Wie wird die Schirmung eines Kabels angeschlossen?

[Frank S. (hobbyist)]

Ich habe einen Raspberry Pi, an den ich mit einem ungeschirmten ca. 10m 
langen Kabel einen Reed-Kontakt auslese. Der Reed-Kontakt ist an einen 
74HC14 angeschlossen, der den Impuls über ein RC Glied auf rund 1,4 
Sekunden verlängert. Dadurch wird ein Prellen verhindert, dass vor dem 
Einsatz des Timers vorhanden war. Die Versorgungsspannung der Schaltung 
erfolgt über das ungeschirmte Kabel.

Der GPIO wird im Sekundenrhythmus ausgelesen. Der Signaleingang des 
74HC14 ist durch einen 10K Pullup auf High. Der Ausgang ist im 
Ruhezustand ebenfalls High. Schließt der Reed-Kontaktes, wird der GPIO 
für rund 1,4 Sekunden auf LOW gezogen. Das Signal wird protokolliert.

Ich habe ein Hauswasserwerk. Reproduzierbar zeichnet der Raspberry Pi 
ein Signal auf, wenn das Hauswasserwerk anspringt. Daher werde ich als 
erste Maßnahme das ungeschirmte Kabel gegen ein geschirmtes CAT5e Kabel 
tauschen.

Aber wie ist die Schirmung zu verbinden? Bei der Suche im Internet bin 
ich auf diverse Vorschläge gestoßen. Mal am Eingang, mal am Ausgang und 
dann an beiden Seite. Die Erklärung, weshalb die Schirmung an beiden 
Seiten angeschlossen werden sollte, erschien mit am sinnvollsten.

Aber wo schließe ich die Schirmung an? Wird sie auf beiden Seiten auf 
Masse der Versorgungsspannung gelegt oder sollte man sie über eine nahe 
gelegene Steckdose mit dem Schutzleiter (PE) verbinden?

Frank

[Teo D. (teoderix)]

Was für's kommende WE zum schmökern.
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0ahUKEwjzjs2kp6_QAhVDtxQKHdQLCggQFghAMAM&url=http%3A%2F%2Fwww.sieb-meyer.de%2Ftl_files%2Fmedia%2FProdukte%2FDownloads%2FEMC_EMV%2FDeutsch%2FEMV_Geraeteaufbau.pdf&usg=AFQjCNFPyi04tCFpy1b-HOGwMArxT3-RXA&bvm=bv.139138859,d.d24&cad=rja

[oszi40 (Gast)]

Frank S. schrieb:
> Die Versorgungsspannung der Schaltung
> erfolgt über das ungeschirmte Kabel.

1.Erst mal überlegen wo DU Masse angeschlossen hast. Evtl. holt sich 
Dein Wasserwerk "ersatzweise" den PE über Deinen Klingeldraht/Raspberry 
Pi?
2.Jeder Draht ist auch eine Antenne.
3.Evtl. löste Deine Schalung aus, weil ein kurzer Spannungseinbruch war?

[Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)]

Hi, Frank,

> Aber wie ist die Schirmung zu verbinden? Bei der Suche im Internet bin
> ich auf diverse Vorschläge gestoßen.
Die entwerten sich damit gegenseitig.

Vertrau Deinem eigenen Verstand:
1. An welchcr Stelle wird das saubere Signal gebraucht? Wenn ich recht 
verstanden habe, sowohl am Eingang des Schmitt-Triggers 74HC14, als auch 
am Eingang des Raspberry Pi.
2. Wo drohen Einkopplunggen durch Ströspannungen?
3. Wenn Du zwei Alternativen gefunden hast und miteinander vergleichst - 
welche garantiert die geringste Einkopplung?

Das ist aller Wahrscheinlichkeit, wenn ich Recht gelesen habe, am 
Eingang zu 74HC14 und Raspberry Pi.

Denn würdest Du am entfernten Reed-Kontakt schirmen, dann koppelt die 
kapazitive Störspannung auf den Schirm, der Strom dadurch fließt den 
gesamten Schirm entlang - und wegen des Widerstands im Schirm bleibt ein 
kleiner Spannungssprung übrig.

Ciao
Wolfgang Horn

[W.A. (Gast)]

Frank S. schrieb:
> Der Reed-Kontakt ist an einen 74HC14 angeschlossen, der den Impuls
> über ein RC Glied auf rund 1,4 Sekunden verlängert. Dadurch wird ein
> Prellen verhindert, dass vor dem Einsatz des Timers vorhanden war.

Wenn du eine so große Zeitkonstante benötigst, hast du noch ganz andere 
Probleme als simples Kontaktprellen.

[Roland K. (rolandk1)]

Schaltplan und Photos wären für's Verständnis sehr hilfreich.

[HildeK (Gast)]

W.A. schrieb:
> Wenn du eine so große Zeitkonstante benötigst, hast du noch ganz andere
> Probleme als simples Kontaktprellen.

Genau. Wenn trotz 1.4s (!) Zeitkonstante ein Einschalten eines 
entfernten Motors wirkt, dann kommt das über die Stromversorgung des Pi 
oder über die Luft auf den Pi selber.
Da wird ein geschirmtes Kabel vielleicht etwas bringen, aber zuverlässig 
wird es dadurch noch nicht.

[TMG (Gast)]

Wahrscheinlich wäre ein Differenzverstärker besser geeignet für die 
Auswertung.

Dabei eliminieren sich die Störungen über die Zweidrahtleitung von 
selber.

Kann man ganz einfach mit einem Operationsverstärker (oder Komparator) 
aufbauen.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm

Zusätzlich kann die Zweidrahtleitung auch geschirmt sein, den Schirm 
dann auf Masse der Schaltung legen.

Eine Verstärkung brauchst du ja nicht.


Frank S. schrieb:
> Der Reed-Kontakt ist an einen
> 74HC14 angeschlossen, der den Impuls über ein RC Glied auf rund 1,4
> Sekunden verlängert.

Eventuell würde es schon reichen, das RC-Glied symmetrisch auszulegen.
(die Adern der 2-Draht-Leitung sollten in jedem Fall parallel 
verlaufen!)