Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RS 485 RLC Netzwerk aufbauen


von stefan (Gast)


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Hallo zusammen,

weiß jemand wie ich eine RS 485 - twisted pair- busleitung als 
RLC-Netzwerk aufbaue um die Auswirkungen der Leitungslänge zu testen?

Mir fehlen Formeln, eventuell Faustformeln (??) für die Bauteile.

Wir das RLC-Netzwerk aufgebaut ist, habe ich gefunden.

Danke und viele Grüße

von Sven L. (sven_rvbg)


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Im Prinzip müsstest Du doch die Angaben pro Meter oder pro 100 Meter 
Deiner Leitung im Datenblatt vom Hersteller finden.

Da stehen dann der Widerstand, der induktive und der kapazitive Belag.

Und dann mal Ersatzschaltbild einer Leitung anschauen und entsprechend 
die Bauteile verteilen.

Klar ist das Ersatzschaltbild sehr abstrakt.

Oder Du nimmst Dir ein paar Rollen Deiner Leitung und machst vorn und 
hinten Stecker ran?

von georg (Gast)


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stefan schrieb:
> weiß jemand wie ich eine RS 485 - twisted pair- busleitung als
> RLC-Netzwerk aufbaue um die Auswirkungen der Leitungslänge zu testen?

Real oder am Bildschirm? Für einen realen Aufbau dürfte es immer noch am 
einfachsten und billigsten sein, eine Kabeltrommel entsprechender Länge 
zu verwenden. Bei RS485 braucht man ja keine km.

Georg

von stefan (Gast)


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georg schrieb:
> Real oder am Bildschirm? Für einen realen Aufbau dürfte es immer noch am
> einfachsten und billigsten sein, eine Kabeltrommel entsprechender Länge
> zu verwenden.

Real. Wieso ist das billig? Ich benötige doch nur eine Spule, einen 
Widerstand und einen Kondensator.

Aufgebaut hätte ich das ganze wie im angefügten Bild.

Werte für L=495 nH/m; C=45pF/m; R=80 Ohm/km

Oder liege ich falsch?

von M.A. S. (mse2)


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Es kommt darauf an, welche Effekte Du simulieren möchtest. Wenn Du hohe 
Datenraten bei langen Leitungen hast, sind in der Realität Reflexionen 
zu beobachten, bei Deinem Modell aber nicht.
Es sei natürlich denn, Du bastelst ganz viele dieser Teilschaltungen 
hintereinander. Dein Modell gilt nämlich für ein infinitesimal kurzes 
Leitungsstück, die ganze Leitung besteht aus einer unendlichen Kette 
dieser Teile. ;)

von Route_66 H. (route_66)


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stefan schrieb:
> Aufgebaut hätte ich das ganze wie im angefügten Bild.

RS485 nutzt eine symmetrische Übertragungsstrecke!

von stefan (Gast)


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M.A. S. schrieb:
> Es kommt darauf an, welche Effekte Du simulieren möchtest

Ich möchte die Anstiegs- und Abfallzeit meiner Datenübertragung für den 
worst-case (langes Kabel) messen

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> stefan schrieb:
> Ich möchte die Anstiegs- und Abfallzeit meiner Datenübertragung für den
> worst-case (langes Kabel) messen

zu einem etwas anderen Thema bezüglich RS485 habe ich eben was 
geschrieben:
Beitrag "Re: 5V Differentielles Signal erzeugen"

Erkläre doch lieber, was du eigentlich bezwecken willst.
Die Flankensteilheit hängt stark von der Konstruktion der Leitung ab.
Klingeldraht wird ganz andere Eigenschaften haben, als zertifizierte 
Kabel für Profibus.
Gruß Öletronika

von Pandur S. (jetztnicht)


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> stefan schrieb:
> Ich möchte die Anstiegs- und Abfallzeit meiner Datenübertragung für den
> worst-case (langes Kabel) messen

Eine Transmissionline uebertraegt ein Signal mit der spezifizierten 
Bandbreite. Da gibt es wenig zu messen. Einfach in den spezifikationen 
des Kabels nachschauen.

von georg (Gast)


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stefan schrieb:
> Ich benötige doch nur eine Spule, einen
> Widerstand und einen Kondensator.

Nicht wirklich. R, L und C sind ja von der Länge abhängig, also entweder 
nimmst du andere Werte für jede Kabellänge oder du schaltest deine 
Schaltung, berechnet auf 1 m, für jeden Meter Kabel hintereinander. 
Genau genommen ist das natürlich infinitesimal, aber meterweise ist wohl 
genau genug. Allerdings brauchst du dann für 100 m Kabel 100 solche 
Schaltungen, deswegen halte ich das nicht für billig. Eine einzelne 
RLC-Kombination ist nur eine ganz grobe Näherung.

Sabberalot W. schrieb:
> Eine Transmissionline uebertraegt ein Signal mit der spezifizierten
> Bandbreite. Da gibt es wenig zu messen

Im Prinzip ja, aber das gilt eben nur bei korrektem Quellwiderstand und 
korrektem Abschluss am anderen Ende. Das wird beim TO wohl nicht 
garantiert sein, sonst bräuchte er den ganzen Aufwand nicht, wie du ja 
auch schreibst.

Sobald eine Transmission Line nicht richtig terminiert ist spielt 
natürlich die Länge eine Rolle.

Georg

von Dieter (Gast)


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IHK Prüfung für den Elektroniker für Geräte und Systeme vom Jahre 2011 
hatte eine drin, ging glaube ich bis 1,2km. ;)

von Stefan (Gast)


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georg schrieb:
> Nicht wirklich. R, L und C sind ja von der Länge abhängig, also entweder
> nimmst du andere Werte für jede Kabellänge oder du schaltest deine
> Schaltung, berechnet auf 1 m, für jeden Meter Kabel hintereinander.
> Genau genommen ist das natürlich infinitesimal, aber meterweise ist wohl
> genau genug. Allerdings brauchst du dann für 100 m Kabel 100 solche
> Schaltungen, deswegen halte ich das nicht für billig. Eine einzelne
> RLC-Kombination ist nur eine ganz grobe Näherung

Ja genau und hier ist mein Problem. Entweder ich habe eine grobe 
näherung mit einem rlc Netzwerk oder ich benutze die vielen rlc 
Netzwerke was jeglichen Arbeitsaufwand für eine einzige Messung 
überschreitet.

50 Meter Kabel abrollen ist zwar umständlich, entspricht aber dann exakt 
der Realität.

Deshalb habe ich hier gefragt, ob jemand so etwas schon gemacht hat oder 
eine andere Idee hat.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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stefan schrieb:
> Ich möchte die Anstiegs- und Abfallzeit meiner Datenübertragung für den
> worst-case (langes Kabel) messen
Dann würde ich wie vorgeschlagen ein reales Kabel nehmen. Und gleich 
noch ein zweites von einem anderen Hersteller...

Stefan schrieb:
> 50 Meter Kabel abrollen ist zwar umständlich, entspricht aber dann exakt
> der Realität.
> Deshalb habe ich hier gefragt, ob jemand so etwas schon gemacht hat
Ja, und zwar genau so mit auf- und abrollen. Das ist super, denn auf 
diese Art hat man dann auch gleich Kabel für weitergehende Versuche 
(z.B. Störeinkopplung usw...).

von M.A. S. (mse2)


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Stefan schrieb:
> Deshalb habe ich hier gefragt, ob jemand so etwas schon gemacht hat oder
> eine andere Idee hat.

Als eine ähnliche Fragestellung bei uns anstand, haben wir einfach eine 
500m-Kabeltrommel hergenommen und daran gemessen.

Stefan schrieb:
> 50 Meter Kabel abrollen ist zwar umständlich,

Wozu auch abrollen? Lass doch auf der Trommel, das Kabel. Der Aufbau 
passt bequem unter den Tisch.  ;)

von Pandur S. (jetztnicht)


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Nein, es genuegt ja sich zu merken, dass man sich die Impedanz anschauen 
sollte wenn es nicht ueber laengere Distanz geht.
Ein Modell einer Leitung habe ich gebaut, zu Schulungszwecken, mit 50 LC 
in Leiteranordnung in Serie. Das simuliert bei 3 Ohm impedanz 1200m 
Kabel.
Allenfalls nimmt man spezialisierte Treiber, wie die SN65HVD22, 
SN65HVD23 & SN65HVD24 von TI

von Stefan (Gast)


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M.A. S. schrieb:
> Wozu auch abrollen? Lass doch auf der Trommel, das Kabel. Der Aufbau
> passt bequem unter den Tisch.  ;)

Weil ich beide enden benötige und das eine unter der Rolle ist.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Dann wickelst einfach um und läßt dann das eine Ende raushängen. 
Allerdings ist aus Sicht der Koppelinduktivität und in geringerem Maße 
auch der Koppelkapazität eine Trommel was anderes als ein ausgestrecktes 
Kabel.

von M.A. S. (mse2)


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Stefan schrieb:
> M.A. S. schrieb:
>> Wozu auch abrollen? Lass doch auf der Trommel, das Kabel. Der Aufbau
>> passt bequem unter den Tisch.  ;)
>
> Weil ich beide enden benötige und das eine unter der Rolle ist.

Es mag nicht bei allen Rollen dieser Welt gleich sein, bei meiner jedoch 
war das andere Ende zugänglich. Oft ist das Anfangsstück durch ein Loch 
in der Trommel geführt und kann bei nicht abgerolltem Kabel kontaktiert 
werden.

Es ist einen Versuch wert, sich die Trommel genau anzuschauen. ;)

von Jacko (Gast)


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Das mit den R-L-C-Nachbildungen wird nicht viel mit der
Realität zu tun haben!

Die Eigenschaften von REALEN Signalleitungen wirst du damit
nicht simulieren können. Besonders nicht den Skin-Effekt!

Wenn du etwas besseres, als Klingeldraht (selbst dafür gibt
es bessere Schätz-Daten, als deine Experimente ergeben werden)
nimmst, hast du die Daten des Herstellers.

Immerhin hast du ja schon R', L', C' (warum nicht G') bekommen.
Nun schau noch mal nach dem Wellenwiderstand Zw und nach der
Dämpfung/Längeneinheit (alpha/100 m) in Abhängigkeit von der
Frequenz (diese Frequenzabhängigkeit kommt vom Skin-Effekt!).

Schließt du am Ende ein R = Zw an, hast du keine Reflexionen.
Berücksichtigst du die Dämpfung in Abhängigkeit von der
Frequenz, kannst du den Pegel und die (bei 1 MBit/s) leicht
verminderte Flankensteilheit am Ende der Leitung berechnen.

Und: Du kannst du diese Effekte auch sehr schön an der
Kabeltrommel nachmessen!  :-)

Zur Not kommt man durch Umwickeln an's andere Ende der Leitung.

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