Differentiell-Taster für RS485?

[Lysandros (lys)]

Hallo liebe Leute,

mit einem Rigol-Oszi möchte ich ein RS485-Signal Entziffern, welches von 
einem pH-Sensor generiert wird. Der Sensor hat vier Litzen:

gelb: Signal (RS485-A)
blau: Signal (RS485-B)
braun: positive Versorgung (12...24V DC)
schwarz: negative Versorgung (0V)

Kann ich diese abgebildete Spitze verwenden um das RS485-Signal 
abzutasten? Ist die kleine Krokodilklemme in diesem Fall Ground oder 
"nur" um Impedanz-Probleme vorzubeugen? Bisher verwendete ich immer nur 
für langsame, analoge Signale mit BNC. Mit seriellen Schnittstellen kenn 
ich mich nur wenig aus.

Vielen Dank

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Ist die kleine Krokodilklemme in diesem Fall Ground oder
> "nur" um Impedanz-Probleme vorzubeugen?

Diese doofen Krokoklemmen sind GND und muessen selbstverstaendlich mit 
Ground
deines Signals verbunden sein. Bei Signalen von hoher Frequenz ist diese 
Verbindung wegen der Impedanz der 10cm Zuleitung nicht ausreichend, 
deshalb gehoert zu einem Tastkopf auch immer so eine kleine Massefeder.

Bei RS485 wirst du vermutlich nur so 9600 bis 115200Baud 
uebertragungsrate haben. Also wirst du Signale bis maximal 1Mhz 
Bandbreite sehen wollen und deshalb ist dann die Krokoklemme ausreichend 
und erforderlich.

Wenn man mit mehreren Tastkoepfen misst dann sollte man eigentlich auch 
jeden irgendwo mit der Krokoklemme an GND anklemmen. Allerdings wenn man 
weiss was man da macht und keine sauberen Bilder rumzeigen muss, dann 
kann man da schon mal etwas vernachlaessigen. .-)

Ich empfehle dir mal die unterschiedlichen Klemmungen, auch mit 
Massefeder, auszuprobieren damit du den Unterschied siehst und ein 
Gefuehl dafuer bekommst wann man etwas locker sehen kann und wann nicht.

Vanye

[Clemens L. (c_l)]

Die "richtige" Methode, ein differenzielles Signal wie RS-485 zu messen, 
ist zwei Kanäle für A und B (jeweils relativ zur Masse) zu benutzen und 
das Oszilloskop A−B berechnen zu lassen. Aber wenn du nicht viele 
Störungen hast, dann geht auch einfach nur A.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Die "richtige" Methode, ein differenzielles Signal wie RS-485 zu messen,
> ist zwei Kanäle für A und B

Ach komm, das ist die richtige Methode um stoerungsfreien Betrieb fuer 
ein 1000m langes Kabel im harten Industrieeinsatz sicher zu stellen. 
Aber um mit dem Oszi ein paar Daten abzuschnorcheln reicht es einfach 
nur A oder B zu belauschen.

Vanye

[Μαtthias W. (matthias)]

Und wenn schon richtig dann richtig richtig mit einem richtigen 
Differenztastkopf

SCNR ;-)

[Lysandros (lys)]

Vielen Dank schon mal.
Langsam tut sich etwas (s. Foto)
Leider sieht man noch nicht scharfe Kanten und Pulse, wie erwartet...und 
der RX-Decoder zeigt zwar Zahlen an, aber noch keine Wörter.. 
Irgendwelche Ideen?

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Irgendwelche Ideen?

Nun, als erstes mal schalte den Eingang deines Oszi auf DC um. :-D

Vanye

[Jens M. (schuchkleisser)]

Und es könnte Sinn machen, die GND-Klemme des Tastkopfs auch auf GND zu 
legen.
Da es sich da um PE der Steckdose handelt in der das Oszi steckt, könnte 
es je nach Restschaltung und Netzteil schlecht sein, A oder B nach PE 
kurzzuschließen...

[Rainer W. (rawi)]

Jens M. schrieb:
> Da es sich da um PE der Steckdose handelt in der das Oszi steckt, könnte
> es je nach Restschaltung und Netzteil schlecht sein, A oder B nach PE
> kurzzuschließen...

Die Gnd-Klemme hat weder an A noch an B irgendetwas zu suchen.
Sonst muss der RS485-Treiber den ganzen Aufbau mit durch die Gegend 
schleifen.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Rainer W. schrieb:
> Die Gnd-Klemme hat weder an A noch an B irgendetwas zu suchen.

Ja ach.
Die Klemme ist klar an "blau", und das ist

Lysandros schrieb:
> blau: Signal (RS485-B)

Ups...

Rainer W. schrieb:
> Sonst muss der RS485-Treiber den ganzen Aufbau mit durch die Gegend
> schleifen.

Chuck Norris macht auch keine Pushups, er drückt die Erde runter.
Sieht man hier auch am Skopbild.

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Laut einige im Internet zu findender Beschreibungen sprechen diese 
Bodensensoren offenbar Modbus RTU, vermutlich als Slave. Dementsprechend 
sollte sich gar nichts auf den Datenleitungen tun. Je nachdem, ob die 
EIA-485 korrekt abgeschlossen und mit Failsafe-Beschaltung versehen ist, 
sollte A dann irgendwo zwischen ca. 1,5 V und 5 V hängen und B zwischen 
0V und ca. 2,5 V, wobei A immer positiver als B sein dürfte.

Folglich muss der Sensor also an einen Modbus Master angeschlossen sein, 
der ihn periodisch mit der richtigen Baudrate, Übertragungsparametern 
und Adresse abfragt. Auf dem Oszilloskop kann man meist Master und Slave 
sehr gut daran unterscheiden, dass sie leicht unterschiedliche 
Signalpegel treiben.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Folglich muss der Sensor also an einen Modbus Master angeschlossen sein,

Sicher, ohne Arme keine Kekse. Datenuebertragung muss schon da sein
wenn man was sehen will.

Vanye

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Lysandros schrieb:
> Irgendwelche Ideen?
Du misst Mist (aka. Störungen). Kein Wunder bei dem Messaufbau. Als 
Tipp: um zu sehen, was da grade so an Störungen unterwegs ist, halte ich 
kurz vor der Messung die Tastspitze mal kurz an die angeklemmte 
Masseklemme. Wenn du dann keine schnurgerade Linie auf 0V siehst, sind 
eh schon Störungen ubterwegs.

> und der RX-Decoder zeigt zwar Zahlen an
Und so gut wie jede Zahl endet mit einem Fragezeichen...

Kurz:
der wird aus jedem Signal irgendwas herausrechnen. Halt einfach mal nur 
den Finger an die Spitze. Du wirst die Lottozahlen sehen.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Der Decoder bemühst sich, aus den 50mV-Spitzen zu machen was er kann.
Normal sollten da eher ganze Volt rauskommen, und nicht so schön 
regelmäßige Elkonachladekurven.

[Rüdiger B. (rbruns)]

Ein USB RS485 Adapter und eine Modbus Software helfen da.
Da dein Rigol auch 16 Digitaleingänge hat hilft vllt. auch ein Blick ins 
Manual.

[Lysandros (lys)]

Tatsächlich steht in der Anleitung (aus Fernost, die Übersetzung ist 
so-la-la), dass man ein Modbus-RTU einsetzen soll. Verstehe ich es 
richtig, dass ich die Messwerte über einen "Host" aktiv abfragen muss, 
über Leitung "B" ? Ich hatte gehofft, dass der Sensor mit einer festen 
Rate die Werte liefert...

[Jens M. (schuchkleisser)]

Ja, wenn es ModbusRTU ist musst du den Sensor abfragen.
Aber nicht über B, A & B gehören zusammen, das ist eine differentielle 
Übertragung, d.h. "A+ und B-" ist ein Bit, "A- und B+" das andere.
Im Prinzip eine normale Halbduplex Serielle Schnittstelle, nur mit 
anderen Spannungspegeln.

[Jörg K. (joergk)]

Lysandros schrieb:
> Tatsächlich steht in der Anleitung (aus Fernost, die Übersetzung ist
> so-la-la), dass man ein Modbus-RTU einsetzen soll. Verstehe ich es
> richtig, dass ich die Messwerte über einen "Host" aktiv abfragen muss,
> über Leitung "B" ? Ich hatte gehofft, dass der Sensor mit einer festen
> Rate die Werte liefert...

Das ist bei Modbus unüblich. Der Sensor ist höchstwahrscheinlich als 
Slave implementiert und sendet von sich aus nichts.

Wenn Du eine Doku des Sensors hast, stelle sie hier doch mal ein

[Tom G. (masterx244)]

Vanye R. schrieb:
>> Die "richtige" Methode, ein differenzielles Signal wie RS-485 zu messen,
>> ist zwei Kanäle für A und B
>
> Ach komm, das ist die richtige Methode um stoerungsfreien Betrieb fuer
> ein 1000m langes Kabel im harten Industrieeinsatz sicher zu stellen.
> Aber um mit dem Oszi ein paar Daten abzuschnorcheln reicht es einfach
> nur A oder B zu belauschen.
>
> Vanye

Außer irgendwer sendet Stuss auf der Leitung wodurch das Signal nicht 
korrekt ist.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Ich hatte gehofft, dass der Sensor mit einer festen
> Rate die Werte liefert...

Nein, du hoffst komplett falsch. Lies dir irgendwo ein paar Grundlagen 
zu Modbus an!

Oder kauf dir dieses Kabel. (teuer aber stressfrei)
https://ftdichip.com/products/usb-rs485-we-1800-bt/

Oder in billig:
https://de.aliexpress.com/item/1005006003176867.html

Wenn du dann Modbus kapiert hast kannst du mit hterm einfach ein paar 
Bytes senden und er wird dir antworten.

Wenn du auf bloed spielen willst kannst du auch noch das hier kaufen:

http://www.simplymodbus.ca/download.htm

Noch ein Wort zur Aufmunterung: Modbus gilt als der einfachste der 
industriellen Feldbusse. .-)

Vanye

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Lysandros schrieb:
> Ich hatte gehofft
Aus eigener Erfahrung: das ist keine geeignete Basis für erfolgreiche 
Elektronikentwicklung.

Wenn man ein Bussystem verwenden will, dann muss man sich zuallererst 
mal die Grundlagen dieses Bussystems aneignen. Dann kann man versuchen, 
selber mit diesem Bus zu fahren. Aber einfach nur "reinsitzen" und 
hoffen, dass der Bus dorthin fährt, wo man gerne hinwill, führt in den 
allermeisten Fällen nicht zum gewünschten Ziel.

Lysandros schrieb:
> welches von einem pH-Sensor generiert wird.
Probieren wirs mal so: von welchem pH-Sensor soll da was gesendet 
werden? Gibt es da auch ein Manual dazu? Oder wenigstens eine 
Typbezeichung?

[Jörg K. (joergk)]

Lothar M. schrieb:
> Gibt es da auch ein Manual dazu?

Ich hatte den TO auch schon gebeten alle Unterlagen einzustellen. Denn 
er hat welche: "Tatsächlich steht in der Anleitung (aus Fernost, die 
Übersetzung ist
so-la-la), dass man ein Modbus-RTU einsetzen soll"...

[Lysandros (lys)]

Anbei die "Anleitung"-Fotos

[Lysandros (lys)]

Anbei weitere "Anleitung"-Fotos

[Lysandros (lys)]

Und hier mein Setup, daraus soll ich eine Industrie-4.0-Telemetrie 
MacGyvern :/
Das kleine Board ist: 
https://www.conrad.de/de/p/max485-ttl-to-rs485-switch-schalter-5v-modul-fuer-arduino-raspberry-pi-802243984.html#productDescription

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

In der Anleitung sind doch die meisten wichtigen Parameter beschrieben. 
Und wie zu erwarten war, handelt es sich um einen Modbus Slave.

Und noch einmal die wichtige Frage:
Was glaubst Du denn mit dem Oszilloskop messen zu können, wenn der 
Sensor nicht von einem Host abgefragt wird? Die einzigen Informationen, 
die man darüber herausbekommen kann, sind gg. die Terminierung und die 
Fail-Safe-Pegel.

[Lysandros (lys)]

Gut, jetzt ist einiges klarer. Vielen Dank euch allen

Habe gerade über Minicom (ähnlich wie PuTTy) versucht eine Verbindung 
aufzubauen aber es passiert nichts; ich kann keine Commands über den 
Rechner an den Sensor senden...Es ist als ob der USB/RS485-Converter den 
Sensor nicht bemerkt. Ich versuche es womöglich jetzt mit einem 
Microcontroller.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Lysandros schrieb:
> Es ist als ob der USB/RS485-Converter den
> Sensor nicht bemerkt.

Du kannst aber auf der RS485-Seite mit dem Oszi messen, ob sich auf der 
Leitung etwas tut.
Vielleicht schickst du auch nur das falsche Kommando!?

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> ich kann keine Commands über den Rechner an den Sensor senden...

Warum glaubst du wohl hab ich oben hterm gesagt? Du glaubst doch nicht 
im Ernst das ein Empfaenger die Ewigkeiten warten welche die glibbrige 
Masse zwischen deinen Ohren braucht um einzelne Zeichen zu tippen oder?
Du must eine korrekte Nachricht mit korrekter Pruefsumme an einem Stueck 
schicken.

Vanye

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Lysandros schrieb:
> Habe gerade über Minicom (ähnlich wie PuTTy) versucht eine Verbindung
> aufzubauen aber es passiert nichts; ich kann keine Commands über den
> Rechner an den Sensor senden...

Hast Du mittels Oszilloskop verifiziert, dass Minicom keine Zeichen an 
den Sensor schickt?

Wie erzeugst Du die binären(!) Zeichenfolge mit dem Befehl?
Wie erzeugst und sendest Du die korrekte CRC?
Woher stammt das zugehörige Generatorpolynom?
Hast Du verifiziert, dass die Zeichen schnell genug gesendet werden, 
d.h. Modbus T35 einghalten wird?

> Es ist als ob der USB/RS485-Converter den
> Sensor nicht bemerkt.

Das hast Du wie verifiziert?

> Ich versuche es womöglich jetzt mit einem Microcontroller.

Um Dir die nächsten Probleme einzuhandeln, ohne dass Du die Ursache der 
Fehlversuche mit dem PC geklärt hast?

Hast Du denn die offizielle Modbus-RTU-Spezifikation konsultiert und 
verstanden, was darin enthalten ist?

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Dietrich L. schrieb:
> Vielleicht schickst du auch nur das falsche Kommando!?

Ich vermute ja sehr stark, dass er händisch ein paar ASCII-Zeichen 
schickt, inklusive der Zeichenfolge "CRC". Und T35 läuft zwischendurch 
jeweils hundertmal ab.

[Stephan S. (uxdx)]

Lysandros schrieb:
> Habe gerade über Minicom (ähnlich wie PuTTy) versucht eine Verbindung
> aufzubauen aber es passiert nichts; ich kann keine Commands über den
> Rechner an den Sensor senden...Es ist als ob der USB/RS485-Converter den
> Sensor nicht bemerkt. Ich versuche es womöglich jetzt mit einem
> Microcontroller.

Ist das wirklich die serielle Schnittstelle /dev/tty.usbserial-AK966VDV

Schau mal mit ls -la /dev/tty* nach, was es da alles gibt

Und ja: Linux unterscheidet zwischen Gross- und Kleinschreibung,
also auch ls -la /dev/*USB* und ls -la /dev/*ACM*, denn serielle 
Schnittstellen können auch /dev/ttyACMx heissen

[Lysandros (lys)]

Hey zusammen, aktuell sende ich keine Befehle an den Sensor. Bin noch 
nicht soweit. Hatte erwartet, dass im Minicomputer etwas wie "waiting 
for commands" erscheint, und ich dann eine Zeichenreihe rausschicken 
kann. Ich hänge jetzt den Oszi drann. Viele Grüße

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Lysandros schrieb:
> Hatte erwartet, dass im Minicomputer etwas wie "waiting
> for commands" erscheint, und ich dann eine Zeichenreihe rausschicken
> kann.

Wo genau hast Du das in der offiziellen Modbus-Spezifikation gelesen?

> Ich hänge jetzt den Oszi drann.

Das ist generell eine gute Idee, um zu schauen, ob überhaupt Zeichen 
geschickt werden. Aber ohne Kenntnisse des Protokolls wirst Du nicht 
beurteilen können, ob das einigermaßen Modbus RTU entspricht.

[Jörg K. (joergk)]

Lade Dir QModMaster runter, stelle ModbusRTU und 9k6 8N1 ein und lese 
die in der Doku angegebenen Register aus.
Wenn das dann klappt kannst du dir die Kommunikation gerne mit dem Oszi 
ansehen.
Ist aber eigentlich unnötig, ModBusRTu ist sehr gut dokumentiert.

Ob Du dann einen eigenen Modbus-Master programmieren willst oder lieber 
was fertiges nimmst kannst Du dir dann überlegen.

Ach so: Modbus-Frames müssen am Stück geschickt werde. Zeichenweises 
eintippen klappt nicht. Wenn Du das Modbus-Telegramm von Hand erzeugen 
möchtest musst Du es vorher zusammentippen und dann am Stück abschicken. 
Für solche Sachen nehme ich gerne Realterm, einfach weil ich das schon 
seit Ewigkeiten benutze :-)