabel sein? Telefon Sternvierer hat sogar eine Abschirmung außen. Dann auf einem Paar Tx und GND und auf dem anderen Rx und noch einmal GND. Dann kannst du dir den ganzen Aufwand mit Tiefpässen und Drosseln ersparen.
Mit dem einkoppeln meinst du in mein Signal? Oder generell in das Kabel? (Das lag da schon vor meiner Zeit :D) Leuchtstoffröhren sind keine vorhanden und ich glaube auch keine anderen Kabel (außer die 230V Leitung). Ich weiß aber nicht ob das Kabel dicht an dieser entlang läuft oder nicht. Mir geht es eigentlich nur darum, dass ich da nicht aus Versehen einen dicken Störsender aufbaue. Mal eine andere Frage, bei Ethernet-Kabeln müsste das ja auch ein Problem sein. Sind dafür die Magnetdinger (sorry für den Ausdruck) in den RJ-45 Steckern da? Ich glaub ich überleg nochmal, ob es nicht eine andere Möglichkeit gibt. Mein Vorhaben ist von einem Raum(10 Meter entfernt) ein Datensignal in einen anderen Raum zu bekommen um zwei Heizungen zu steuern.
Hallo, die 100 mA sind unverständlich und ein ernstes Problem bez. EMV. Je weniger Energie unterwegs ist, desto weniger wird abgestrahlt. Auch die beschriebenen Filtermassnahmen werden dadurch viel aufwendiger. Am einfachsten wäre die Verwendung von Treibern mit kontrollierter Flankensteilheit. Georg
Georg schrieb: > Hallo, > > die 100 mA sind unverständlich und ein ernstes Problem bez. EMV. Je > weniger Energie unterwegs ist, desto weniger wird abgestrahlt. Auch die > beschriebenen Filtermassnahmen werden dadurch viel aufwendiger. Am > einfachsten wäre die Verwendung von Treibern mit kontrollierter > Flankensteilheit. > > Georg Ich hatte bereits geschrieben, dass ich versehentlich 100mA anstatt 10mA geschrieben hatte.
Tim L. schrieb: > Mal eine andere Frage, bei Ethernet-Kabeln müsste das ja auch ein > Problem sein. Nein, Ethernet Kabel sind mindestens verseilte Doppeladern und heutzutage auch aufwendig abgeschirmt. Die Trafos in den Karten sollen für eine galvanische Trennung sorgen.
Pager laufen auf mindestens 27MHz (wenn das gaanz alte sind) oder viel höheren Frequenzen. Zur Beruhigung kanst du dir noch 2 Klappferrite besorgen, wie man sie auf manchen Computerkabeln findet.
Tim L. schrieb: > Ich hatte bereits geschrieben, dass ich versehentlich 100mA anstatt 10mA > geschrieben hatte. Deswegen wird aber die Empfehlung mit der begrenzten slew rate nicht falsch. Sie dir mal das Datenblatt an, mit sowas hast du die gerinngsten Probleme: http://www.linear.com/product/LT1785 Georg
Wie gesagt, jede Stromleitung die in der Nähe verläuft könnte einstrahlen. Das erkennt man auch sehr schön wenn man mit einem Multimeter (Eingang>1Meg) die Spannung einer Unterputzleitung versucht zu messen. Selbst wenn das Kabel nicht angeschlossen ist misst man über 100V~. Das liegt an der kapazitiven Kopplung zu anderen Leitungen. Wenn es was selbstgebasteltes ist würde ich zwei Dinge in Betracht ziehen: - Erhöhen des Spannungspegels. Im einfachsten Fall ein RS232 Converter. Die Daten mit +-12V zu übertragen ist sicherer als mit 0-5V weil dadurch der Signal-Störabstand größer ist. - Geringere Baudrate. Kannst du die Baudrate der Schaltung ändern? Wenn ja mach sie nur so hoch wie notwendig. Eine Heizungssteuerung sollte auch mit 9600bps funktionieren (Du hast ja nichts weiteres zu den Anforderungen geschrieben). Wenn du die Baudrate nicht ändern kannst weil es fertige Teile sind, dann kannst du noch versuchen einen Konverter dazwischen zu hängen. Irgendein kleiner µC mit UARTs. Der µC empfängt das Signal mit 100KHz, übertägt die Daten mit 9600bps und ein weiterer Converter macht wieder ein 100KHz Signal draus. Solange die Datenrate nicht zu hoch ist oder es Anforderungen an das Timing gibt funktioniert das. Ich würde zuerstmal es mit dem ersten Vorschlag probieren. Ist es eine selbstgebaute Schaltung? Welches Protokoll liegt dahinter? UART? Du schreibst, dass du auch 10mA Strom überträgst. Ist das eine reine Datenverbindung oder soll der Sensor auch mit Strom versorgt werden?
Ich kann das ganze noch komplett umgestalten, die Geräte werden alle lokal, nicht über den Bus, mit Strom versorgt. Ich dachte mir ich frag lieber mal vorher bevor ich in die exakte Planung gehe und dann alles wieder verwerfen muss. Selbst die Pegel und Frequenzen sind im Grunde egal, da alles Marke Eigenbau ist. Selbst das Protokoll steht noch nicht fest, aber ich tendiere in Richtung UART, ja (das wäre das einfachste, da dass in den verwendeten AVR's hardwaremäßig schon enthalten ist).
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Na dann...TTL-RS232 Converter, 9600bps, Filterschaltung von oben anpassen für Grenzfrequenz von 50khz. Das sollte ein guter Anfang sein.
Hallo, > Matthias xxx schrieb: > Na dann...TTL-RS232 Converter, 9600bps, Filterschaltung von oben > anpassen für Grenzfrequenz von 50khz. Das sollte ein guter Anfang sein. Genauso kann man es machen. Die RS232-Treiber wären nicht mal nötig, aber weil die eine bessere Schutz gegen Überspannung haben, als nackte Prozessorports, ist das doch besser. Bei 9600 Baud kann man dann auch ruhig einen Tiefpass mit 100 Ohm und 4,7 oder 10nF einsetzen. Verdrillte Leitungen wären in jedem Fall eine gute Idee. Gruß Öletronika
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