为什么RS485总线要接终端电阻
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RS485通信终端电阻--通信丢数据原因之一
在进行RS485 通信硬件电路设计时,会遇到一个设计的问题,即485_A 线和485_B 线之间是否并联一个120Ω电阻?如下图所示:
RS485 通信终端电阻
图中120Ω电阻称为通信终端电阻。
这个通信终端电阻是否应该添加,是有条件的,并不是一定要加,具体原
因为:
RS-485 是差分电平通信,在距离较长或波特率较高(19200 以上)时,线路存在回波干扰,此时需要在通信线路首末两端并联120Ω匹配电阻同时匹配电阻会降低线路带负载能力,因此我们推荐在通信速率大于19.2Kps 或线路长度大于200 米时,才需加接匹配电阻。
我就遇到过这种情况,当初设计一个485 通信模块,波特率使用的是9600,线路距离很短,添加了终端电阻,然后就发现在通信过程中出现了丢数据的现象,不停的考虑软件编程,都找不到原因,后来是无意中去掉该电阻,才解决了这个问题,所以这个问题非常重要。
建议在设计电路时,在PCB 中添加该电阻,但是根据需要来决定是否焊接。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
485 120的匹配电阻-回复在电子学和电路设计中,匹配电阻是非常重要的元件之一。
匹配电阻的作用是将两个电路或电子元件之间的阻抗(即电阻、电感和电容等)进行适配,以保证电路间的能量传输效率和信号幅度的一致性。
本文将探讨485和120的匹配电阻。
一、什么是485通信?485通信是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
它的特点是可以支持多个设备同时进行通信,并且可以在较长距离上进行数据传输,具有抗干扰性强的优点。
因此,485通信在工业控制系统中被广泛采用。
二、为什么需要匹配电阻?在485通信中,为了保证信号的传输质量和可靠性,需要将发送端和接收端之间的阻抗进行匹配。
当发送端电阻和接收端电阻相匹配时,可以使信号在电路中传输时无反射,并且能够降低传输线上的噪声干扰。
三、485通信中的匹配电阻选择对于485通信,匹配电阻一般是通过电阻分压网络来实现的。
一般情况下,常用的匹配电阻取值为120欧姆,这是由于120欧姆是接收端的特性阻抗。
四、匹配电阻的连接方式在485通信中,匹配电阻可以连接在发送线和地线之间,也可以连接在接收线和地线之间。
这取决于具体的通信系统和电路设计。
五、如何计算匹配电阻的阻值在设计485通信电路时,需要计算匹配电阻的阻值。
一般情况下,可以采用以下的公式来计算:匹配电阻的阻值= 发送线特性阻抗× 接收线特性阻抗/ (总线特性阻抗- 接收线特性阻抗)其中,发送线特性阻抗和接收线特性阻抗可以从相关手册或规格表中获得,总线特性阻抗一般为120欧姆,这是485通信的标准特性阻抗。
六、匹配电阻的作用匹配电阻的作用是将发送端和接收端之间的阻抗适配,以提高信号的质量和可靠性。
它可以减少信号在传输线上的反射和噪声干扰,从而保证数据的传输质量。
七、匹配电阻的选取注意事项在选择匹配电阻时,需要注意以下几个方面:1. 保证匹配电阻的阻值符合计算的要求;2. 选择质量好的匹配电阻,以保证电路的可靠性和稳定性;3. 确保匹配电阻的功率耐受能力足够。
在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。
理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。
但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。
一般终端匹配采用终端电阻方法,RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。
终接电阻在RS-485网络中取120Ω。
相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。
这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。
另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。
利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。
但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。
还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。
抗干扰~~一般在总线两端接终端电阻即可,但也有例外,例如有临时加上的总线诊断设备,形成支线。
在不接终端电阻的情况下,除了EMC性能下降,其他影响也是有的,例如若CAN总线断开一根,与接终端电阻是不一样的,没接的居然还能收,单线通讯??不过EMC大大的下降,一半左右。
关于阻值计算,好像跟收发器驱动特性,电缆特性有关。
而总线长度主要取决于位定时参数,位速率允许情况下,才能达到一定的总线长度。
总的来说,终端电阻主要用于增强EMC性能,然而EMC性能在汽车级的应用中当然十分重要,一般在两端加入120欧姆的电阻即可。
本人初学,抛砖引玉。
关注~~~另外可推荐一本书:《现场总线CAN原理与应用技术》,北京航空航天大学出版社。
485上拉电阻和下拉电阻
485总线是一种串行通信协议,常用于工业自动化领域的数据传输。
在485总线中,传输线一般采用双线制,分为A线和B线。
而上拉电阻和下拉电阻则是在485总线通信中常见的电路元件。
上拉电阻和下拉电阻都是一种电阻,它们的作用是控制总线上信号的电平。
在485总线中,上拉电阻和下拉电阻分别连接在A线和B线上,起到调整总线电平的作用。
上拉电阻是将总线电平拉高的电阻,它连接在总线A线上,并向上拉高总线电平。
上拉电阻的阻值一般较大,通常为1kΩ至10kΩ。
当总线无信号时,上拉电阻会将总线电平拉高至逻辑1的电平,以保证总线处于高电平状态。
下拉电阻则是将总线电平拉低的电阻,它连接在总线B线上,并向下拉低总线电平。
下拉电阻的阻值一般较小,通常为150Ω至300Ω。
当总线有数据传输时,总线会出现电平变化,下拉电阻则会将总线电平拉低至逻辑0的电平,以保证数据传输的准确性。
总的来说,上拉电阻和下拉电阻在485总线通信中起到非常重要的作用,它们可以保证总线电平的稳定性和数据传输的可靠性。
终端电阻的含义
高频信号传输时,信号波长相对于传输线较短,信号在传输终端会形成反射波,干扰原信号,所以在传输末端要加终端电阻,使信号到达传输末端后不反射。
对于低频信号则不用,在长线信号传输时,一般避免信号的反射和回波,也需要在接受终端接入终端电阻匹配。
终端匹配电阻取决于电缆的阻抗特性,与电缆长度无关。
RS485/RS422一般采用双绞线连接(屏蔽或非屏蔽),终端电阻一般介于100-140欧姆,典型值为120欧姆,在实际配置中,在电缆的缆的两个终端节点上,起始端和最远端各接入一个终端电阻,儿处于中间的各节点,不能接入终端电阻,否则将导致通讯失误。
终端电阻的作用:一般说法:终端电阻是为了消除在电缆中的信号反射,在通信中有两种情况导致信号反射,阻抗不连续和阻抗不匹配,1.阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻值很小,甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,这种信号反射原理,与光从一种介质进入另一种介质原理相似,消除这种反射,就必须在电缆末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小到的终端电阻,使电缆阻抗连续,由于信号在电缆上的传输是双向的,引起信号反射的另一原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配,这种原因引起的反射主要表现在通讯线路在恐闲方式时,整个网络数据混乱,要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。
RS485通讯原理,采用两根双绞线,一根A+或信号正极,一根A-或信号负极,采用差分信号,正信号在+2--+6V之间,负信号在-2---6V之间。
RS422通讯原理,采用四根线。
发射+,发射-,接收+,接收-.
RS232通讯原理,三根线,发射2-3,接受3-2. 5-5GND,发射和GND比较电压,接受和GND 比较电压,记录电压即可。
关于modbus通讯电缆的终端电阻器的作用大家知道基于西门子200(200smart)集成的RS 485通讯协议下的通讯类型,其中有modbus通讯。
其下面又被细分为modbus rtu通讯(西门子官方提供库指令文件)、modbus ascll通讯、USS(西门子特定仅仅只能与西门子驱动器通讯的一种协议)、自由口通讯。
通讯原理:假设系统中有一个主站(只能在系统中设置唯一的主站),与一个或者多个从站plc设备连接。
如果主站在发送请求信息中包含其中一个从站地址信息及数据请求。
(如果不带有从站地址信息,则被判断为广播通讯模式,即向所有的从站发送数据请求),从站会判断请求中的地址与本机中被设置的地址等信息是否一致,如果一致,则会根据信息请求内容,把从站数据发送给主站;如果不一致,则从站会忽略主站的信息数据,如此循环轮询方式或者用户自定义方式进行。
RS 485通讯模式是采用正、负2根信号线(双绞屏蔽线)作为信息传输的媒介,线间电压+2V ~ +6V,则表示逻辑电平1(高电平),线间电压为-2V ~ -6V,则表示逻辑电平0(低电平),差分输出来实现主站与各从站之间建立通讯消息的传递。
如果通讯伙伴之间的距离大于50米(西门子通信手册的规定),则需要在最后一个通讯从站的端子上添加终端电阻器,这个电阻的作用和意义是怎样的呢?我们来说道说道。
如何计算两根导线之间的相关数据:如果这2根导线作无限延长,那么主、从站之间的通讯线路上存在线路电阻(线损)加大;容抗会随着干线的延长而减小,这个可以通过简单的公式来求证。
Rl = ρ* L/S(Ω)其中,ρ导线电阻率L导线长度(米)S导线截面积(平方毫米)Xc = 1 / ω* C (Ω)其中,ω = 2 * 3.14 * f(频率)C 电容容量(法拉)线路间的电容计算Co=0.01207÷[lg(D/r)]其中,Co—两输电线间的电容(μF/km)D—两输电线轴线间的距离(cm)r—导线半径(cm)这3个值的差异决定了通讯电缆的可选择长度范围,当通讯工作频率越高;或者通讯距离增大,2根导线之间的“线阻”就越大,通讯时逻辑电平高或低值是有规约的,如果这些逻辑电平被畸变或者被缩放,则会制约有效的逻辑电平正常传输,使主、从站无法判断正确的信息。
[资源分享] 为什么RS485总线要接终端电阻终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。
在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。
这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。
消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。
这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。
要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。
在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。
补充说明:1.RS-485需要2个终接电阻,接在传输总线的两端,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。
在短距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。
2. 为了抑制干扰,RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻(即为上面所述)。
3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。
RS-485共模输出电压在-7V 至+12V之间, RS-422在-7V 至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ;RS-422是4kΩ;RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
RS485为什么长距离通信时要加一个终端电阻?485的通信方式就是一个正极D+和一个负极D -,两线间的电压为0和1的信号,为什么长距离的时候要加一个终端电阻?在后面并个电阻的作用是什么?个人感觉并不并联这个电阻从电气原理上好像没有太多的意义?这个电阻为什么能识别是整个网络节点中的最后一个设备?最佳答案恩,作为网络传输路径,其中一个重要的指标就是信号反射。
RS485为何要加上下拉电阻RS485总线是一种常用的差分信号传输方式,RS485总线具有抗干扰能力强、传输距离远、节点数多等优点,广泛应用于通信、工业自动化等领域。
但是,在实际应用中,我们可能会遇到一个问题,就是RS485总线是否需要在A 和B 两条线上加上下拉电阻,以及加多大的电阻合适。
本文将对这个问题进行分析和解释。
1、RS485总线是如何工作的首先,我们需要了解RS485总线的工作原理和信号特性。
根据RS -RS485标准,RS485总线是通过两条线(A 和B )来传输差分信号的,根据两条线之间的电压差来判断的当前数据位是0还是1。
RS485传输时的的数据有三种状态:1.当A 和B 之间的电压差B U -U V A AB =大于+200mV 时,RS485收发器输出的逻辑为1;2.当A 和B 之间的电压差B U -U V A AB =小于-200mV 时,RS485收发器输出逻辑为0;3.当A 和B 之间的电压差B U -U V A AB 在-200mV ~+200mV 之间时,RS485收发器可能输出高电平也可能输出低电平,是一个不确定的状态。
2、如何避免出现不确定状态在正常情况下,我们希望接收器收到的数据只能是0或1,对于不确定的状态是不能出现在RS485总线上的。
那么,什么情况下会出现不确定的状态呢?主要有以下两种情况:1.当RS485总线处于空闲状态时,也就是说,所有的RS485收发器都处于接收状态,没有任何一个收发器在驱动总线时。
此时,由于没有任何信号源在总线上产生差分电压,A 和B 两条线上的电压基本相等,也就是说,差分电压基本为0。
2.当RS485总线处于开路状态时,也就是说,某个RS485收发器与总线断开连接时。
此时,由于断开连接的收发器不再对总线产生影响,其余收发器之间的差分电压也基本为0。
3.当RS485驱动器输出不足以使A 、B 产生绝对值大于200mV 压差时,也就是说此时RS485总线信号状态已经不能反映驱动器状态,接收器也无法识别正确信号。
485模块是否都要加偏置电阻在设计485接口的时候,看到网上有很多说法加tvs,终端电阻,偏置电阻,串20欧姆小电阻其中终端电阻肯定是只加到两头的只是偏置电阻为什么每个模块都加阿?那片翻译的文章不是说在有没有终端电阻的时候,偏置电阻的选取差别相当大阿。
为什么都加了?难道是认为肯定都回加终端电阻?应该取多大?2楼:>>参与讨论作者:chaochao12 于2006-6-20 0:25:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------还有偏置电阻都要往小取可是过小的话会不会引起功耗过大?3楼:>>参与讨论作者:独占一江秋于2006-6-20 9:02:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------re必须加,一般阻值120欧。
因为485通讯设备不共地,两台设备通讯线之间电位差可能很大,会烧毁芯片,加电阻作负载形成回路。
4楼:>>参与讨论作者:chunyang 于2006-6-20 9:08:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------偏置电阻仅加一处即可当然也可每个节点都加,但参数不同,其终值要等效于485电平规范所需的偏置值,不能太大或太小,太大不起作用,太小会大大增加不必要的功耗并影响通讯距离和信号的沿特性。
匹配电阻加在总线的端点,故亦称终端电阻,只要线路较长必须加,否则信号反射严重,会干扰通讯。
5楼:>>参与讨论作者:chaochao12 于2006-6-20 22:18:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------实际做法那实际应用中有很多电路图都是用了10K或4.7K的偏置电阻,是不是作的不合适?因为实际中没准要用多少个模块,有时还不用终端匹配,差的就更多了?作者:chaochao12 于2006-6-20 22:20:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------问一江秋在组485网的时候,最好是共地吧?而且120欧姆也是防止信号反射用的啊7楼:>>参与讨论作者:独占一江秋于2006-6-20 23:57:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------回chaochao12共地就不叫485啦8楼:>>参与讨论作者:chaochao12 于2006-6-21 0:03:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------不对在485规范中当然是不共地的可在实际应用中很多时候都是做成共地的,就是为了防止电位差网上的资料也都是这样写的9楼:>>参与讨论作者:computer00 于2006-6-21 0:11:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------规范中也是推荐要地线的^_^10楼:>>参与讨论作者:chunyang 于2006-6-21 10:11:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------去我的Blog中看看吧你问的问题都可以找到答案11楼:>>参与讨论作者:独占一江秋于2006-6-21 11:12:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------re你资金充足,愿意加当然更好,不过记住地线一定要够粗哦,上公里的通讯距离等电位不那么容易做的作者:chaochao12 于2006-6-21 19:28:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------各位老大就是全看完了,才敢问的啊我感觉在节点少,距离短的时候可以不加终端电阻我做的项目中就是这么做的,一点问题也没有只有节点多和距离远的时候才加关于偏置电阻,我一般都没加过,就算要加,我感觉也要根据实际情况算出来再加,而不是直接在模块上加一个固定的电阻不知对否13楼:>>参与讨论作者:独占一江秋于2006-6-21 20:35:00 发布:--------------------------------------------------------------------------------re老弟,做产品不是这样的思路,你要考虑兼容性。
RS485是一个标准总线,具有差分信号和方向控制的特点。
以下是使用RS485时应注意的几点:
1. RS485连接时,信号线不需要交叉(也不能交叉,否则容易烧坏芯片)。
2. 如果使用的是RS485芯片,可以选择5V或
3.3V供电。
3. RS485是有方向控制的,接收和发送方向需要正确设置。
4. RS485芯片分为有极性和无极性两种,使用时需要注意匹配。
5. 在长线信号传输时,为了避免信号的反射和回波,需要在接收端接入终端匹配电阻。
6. RS485一般采用双绞线(屏蔽或非屏蔽)连接,终端电阻一般介于100至140Ω之间,典型值为120Ω。
7. 在实际配置时,在电缆的两个终端节点上,即最近端和最远端,各接入一个终端电阻,而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻,否则将导致通讯出错。
此外,如果使用的是单片机,还需要注意电平转换的问题。
在每次发送完成后,都会接受一个字节0,这是因为在将RS485设置为发送数据状态时,RO会被置低。
为了避免这种情况,建议使用TC中断进行发送。
485总线匹配电阻总线是计算机中用于连接各种设备和组件的一种通信介质。
在计算机系统中,总线起到了连接和传输数据的作用。
而485总线是一种串行总线标准,其主要用于工业自动化、物联网等领域。
在485总线中,匹配电阻是一个重要的概念。
匹配电阻是指在总线的两端分别加上相同阻值的电阻,用于消除总线中的反射信号。
如果在总线两端没有匹配电阻,总线上的信号在传输过程中会产生反射,导致信号失真,进而影响通信的可靠性。
为了更好地理解485总线匹配电阻的作用,我们可以从总线的工作原理和信号传输过程来进行解析。
在485总线中,数据是以电压的形式进行传输的。
当发送器发送数据时,会在总线上产生一个电压信号,表示1或0。
而当接收器接收数据时,会根据电压信号的高低来判断是1还是0。
然而,总线上的电压信号在传输过程中会遇到阻抗不匹配的问题。
在485总线中,总线线缆的阻抗是一个固定的值,通常为120欧姆。
而总线上的发送器和接收器的输出阻抗则不尽相同。
如果发送器的输出阻抗与总线线缆的阻抗不匹配,就会产生信号反射。
而这些反射信号会与原始信号叠加在一起,导致信号失真。
为了解决这个问题,我们需要在总线的两端加上匹配电阻。
匹配电阻的阻值通常与总线线缆的阻抗相等,即120欧姆。
匹配电阻的作用是消除信号的反射,使信号能够在总线上正常传输,从而保证通信的可靠性。
当发送器发送数据时,匹配电阻会吸收信号的反射能量,防止其返回到发送器,从而避免信号的失真。
同时,匹配电阻还能保持总线的阻抗匹配,确保信号的质量。
总结一下,485总线匹配电阻是为了消除总线上信号的反射,保证信号的传输质量和通信的可靠性而存在的。
匹配电阻的阻值通常与总线线缆的阻抗相等,通过吸收信号的反射能量来避免信号的失真。
在实际应用中,正确使用匹配电阻可以提高485总线的性能和稳定性,确保数据的准确传输。
希望通过本文的介绍,读者对485总线匹配电阻有了更加清晰的认识。
在实际应用中,我们需要注意总线的阻抗匹配,正确选择和使用匹配电阻,以确保总线的正常运行和通信的可靠性。
485上下拉电阻485上下拉电阻是一种在RS485通讯中常用的电路元件,它的作用是保证RS485总线在空闲状态下电平为高电平。
具体来说,RS485总线上的上拉电阻和下拉电阻分别将数据线和控制线拉高和拉低,以便正确地传输数据信息。
下面我们将详细介绍485上下拉电阻的相关知识。
一、RS485通讯协议RS485是一种串行通讯协议,它规定了数据传输的电气特性、物理特性和信号传输的时间顺序。
RS485总线可以支持多个设备同时进行通讯,并且通讯距离可以达到1200米左右,因此在工业自动化、建筑自控等领域广泛应用。
二、485上下拉电阻的作用在RS485总线上,上拉电阻和下拉电阻分别作用于数据线和控制线,用于控制总线电平的状态。
在总线上没有任何设备发送数据时,总线处于空闲状态,此时上拉电阻保持数据线为高电平,下拉电阻保持控制线为低电平。
当设备要发送数据时,它会先将数据线拉低,此时控制线和总线的状态会发生变化,然后设备开始发送数据信息。
传输完成后,数据线和控制线都将返回空闲状态,其中数据线由于上拉电阻的作用恢复为高电平,控制线由于下拉电阻的作用恢复为低电平。
三、485上下拉电阻的选型在选择485上下拉电阻时,应根据总线的工作电压、传输距离和传输速率等因素进行综合考虑。
一般来说,欧姆值较小的电阻具有更好的过渡特性,可以提高总线的抗干扰能力和传输质量。
此外,上拉电阻和下拉电阻的欧姆值应相同,以保证总线上的电平匹配和传输质量。
四、485上下拉电阻的安装在安装485上下拉电阻时,应遵循以下规则:1.上拉电阻和下拉电阻应分别连接到总线的两端,以保证整个总线的电平匹配。
2.电阻的导线宜选择优质、铜质的导线,以确保信号传输的稳定性和可靠性。
3.电阻应固定在电路板上,以防止机械振动和信号干扰对它的影响。
4.在安装过程中,应保持电阻的播放方向正确,以免出现误差和损坏的情况。
五、 485上下拉电阻在RS485通讯中的应用在RS485通讯中,485上下拉电阻是不可缺少的电路元件,它能够提高总线的抗干扰能力和传输质量,保障了通讯的可靠性和稳定性。
RS485通讯中布线参数的选择及其影响2023年,随着物联网技术的持续发展,RS485通讯技术成为越来越多应用领域的首选通讯方式。
RS485通讯技术以其高速率、低功耗、可靠性高等特点,广泛应用于工业控制、仓储物流、石油化工、环保输配电等领域。
在RS485通讯中,布线参数的选择是非常重要的。
合理的布线参数能够提高通讯速度,降低误码率,确保通讯质量,保证系统的可靠性和稳定性。
本文将对RS485通讯中布线参数的选择及其影响进行详细介绍。
1. 布线长度RS485通讯最重要的参数之一就是布线长度。
布线长度长短直接影响到通讯速率、传输质量和通讯能力的稳定性。
在布线长度的选择上,需要结合系统的实际情况来进行决策。
一般来说,建议在不超过1200米的距离内进行通讯。
此外,还需要注意布线的走向及线缆抗干扰能力等问题,以保证信号传输质量稳定。
2. 布线电缆在RS485通讯系统中,电缆的选择对于保证通讯质量至关重要。
因为电缆的质量好坏,直接影响通讯信号传输质量。
在选择电缆时,需要注意以下几个方面:(1)阻抗匹配:要选择匹配的电缆阻抗,一般选择120欧姆或者100欧姆的电缆。
(2)屏蔽:要选择屏蔽良好的电缆,以减少干扰,提高通讯信号质量。
(3)电缆的芯线应选择足够粗的直径,以减少电缆电阻,提高通讯有效距离。
3. 终端电阻在RS485通讯中,终端电阻的选择也是关键。
终端电阻是用于控制信号反射的,并提供信号的终止,所以终端电阻的选择直接决定了通讯信号的传输质量。
在选择终端电阻时,需要确保合适的阻值,一般为120欧姆左右。
此外,还需确保终端电阻的正确安装位置和数量。
4. 通讯速率通讯速率也是RS485通讯中的一个重要因素。
通讯速率是指通信信号在单位时间内的传输速度,常见的通讯速率有9600bps、19200bps、38400bps和57600bps等。
在选择通讯速率时,需要结合实际应用情况来进行选择。
如果通讯距离较长,则需要降低通讯速率,以保证数据传输的可靠性和稳定性。
什么是终端电阻,为什么信号线需要增加这个电阻,它有什么作用一、什么是终端电阻终端电阻是在线型网络两端即相距最远的两个通信端口上,并联在一对通信线上的电阻。
终端电阻可吸收网络上的反射波,有效地增强信号强度。
用于屏蔽信号反射,稳定和调整信号。
二、终端电阻的简介高频信号传输时,信号波长相对传输线较短,信号在传输线终端会形成反射波,干扰原信号,所以需要在传输线末端加终端电阻,使信号到达传输线末端后不反射。
对于低频信号则不用。
在长线信号传输时,一般为了避免信号的反射和回波,也需要在接收端接入终端匹配电阻。
其终端匹配电阻值取决于电缆的阻抗特性,与电缆的长度无关。
RS-485/RS-422一般采用双绞线(屏蔽或非屏蔽)连接,终端电阻一般介于100至140Ω之间,典型值为120Ω。
在实际配置时,在电缆的两个终端节点上,即最近端和最远端,各接入一个终端电阻,而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻,否则将导致通讯出错。
三、终端电阻的作用1、阻抗匹配,匹配信号源和传输线之间的阻抗,极少反射,避免振荡。
2、减少噪声,降低辐射,防止过冲。
在串联应用情况下,串联的终端电阻和信号线的分布电容以及后级电路的输入电容组成RC滤波器,消弱信号边沿的陡峭程度,防止过冲。
四、使用终端电阻的原因终端电阻在通信中的作用是为了消除在通信电缆中的信号反射。
然而在通信过程中,有两种原因因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
1.阻抗不连续:信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。
这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。
消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
2.阻抗不匹配:引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。
在1DV15507中,当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。
RS-485
电路中
上下拉
电阻的
作用
1.为什么要加上下拉电阻
上拉电阻就是把不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平,此电阻还起到限流的作用。
同理,下拉电阻是把不确定的信号嵌位在低电平。
在实际工程应用中,由于存在着反射信号和环境等各种干扰的影响,特别是在通讯波特率比较高的时候,在线路上加上下拉偏置电阻是很有必要的,如图1中所示的R5、R6 电阻。
可提高总线的抗电磁干扰能力,管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰,还有长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,可有效的抑制反射波干扰。
图1 上下拉偏置电阻连接图
2. 上下拉电阻计算
图2 RS-485网络上下拉电阻等效模型。
485 120的匹配电阻【最新版】目录1.匹配电阻的定义与作用2.485 通信与 120 欧姆匹配电阻3.485 通信中的常见问题及解决方案4.120 欧姆匹配电阻的选择与应用5.结论正文一、匹配电阻的定义与作用匹配电阻,又称为终端电阻,是指在传输线或信号线末端所接的电阻。
其主要作用是消除信号反射,提高传输线的传输效率和信号完整性。
在通信系统中,匹配电阻能够有效地抑制信号波形的衰减和失真,从而保证数据传输的稳定性和可靠性。
二、485 通信与 120 欧姆匹配电阻RS-485 通信是一种串行通信标准,广泛应用于工业自动化、仪表测量等领域。
在 RS-485 通信中,通常需要使用匹配电阻来提高通信效率。
根据 485 通信标准,匹配电阻的阻值应为 120 欧姆。
三、485 通信中的常见问题及解决方案在 RS-485 通信过程中,可能会遇到信号衰减、信号失真、传输距离受限等问题。
这些问题往往与匹配电阻的选择和使用不当有关。
为了解决这些问题,需要根据实际情况选择合适的匹配电阻,并确保其正确连接。
四、120 欧姆匹配电阻的选择与应用在选择 120 欧姆匹配电阻时,应考虑以下因素:1.阻值精度:匹配电阻的阻值精度直接影响通信效果。
通常情况下,阻值精度越高,通信效果越好。
2.功率承受能力:匹配电阻的功率承受能力应与通信线路中的最大信号功率相匹配,以避免电阻过热损坏。
3.稳定性:匹配电阻应具备良好的稳定性,能够在长时间工作过程中保持阻值稳定。
在应用 120 欧姆匹配电阻时,应注意以下几点:1.正确连接:匹配电阻应连接在信号线的末端,通常是一端连接到数据发送设备,另一端连接到数据接收设备。
2.避免串联:匹配电阻应单独连接在信号线上,避免与其他电阻或元件串联,以免影响通信效果。
3.考虑线路特性:在实际应用中,应根据通信线路的特性(如线缆长度、信号传输速率等)选择合适的匹配电阻。
五、结论总之,在 RS-485 通信中,合理选择和使用 120 欧姆匹配电阻至关重要。
[资源分享]为什么RS485总线要接终端电阻
终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。
在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。
这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。
消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。
这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。
要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。
在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。
补充说明:
1.RS-485需要2个终接电阻,接在传输总线的两端,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。
在短距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。
2.为了抑制干扰,RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻(即为上面所述)。
3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。
RS-485共模输出电压
在-7V至+12V之间,RS-422在-7V至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ;RS-422是4kΩ;RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
RS485为什么长距离通信时要加一个终端电阻?
485的通信方式就是一个正极D+和一个负极D-,两线间的电压为0和1的信号,为什么长距离的时候要加一个终端电阻?在后面并个电阻的作用是什么?个人感觉并不并联这个电阻从电气原理上好像没有太多的意义?
这个电阻为什么能识别是整个网络节点中的最后一个设备?
最佳答案
恩,作为网络传输路径,其中一个重要的指标就是信号反射。
如果没有终端电阻来消除信号反射的话,那么发射信号的设备,在传输路径的终端后,反射信号到发射端,这样使得网络上的信号产生叠加,网络信号就紊乱了。
所以终端电阻是必要的,同时也是与网络的传输阻抗有关。
终端电阻本身应该处于网络中,但是位置建议放在最末端,这样不会衰减正常的信号,它本身是无法识别
其他答案
主要是避免信号传递过程中的错误,加上终端电阻后,可以有效地抑制干扰!
回答者:YHKingKong - 高级工程师第11级
2012-08-21 08:26:25 你好!
PROFIBUS是485网络,以差分电压信号来代表数据0和1。
如果没有终端电阻,或者拨了终端电阻但终端没有电压,会造成阻抗不匹配,导致信号反射,从而电压波形畸变。
但只要波形还能被正确识别,通信就还正常,但造成的影响是存在的。
因此正常来讲必须在终端拨上终端电阻并保持供电。
置评专家:西门子自动化技术支持 2011-07-08 17:04:25
RS485接口、电缆、布网、终端电阻RS485接口RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在
RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS485电缆
在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
理论上RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。
在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公理。
如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。
RS485布网
网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。
在构建网络时,应注意如下几点:
(1)采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信
号叠加,会造成信号质量下降。
(2)应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。
下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。
理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。
但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。
一般终端匹配采用终端电阻方法,RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。
终接电阻在RS-485网络中取120Ω。
相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。
这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。
另外一种比较
省电的匹配方式是RC匹配。
利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。
但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。
还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。
终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。
这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。
消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。
这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。
要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。
在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。