Digitale Datenübertragung über DC-Versorgungsleitung

#1564199
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Hallo,

wie löse ich am besten folgendes Problem:

Es soll ein Verbraucher (u.a. div. IC`s) mit einer Gleichspannung von 
bspw. 12V betrieben werden. Zwischen Versorgung und Verbraucher liegt 
ein längeres 2-adriges Kabel. Im Verbraucher wird ein digitales Signal 
(Messdaten) erzeugt. Dieses soll nun über die 2-adrige 
Versorgungsleitung wieder zurück zum Versorgungsmodul übertragen werden. 
Es ergibt sich prinzipiell also eine Überlagerung von 
Versorgungsspannung und Digitalsignal auf der Zuleitung. Auf Seite der 
Versorgungsspannung soll das Digitalsignal dann in geeigneter Weise 
wieder abgegriffen werden, um es einer nachfolgenden Weiterverarbeitung 
zuzuführen.

(Versorgung also in die eine Richtung, Daten in die Gegenrichtung auf 
dem gleichen Kabel)

Nun meine Frage:

Wie kann soetwas schaltungstechnisch realisiert werden?
Gast #1564226
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Mehr Input:

Mit welchem Strom rechnest du bei der 12 V Versorgung?
Mit welcher Geschwindigkeit sollen/müssen die Daten übertragen werden?
Welche Datenmengen sind zu erwarten?
Wie lang ist Verbindung?
Steht ein Mikrocontroller auf dem Versorgungsmodul zur Verfügung?
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #1564227
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> Wie kann soetwas schaltungstechnisch realisiert werden?
Mit einem Transistor die Stromaufnahme zyklisch ändern und an der 
anderen Seite die Änderung der Stromaufnahme messen...

Dazu ist nicht ganz unwichtig, dass die restliche Schaltung entweder 
konstant viel Strom verbraucht, oder der Stromverbrauch der restlichen 
Schaltung mit berücksichtigt wird.

So ähnlich wie z.B. bei Zweidrahtsensoren 4-20mA.

Eine Konterfrage: Welche Datenrate willst du darüber fahren?
#1564244
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Zu den Fragen:

Martin schrieb:
> Mit welchem Strom rechnest du bei der 12 V Versorgung?
> Mit welcher Geschwindigkeit sollen/müssen die Daten übertragen werden?
> Welche Datenmengen sind zu erwarten?
> Wie lang ist Verbindung?
> Steht ein Mikrocontroller auf dem Versorgungsmodul zur Verfügung?

1. Ich denke, ich bleibe zwischen 0 und 500 mA.
2. Datenübertragungsgeschwindigkeit: max. einige KBit/s
3. Zu erwartende Datenmenge: einige 16 Bit Wörter pro Zyklus (20ms)
4. Verbindungslänge: max. 100m über 2-adriges AWG24 UTP
5. µC im Versorgungsmodul ist kein Problem (Verbraucherseite muss 
möglichst kompakt werden -> SMD??)

Zyklische Änderung der Stromaufnahme schließe ich mal aus.
Gast #1564272
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Was auch geht,
Die Versorgungsspannung steht eine bestimmte Zeit an, das Sensormodul 
lädt darüber ein Pufferelko, dann wird die Versorgung für n mSekunden 
abgeschaltet und in der Zeit sendet der Sensor Daten zurück. Danach wird 
die DC-Versorgung wieder eingeschaltet etc..
Der Sensor erkennt an Stromversorgung = low dass er senden soll.
ich meine so würden z.B. bei Lego Robotics die Sensoren funktionieren.
Gast #1564278
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... Stromverbrauch der Komponenten ...

Die Stromaufnahme ist nicht unbedingt so wichtig. Du mußt "nur" dafür 
sorgen, daß sie während der Übertragung einigermaßen konstant ist 
und/oder die Änderung des Stroms nicht in der "Nähe" deine 
Datenübertragungsgeschwindigkeit liegt.

Bau dir ein Modell auf: 2 Steckbretter mit Controller (ATMega oder so) 
100 m Kabel dazwischen. Der eine ATMega schaltet einen Widerstand gegen 
Masse, der andere detektiert die Stromänderung über seinen Komparator.

Alternativ:

Schreibe einen Auftrag.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #1564280
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> dann wird die Versorgung für n mSekunden abgeschaltet
> und in der Zeit sendet der Sensor Daten zurück.
Das kollidiert m.E. mit der Forderung:
> 500 mA.
> (Verbraucherseite muss möglichst kompakt werden -> SMD??)
Um mit einem Kondensator 500mA für 10ms zu Puffern braucht man für 5V 
Spannungsunterschied (mal einfach linear gerechnet)
C*U=I*t --> C = I*t/U = 0,5A*10ms/5V = 10mF       :-o
Gast #1564454
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Hallo Suchende , wie wäre es mal mit Schlagwörtern statt Theorien zu 
suchen. Zweidraht Datenübertragung, gibt es schon seit Ewigkeiten als 
Bausätze vom Blauen C und ELV und weiß der Geier von wem noch.
Dummerweise sind die heutigen Schaltungen alle um die SV-Übertragung 
kastriert wurden! Aber das Prinzip sollte durch diesen Thread von 
gleichem Board (also hier) klar werden.
Beitrag "Klingeltasten digitalisieren zum Adern sparen"
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/56970_ZD8_km_web_um.pdf
Wenn Ihr noch ein bischen sucht, in den Archiven bei Conrad, oder den 
richtigen Suchwörten, findet ihr auch das genau passende Prinzip, der 
kapazitiven / induktiven Signaleinkopplung auf die 
StromVersorgungsleitung. Kann doch wohl nicht so schwer sein.
#1565122
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Hallo und vielen Dank an alle für die sowiet gelieferten Infos.

Pufferung per Kondensator oder Akku scheidet aus, da für den 
Verbraucherteil restriktive Anforderungen hinsichtlich Lebensdauer und 
Größe/Gewicht gelten.

Noch ein paar weitere Infos:

Es handelt sich um einen "intelligenten" Sensor, welcher u.a. 
wahrscheinlich einen DSP enthalten wird. Das ganze soll möglichst klein 
werden, d.h. es kommt auf jeden mm³ an (insofern scheidet Pufferung per 
C oder Akku aus).

Nun werde ich erstmal die geposteten Links durcharbeiten und sehen, ob 
da was für mich in Frage kommt.
#1565298
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@  Tom H. (lime)

>wahrscheinlich einen DSP enthalten wird. Das ganze soll möglichst klein
>werden, d.h. es kommt auf jeden mm³ an (insofern scheidet Pufferung per
>C oder Akku aus).

Ist auch unsinnig. Das Zauberwort heisst Modulation. Die Gleichspannung 
blockt man an beiden Enden (Einspeisung und Verbraucher) mit 
Längsdrosseln, 100..1000µH. Dann kann man per Kondensator eine 
Wechselspannung auf die Leitung aufmodulieren und auch wieder abgreifen. 
Fertig. Kann man alles recht einfach aufbauen.

Ich hatte da schon vor längerer Zeit eine Schaltung gepostet, kann sie 
aber leider nicht mehr finden :-(

MFG
Falk

P S Wie wäre eine Bildersuche für das Forum?
#1565504
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Ich finde mein altes Posting nicht mehr. Ist einfacher wenn ich es neu 
mache.

Es funktioniert in etwa so.

Nehmen wir an, wir haben einen 1MHz Takt als Trägersignal. Dieser wird 
mit dem USART Datensignal UND-verknüft. Da bedeutet praktisch, der 
Träger wird im Takt der Daten ein- und aus geschaltet. Ein sehr einfache 
Modulation, OOK, ON OFF keying. Über einen Koppelkondensator wird das 
Signal auf die Leitung gebracht, der Kondensator blockt die 
Gleichspannung. Die Spulen an beiden Enden blocken den 1MHz Träger in 
Richtung Spannungsquelle und Stromversorgung des Sensors, 100uH haben 
bei 1 MHz ~630 Ohm induktiven Widerstand, das Signal wird also nicht 
durch die Stromversogung V+ oder C3 kurzgeschlossen. Auf der anderen 
Seite wird über einen Kondensator wieder ausgekoppelt und über einen 
einfachen Gleichrichter + Tiefpass demoduliert. Die Zeitkonstante von 
R1*C4 muss an die Datenrate sowie den Träger angepasst sein. Hier haben 
wir 22µs, damit sollten 9600 Baud noch machbar sein. Wenn man niedrigere 
Datenraten will, müssen C1 und C2 vergrößert werden.

MFG
Falk
Angehängte Dateien:
#1565702
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@  Martin (Gast)

>Im Anhang die Simulation. Oben ist das modulierte Signal - unten (Ua)
>ist das Ausgangssignal.

Sieht doch ganz OK aus, oder?

>Wie sieht das bei einer 100 m langen Leitung mit der Abstrahlung aus?
>Sind da Probleme zu befürchten?

Naja, man sollte schon auf jeden Fall verdrillte Leitungen verwenden, 
eine Abschirmung wäre auch nicht schlecht. Ggf. kann man am Ausgang von 
IC1 noch eine RC-Filter mit 1 MHz Grenzfrequenz legen, damit die 
Oberwellen gefiltert werden.

MFG
Falk
Gast #1565801
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... sieht doch ganz OK aus, oder? ...

Ja doch - ist mehr als brauchbar. Am Wochenende werde ich Schaltung auf 
2 Steckbrettern testen. Als "Einspeisespannung" werde ich 1 - 2 Volt 
nehmen und zur Auswertung den Komparator eines ATMega8 heranziehen.
#3900084
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Falk Brunner schrieb:
> Nehmen wir an, wir haben einen 1MHz Takt als Trägersignal.

Mal eine blöde Frage: Braucht man denn überhaupt einen Träger und so 
eine recht komplexe Schaltung?

Ich hab davon nicht viel Ahnung, daher bitte Nachsicht wegen dieser 
vielleicht für manche unsinnig klingenden Frage.

Mein Ziel ist: Ich will zwei Arduinos seriell (9600kbit) miteinander 
sprechen lassen (nur in einer Richtung) und dazu die 
Spannungsversorgungsleitung (12V) zwischen den beiden nutzen (ca. 10m). 
Wie mach ich das denn am Einfachsten?

Kann ich nicht einfach den TX-Pin des einen uC per Kondensator auf die 
Leitung legen und am anderen Ende ebenfalls per Kondensator wieder auf 
den RX-Pin des anderen uC schalten? Wenn nein, warum geht sowas nicht? 
Und falls ja, welche Spulen und Kondensatoren bräuchte ich für die 
geschilderten Bedingungen?

Was natürlich die Sache vereinfachen würde: Gibt es fertige Sende- und 
Empfangseinheiten als ICs oder ganze Platinen, die man für genau sowas 
nutzen kann, preislich möglichst im unteren Bereich? Vielen Dank für ein 
paar Tipps und Hinweise.
#3900099
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Lothar Miller schrieb:
> Spannungsunterschied (mal einfach linear gerechnet)
> C*U=I*t --> C = I*t/U = 0,5A*10ms/5V = 10mF

vielleicht verstehe ich ja was nicht, aber bei mir gibt das 1mF = 1mAs/V

das bedeutet das in 10ms bei 0,5A die Spannung um 5V fallen darf, darf 
sie aber nicht, aber wenn sie um 1V fallen darf würden 4,7mF oder 4700µF 
reichen in 6,3V und gibts schon recht klein

z.B. 12x21mm
http://forum.mosfetkiller.de/viewtopic.php?t=26390&p=206202
#3902473
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> Mein Ziel ist: Ich will zwei Arduinos seriell (9600kbit) miteinander
> sprechen lassen (nur in einer Richtung) und dazu die
> Spannungsversorgungsleitung (12V) zwischen den beiden nutzen (ca. 10m).
> Wie mach ich das denn am Einfachsten?

Hat keiner eine Idee oder Tipps, wie ich hier weiterkomme?
#3902507
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Andreas F. schrieb:
>> Mein Ziel ist: Ich will zwei Arduinos seriell (9600kbit)
> miteinander
>> sprechen lassen (nur in einer Richtung) und dazu die
>> Spannungsversorgungsleitung (12V) zwischen den beiden nutzen (ca. 10m).
>> Wie mach ich das denn am Einfachsten?
>
> Hat keiner eine Idee oder Tipps, wie ich hier weiterkomme?

Sendearduino hängt an einem Akku der von der Speiseleitung geladen wird 
und einem Lastwiderstand der auch bei vollem Akku Strom aus der LEitung 
saugt. Der Sendearduino schaltet ein Relais um und trennt die 
Sendedatenleitung, der Stromfluss hört auf.

Der andere Arduino überwacht den Strom und wenn keiner mehr fliesst 
weiss er das die Leitung frei ist und schaltet die Leitung von speisen 
per Relais auf RxD um.

Der Sendedatenarduino sieht nun das keine 12V mehr auf der Leitung sind 
und schaltet die Leitung per Relais auf TxD und überträgt seine Daten 
mit definierten EOF oder EOT und trennt dann die Leitung vom TxD 
undwartet wieder auf die 12V zum anschalten an die Versorgung.

Alternativ kannst du dich ja in FSK Modulation einlesen und dies auf die 
DC Leitung per Träger aufmodulieren.
#3903069
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Abdul K. schrieb:
> Dir fehlen leider sehr viele Grundlagen, aber das hier mag deine Lösung
> sein.

Danke für Deinen Tipp, aber dass ich über das Thema nicht tiefergehend 
Bescheid weiß, wusste ich auch vorher schon ohne Deinen Kommentar und 
Dein Bild ist ohne nähere Erläuterung und Daten nicht wirklich 
hilfreicher als der Schaltplan weiter oben.


Joachim B. schrieb:
> Sendearduino hängt an einem Akku der von der Speiseleitung geladen wird
> und einem Lastwiderstand der auch bei vollem Akku Strom aus der LEitung
> saugt. Der Sendearduino schaltet ein Relais um und trennt die
> Sendedatenleitung, der Stromfluss hört auf.

Danke, auch eine Möglichkeit, das stimmt. Ich muss aber erwähnen, dass 
ich das nicht machen kann, weil über die 12V-Leitung nicht bloß der 
Empfängerarduino gespeist wird, sondern diverse andere Geräte. Eine 
Unterbrechung, und noch dazu alle paar Sekunden, ist daher leider nicht 
möglich.

Scheint wohl doch eine ziemlich komplexe Sache zu sein.
#3903087
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Andreas F. schrieb:
> Kann ich nicht einfach den TX-Pin des einen uC per Kondensator auf die
> Leitung legen und am anderen Ende ebenfalls per Kondensator wieder auf
> den RX-Pin des anderen uC schalten? Wenn nein, warum geht sowas nicht?

Nein, weil in der Versorgung jede Menge Pufferelkos sind um eben die 
Versorgung überall auch bei schnellen Schaltflanken stabil zu halten.
Genau das würden sie mit deinem eingespeisten Signal machen, 
kuzschliessen und die Versorgung stabil halten.
Deshalb brauchst du die Spulen, weil die die Übertagungsstrecke von den 
Kondensatoren des Netzteils und der Verbraucher entkoppeln.

Andreas F. schrieb:
> Und falls ja, welche Spulen und Kondensatoren bräuchte ich für die
> geschilderten Bedingungen?

Siehe die geposteten Schaltungen

Andreas F. schrieb:
> Scheint wohl doch eine ziemlich komplexe Sache zu sein.

Wenn du die paar Bauteile schon komplex nennst, dann hatte Abdul recht. 
Was erwartest du, daß es jemand für dich aufbaut?
Es gibt Simulationen, also leg los. Nur so kannst du deine Kenntnisse 
verbessern.
Alternativ nimme ein Kabel mit einer Ader mehr, das ist die einfache 
Lösung.
#3903095
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Udo Schmitt schrieb:
> Nein, weil in der Versorgung jede Menge Pufferelkos sind um eben die
> Versorgung überall auch bei schnellen Schaltflanken stabil zu halten.
> Genau das würden sie mit deinem eingespeisten Signal machen,
> kuzschliessen und die Versorgung stabil halten.
> Deshalb brauchst du die Spulen, weil die die Übertagungsstrecke von den
> Kondensatoren des Netzteils und der Verbraucher entkoppeln.

Danke, das ist mir schon soweit klar, aber brauche ich denn trotzdem 
noch ein Trägersignal?


> Wenn du die paar Bauteile schon komplex nennst, dann hatte Abdul recht.
> Was erwartest du, daß es jemand für dich aufbaut?
> Es gibt Simulationen, also leg los. Nur so kannst du deine Kenntnisse
> verbessern.

Was meinst Du mit Simulationen?

Also wenn ich Dich richtig verstehe, kann ich die Schaltung von Falk 
oben verwenden und mit lediglich 2 x 100nF und 2 x 100uH müsste es im 
Prinzip schon gehen? Komm ich denn mit diesen Werten hin mit der 
genannten Baudrate?
#3903186
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Moment! Ich hab da mal vor URZEITEN was gebastelt, eine Modulation der 
Betriebsspannung, war für die Datenübertragung an eine Propelleruhr. ;-)

Siehe Anhang. Das Datensignal vom UART schaltet per Leistungsstufe den 
Transistor Q2. Die kurzen LOW-Pausen der Daten-Bits muss der Elko beim 
Empfänger puffern. Hier ist es also von Vorteil, mit hohen Baudraten zu 
arbeiten und immer mal ein paar ms Pausen zu machen, ggf. einfach durch 
Nutzung von 2 Stopbits. In Ruhezustand (Stopbit = HIGH) sind die 12V 
normal durchgeschaltet.

Der Vorteil dieser Schaltung ist, dass man keinen HF-Träger braucht, das 
verbessert die EMV. Man kann auch ultra niedirge Baudraten nutzen, so 
man denn will, muss aber ggf. den Pufferkondensator am Empfänger 
deutlich vergrößern. Faustformel. 10mF bedeuten 1V Spannungsabfall in 
10ms bei 1A Ausgangsstrom. Einfacher geht es kaum.

Njoy
Angehängte Dateien:
#3903193
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@ Andreas F. (solipo)

>Danke, das ist mir schon soweit klar, aber brauche ich denn trotzdem
>noch ein Trägersignal?

Ja. Denn wenn dein Nutzsignal nicht gleichspannungsfrei ist und 
ausserdem eher niederfrequent, dann funktioniert es nicht.

>Also wenn ich Dich richtig verstehe, kann ich die Schaltung von Falk
>oben verwenden und mit lediglich 2 x 100nF und 2 x 100uH müsste es im
>Prinzip schon gehen?

Im Prinzip ja. ;-)

> Komm ich denn mit diesen Werten hin mit der genannten Baudrate?

Sollte passen, hab ich aber nicht real getestet.
#3903203
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Vielen Dank, Falk.

Deine UART-Schaltung ist interessant. Aber ich muss über die Leitung je 
nachdem um die 2-3A Leistung übertragen, kann ich denn da den Strom 
ständig unterbrechen, ohne dass sich das stark auf die angeschlossenen 
Geräte auswirkt? Da müsste dann ja ein ziemlich großer Elko rein.

Ansonsten, wenn ich Deine obere Schaltung zur Aufmodulation verwende, 
brauche ich also definitiv einen Träger, sofern sie nicht 
gleichspannungsfrei ist? Das ist sie im Falle von UART dann wohl nicht, 
oder? Musiksignale oder sowas wäre es dagegen eher?
#3903212
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Ok, hier mal eine 2. Version. Deise erzeugt mittels einer integrierten 
H-Brücke ein Wechselsignal. Über einen schnellen Brückengleichrichter 
wird daraus wieder eine Gleichspannung.

Vorteile:
- Beliebige Baudraten (ohne Pausen) bzw. auch einfache Schaltsignale 
können übertragen werden
- Pufferkondensator im Empfänger kann minimiert werden

Nachteile:
- die Empfängerschaltung hat keinen echten Massebezug mehr und kann 
somit auch nicht an andere Signale am Sender angeschlossen werden
- Der Leistungsttreiber muss den vollen Empfängerstrom dauerhaft 
aushalten
Angehängte Dateien:
#3903221
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@Andreas F. (solipo)

>nachdem um die 2-3A Leistung übertragen,

2-3A ist ein Strom, keine Leistung.

> kann ich denn da den Strom
>ständig unterbrechen, ohne dass sich das stark auf die angeschlossenen
>Geräte auswirkt?

Sicher, macht dein Gleichrichter im klassichen 50 Hz Trafonetzteil auch 
nicht viel anders.

> Da müsste dann ja ein ziemlich großer Elko rein.

Nein! Rechne!

>Ansonsten, wenn ich Deine obere Schaltung zur Aufmodulation verwende,
>brauche ich also definitiv einen Träger, sofern sie nicht
>gleichspannungsfrei ist?

Ja.

> Das ist sie im Falle von UART dann wohl nicht,

Nein.

>oder? Musiksignale oder sowas wäre es dagegen eher?

Ja. Aber das ist breitbandig und enthält niederfrequente Anteile, das 
wird nix mit den Drosseln. Da muss man aktiv was machen, so wie hier. 
Ist aber noch mehr Aufwand.

So

Beitrag "Re: Phantomspeisung & FBAS"

Oder so

Beitrag "Re: Gyrator zum entkoppeln"
#3903248
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>> Da müsste dann ja ein ziemlich großer Elko rein.
>
> Nein! Rechne!

Bei 10kbit wären das bei ständigem Wechsel ~0,1ms pro Bit. Aber wenn mal 
10 Nuller hintereinander kommen, sind es eher 1ms, also 1mF, wenn ich 1V 
Abfall bei 1A erlaube.

Wenn ich nun 3A brauche, aber nur 0,1V Abfall will, sind das 30mF, 
richtig? Dafür nimmt man dann Supercaps oder sowas, nehm ich an.

Klingt eigentlich gar nicht so verkehrt. Aber angenommen, ich übertrage 
da ständig Daten, dann verhält sich das ja schon wie ein deutlicher 
Widerstand, oder?
#3903305
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@ Andreas F. (solipo)

>Bei 10kbit wären das bei ständigem Wechsel ~0,1ms pro Bit. Aber wenn mal
>10 Nuller hintereinander kommen, sind es eher 1ms, also 1mF, wenn ich 1V
>Abfall bei 1A erlaube.

Ja.

>Wenn ich nun 3A brauche, aber nur 0,1V Abfall will,

0,1V sind SEHR wenig. Brauchst du das WIRKLICH?

> sind das 30mF,
>richtig? Dafür nimmt man dann Supercaps oder sowas, nehm ich an.

Ja.

>Klingt eigentlich gar nicht so verkehrt. Aber angenommen, ich übertrage
>da ständig Daten, dann verhält sich das ja schon wie ein deutlicher
>Widerstand, oder?

???

Du kannst/solltest nicht ständig Daten übertragen. Besser mit der 
doppelten Baudrate arbeiten und zwischen den einzelnen Bytes immer 1 
Byte Pause lassen. Damit kommst du einer idealen, hochfrequenten 
Übertragung näher.
#3903455
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Georg schrieb:
> Ausserdem wollte der TO doch
> Daten in Gegenrichtung zur Versorgung übertragen, oder habe ich das
> falsch verstanden?

Der TO vielleicht schon, aber Falk antwortete ja mir. Bei mir würde die 
Richtung  durchaus stimmen.


Dieter Werner schrieb:
> Tom H. schrieb:
>> 4. Verbindungslänge: max. 100m über 2-adriges AWG24 UTP
>
> Andreas F. schrieb:
>> Aber ich muss über die Leitung je nachdem um die 2-3A Leistung übertragen ...
>
> Ähem, 100m AWG24 haben pro Ader ca. 7,5 Ohm - für Hin- und Rückleitung
> zusammen ergibt das bei 2A einen Spannungsabfall von 30V.

Du vermischst Fragen von Früher mit meinen Angaben. Ich habe 0,75mm², 
das passt schon.
#3903546
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Beitrag "Re: Digitale Datenübertragung über DC-Versorgungsleitung"

"Mein Ziel ist: Ich will zwei Arduinos seriell (9600kbit) miteinander
sprechen lassen (nur in einer Richtung) und dazu die
Spannungsversorgungsleitung (12V) zwischen den beiden nutzen (ca. 10m)."

0,75mm^2 sind ~24mOhm/m, macht bei 10m hin und zurück 480mOhm bzw. bei 
3A ~1,5V Spannungsabfall.

Ach ja, ne Freilaufdiode vom MOSFET gegen GND wäre nicht verkehrt ;-)
#7234906
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Genau so eine Lösung fand ich eben in einer aroSTOR 
Brauchwasserwärmepumpe von Vaillant vor. Das externe Bedienteil hängt 
mit nur zwei Strippen am Leistungteil.
Die Datenbübertragung muss zwangsläufig bidirektional sein. Wundert mich 
wirklich, dass man hier nicht einfach zwei Adern mehr spendiert hat bei 
so einer kleinen Entfernung (< 1 m)
Falls jemand einen Schaltplan von diesem Gerät hat wäre ich sehr 
interessiert.
Gast #7234916
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> Wundert mich wirklich, dass man hier nicht einfach zwei Adern
> mehr spendiert hat bei so einer kleinen Entfernung (< 1 m)

Es wundert dich weil du vermutlich nicht aus der Industrie kommst. .-)

Der Kaufpreis von sagen wir mal 1000Euro fuer einen Sensor/Aktor ist
oftmals geringer als das verlegen eines Kabels. Daher gibt es viele
Anwendungen wo es preislich guenstiger ist wenn man alles auf zwei
Adern macht.

Und um mal nur die urspruengliche Frage, wie hier fuer Fragen aelter
wie 6Monate gefordert, zu beanworten. Es gibt dafuer in der Industrie
einen Standard der heisst HART. Ueblicherweise auf 4-20mA angewendet.
Aber natuerlich koennte man die dafuer vorhandenen und kaufbaren
Modem-ICs auch fuer anderes nutzen.

Olaf
Gast #7241876
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@Olaf
Es wundert dich weil du vermutlich nicht aus der Industrie kommst. .-)
Nein, es wundert mich WEIL ich aus der Industrie komme ..

und ich schon Stunden/Tage in nervigen Meetings über zu teure Hardware 
verbracht habe. So einen Bus wirklich in einem Consumerprodukt zu finden 
das genau wundert mich.
Gast #7242104
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olaf schrieb:
> Daher gibt es viele
> Anwendungen wo es preislich guenstiger ist wenn man alles auf zwei
> Adern macht.

Ist doch völliger Quatsch, das Verlegen eines 2 oder 4-adrigen Kabel 
kostet fast das gleiche. Das bisschen Kupfer. 4-20 mA ist 
Steinzeit-Technik. Die meisten modernen Sensoren haben entweder einen 
Bus oder man setzt früher oder später eh von analog nach digital um.
Gast #7242153
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> Ist doch völliger Quatsch, das Verlegen eines 2 oder 4-adrigen
> Kabel kostet fast das gleiche.

Und wenn das Kabel schon da liegt? Dann verlegst du ein neues? Laesst da 
ein Team kommen das erstmal drei Tage die Kabel durch deine Anlage 
zieht, fragst dich die ganze Zeit ob die dabei vielleicht ein Altkabel 
beschaedigen das schon 20Jahre auf der Buehne liegt und bezahlst danach 
die Spezialfirma welche die Brandsperren wieder erneuert? Glaub mir das 
willst du nicht.

Und bedenke die neuen schickimickibusse haben gerne mal spezielle Kabel 
fuer ihre coolen Daten.

> Die meisten modernen Sensoren haben entweder einen
> Bus oder man setzt früher oder später eh von analog nach digital um.

Wie gesagt, und auch Thema dieses Thread, auch bei analogen Busystemen 
wie 4-20mA kannst du ja digital aufmodulieren. Die modernen Systeme sind 
aber, CAN, Ethernet/IP, Ethercat, Modbus/TCP, Profibus, Profinet. Und 
bestimmt noch fuenf weitere die ich gerade vergessen habe. Welches nutzt 
du in deiner Firma? Einen? Alle? Was glaubst du kannst du als 
Entwicklungsfirma stemmen? Ab welcher Firmengroesse hast du einen 
Spezialisten der das jeweils konfigurieren kann?

Ich verrate die mal ein Geheimnis. Die meisten Kunden kaufen immer noch 
4-20mA selbst wenn du den modernen Schickimickikram anbietest.

Einfach weil es keinen Standard gibt sondern sehr viele.

Olaf
(Firma: S-C-I DATA GbR) #7242161
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Neben bei erwähnt:
Um ein Datensignal auf eine Leitung via LC Ein/Auskopplung zu 
übertragen,
empfiehlt sich als beispiel eine MFM Modulation zu verwenden. Dan ist 
das Signal stabil und auch so Byte wie "00000000" und "11111111" werden 
sauber übertragen. ;-) Eignet sich übrigens auch hervorragend um Signale 
via Übertrager galvanisch zu trennen.
Der MSP430FR2355 z.B. hat dafür extra ein MFM Modul integriert.

Siehe:https://www.mikrocontroller.net/articles/MSP430#MFM'-f%C3%A4hige_UART
Dort ist dann auch noch ein Wikipedialink zur genauen Erklärung zu MFM

;-)
Angehängte Dateien:
Gast #7242170
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Naja, es empfiehlt sich vor allem einfach einen fertigen Modembaustein
zu verwenden. Einer davon waere z.B der hier:

https://www.ti.com/product/DAC8740H

TI hat aber gerade auch ein paar neue angekuendigt, allerdings
weiss ich deren Bezeichnung gerade nicht.

Und es gibt auch noch 2-3 weitere Hersteller von sowas.
Sowas wuerde ich jedenfalls verwenden wenn ich privat meine Bude
mit irgendwas digitalem ausstatten wollte das Kabel nutzt.

Olaf
#7242171
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Andreas F. schrieb:
> Braucht man denn überhaupt einen Träger

Nein, aber 1000mal größere Spulen da die Frequenz auf ca 1khz fallen 
kann.
Ein weiterer Vorteil des Trägers ist der er eine Frequenz (1Mhz) hat die 
läßt sich besser flitern wie 1-9,6khz.
Störungen kann es Immer geben , egal wie übertragen wird. Der Empfänger 
sollte damit klar kommen , nicht auf "Selbszerstörung" gehen nur weil 
ein Bit gekippt ist ;-)
(Firma: S-C-I DATA GbR) #7242176
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olaf schrieb:
> Naja, es empfiehlt sich vor allem einfach einen fertigen Modembaustein
> zu verwenden. Einer davon waere z.B der hier:

Ja es gibt auch noch stein alte IC's wie TDA5051A die sich dazu eignen 
würden.
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/TDA5051A.pdf

Ich habe das Beispiel mit dem MSP430µC einfach gebracht weil ich mit 
diesem schon zig solche Situationen gelöst habe, wo entweder "alte 
verbaute Leitungen" oder Netzwerkabel mit Netzwerkübertrager, diese MFM 
Modulation als ideale Lösung vorgaben.

Der TDA5051A wird eigentlich sonnst zu Übertragung von Daten,
auf Netzleitungen gerne verwendet,
weil er auch ganz gut mit stark versautem Wechselspannungsnetz
klar kommt. ;-)
Gast #7242178
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Tom H. schrieb:
> 1. Ich denke, ich bleibe zwischen 0 und 500 mA.
Ungenauer geht es nicht?
Stelle es fest, was für eine Last hängt da dran?

> 2. Datenübertragungsgeschwindigkeit: max. einige KBit/s
> 3. Zu erwartende Datenmenge: einige 16 Bit Wörter pro Zyklus (20ms)
Wie groß ist "einige"

> 4. Verbindungslänge: max. 100m über 2-adriges AWG24 UTP
Bei AGW24 kommt auf 100m insgesamt ein Leitungswiderstand von 18Ω 
zusammen. Wenn du da am einen Ende 12V einspeist und am anderen Ende die 
Stromaufnahme zwischen 0 und 500mA schwankt, kommt am Verbraucher noch 
eine Spannung zwischen 3 (in Worten: drei) und 12V an.
Da wirst du noch ein paar Hausaufgaben machen müssen.

> Zyklische Änderung der Stromaufnahme schließe ich mal aus.
Zyklisch ist natürlich der falsche Begriff. Die muss sich mit dem 
Datentakt entsprechend dem Dateninhalt ändern.

Tom H. schrieb:
> Pufferung per Kondensator oder Akku scheidet aus, da für den
> Verbraucherteil restriktive Anforderungen hinsichtlich Lebensdauer und
> Größe/Gewicht gelten.

Ja verdammt noch mal, dann leg die Specs auf den Tisch, sonst wird das 
hier nichts - sorry
#7242185
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Und noch ein „Standard“: IEE 1901 Neben der üblichen Anwendung für 
PowerLAN gibt es auch fertige Hardware für Koax oder 
Zweidrahtübertragung. Da das in einem recht hohen Frequenzbereich 
spielt, kann man über einfache DC Weichen auch beliebige 
Versorgungsspannung übertragen.
(Firma: S-C-I DATA GbR) #7242259
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Dergute W. schrieb:
> und noch
> niemand hat DiSEqC erwaehnt,

Mag daran liegen das zwar DiSEqC mit 500mA genau darauf zugeschnitten 
scheint,
aber eigentlich eher für Quax-Kabel geeignet ist als für "Irgendwelche 
Leitungen" auf 100m mit irgend welchen Spezifikationen.

DiSEqC Moduliert für "1" ein Signal und für "0" kein Signal.
Wäre wahrscheinlich für diese Applikation nicht besonders geeignet.

Klar ist in fast jeder grösseren Sat-Anlage dies Standard, aber eben für 
Quax-Kabel und nicht für Floating(Unknown) Lines :-)
#7242269
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Moin,

Also wenns eines gibt, was bei DiSEqC voellig wurscht ist, dann wird 
das die Genauigkeit des Wellenwiderstands der Leitung sein. Uebrigens 
bezweifle ich auch stark, dass ein Quax-Kabel (Was ist das - hat das 
Heinz Ruehmann als Bruchpilot verwendet?) bei den Frequenzen, in denen 
sich DiSEqC abspielt, ueberhaupt 75 Ohm hat.
Dafuer gibt's dort halt erprobte Schaltungen, Timings, etc.

Gruss
WK
Gast #7242298
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Dergute W. schrieb:
> Jetzt oxidiert dieser Schrett hier schon fast 13 Jahre rum und noch
> niemand hat DiSEqC erwaehnt, was wohl ziemlich genau auf die im 1. Post
> genannten Anforderungen zugeschnitten sein sollte.

Der Grund wird wohl sein, dass mit DiSEqC eine Datenübertragung im 
Basisband mit mehreren kBd vom Verbraucher zur Versorgung nicht 
funktioniert.
Die Übertragung mittels eine HF-Trägers wurde oben schon lange genannt.
Gast #7242345
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Andreas F. schrieb:
> Eine Unterbrechung, und noch dazu alle paar Sekunden, ist daher leider nicht
> möglich.

Bei jedem, am 230V-Netz betriebenen Gerät funktioniert das. Dort wird 
der Strom sogar hundert Mal pro Sekunde unterbrochen und keiner 
beschwert sich.
Warum sollte dein Gerät eine Ausnahme sein?
Vielleicht musst du einmal über die Versorgung deiner Geräte nachdenken.
Gast #7242593
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@Olaf: ja genau. und noch RS485, RS422, USB-HID und was weiss ich noch 
alles. Ich kann die Kostenseite schon recht genau beurteilen, eben 
deswegen wundert es mich, dass man hier nicht einfach ein 485er 
Transceiverpärchen und vier Leitungen verwendet hat. Genau darum geht es 
mir doch. Deswegen die Frage hier. Ich kann mir einfach nicht 
vorstellen, dass die vorliegende Lösung wirklich günstiger war.

Es handelt sich um folgendes Produkt
https://www.vaillant.de/heizung/produkte/warmwasserwarmepumpe-arostor-6400.html

Das Bedienpanel ist mittig vorne eingeklipst und in der schwarzen Haube 
sitzt die eigentliche Wärmepumpe mit einer Leistungsplatine, an die 
Temperatursensoren und die Verbraucher und die 220V angeschlossen sind. 
Und eben die zweidraht Schnittstelle zum Bedienteil. Die Kabellänge ist 
unter einem Meter

Aus meiner Sicht ist klar, dass auf beiden Seiten Controller sitzen 
müssen
Auf dem Bedienteil ist er zu sehen, auf dem Leistungboard sehe ich ihn 
nicht ohne gröbere Eingriffe. (Auf die ich keine Lust habe weil ich 
ungern kalt dusche)

Das Gerät wurde wohl in Frankreich entwickelt.

Was soll übrigens falsch daran sein, wenn ich mich an einen alten Post 
dranhänge der inhaltlich ganz genau passt?
Gast #7257067
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ich würde denken, dass es sich bei dem Vaillant Produkt um EBUS handelt

https://de.wikipedia.org/wiki/EBus

Das Bussystem ist Multimasterfähig mit bis zu max. 25 Mastern und 228 
Slaves, also insgesamt maximal 253 Teilnehmern.
Verwendet werden 8 Bit und ein Stopbit. Die einzelnen angeschlossenen 
Geräte dürfen dabei bis zu 18 mA Strom aus dem Netz entnehmen. 
Eingesetzt wird es insbesondere im Bereich von Heizungs- und 
Solaranlagen.

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