Afscherming als massa draad. OK?

Ik heb door mijn huis zo'n 25 meter 2-aderig afgeschermde kabel (2 x 0,5mm2) liggen.
De eerste ader voert continu +12V voor de voeding van de diverse printen met PIC's + aanverwante elektronica.
Elke print heeft z'n eigen 7805 stabilisator.

De tweede ader is voor de data (met pull-up naar +12V), waarover de PIC's onderling kunnen communiceren.

Voor de massa (de GND) gebruik ik de afscherming van de kabel.
Dit gaat in de praktijk prima, totaal geen problemen.
Maar ik ben er nu een verslag voor aan het maken en wil graag weten of dit normaal wel is aan te raden, die afscherming als GND gebruiken voor de voeding.
Iemand bezwaren?

Ohm sweet Ohm | www.picbasic.nl

Bijna alles wat met een XLR stekkertje wordt verbonden werkt zo, ik zou dus zeggen prima.

Ook tegenwind gaat liggen.
joopv

Golden Member

In een goed ontwerp worden voeding en signaal stromen van elkaar gescheiden.

Je gebruikt nu 1 gemeenschappelijke geleider voor zowel de voeding als het signaal. De voedingsstroom geeft een spanningsval over de aardlijn. En je wil niet het effect hebben dat deze spanningsval je signaalcommunicatie beinvloedt.

Dit is een van de meest voorkomende oorzaken van de "ik hoor mijn motor in het geluid" problemen bij inbouw van auto-audio installaties, en valt onder de noemer "groundloop" (hoewel dat technisch gezien niet correct is).

Voor signaalcommunicatie over langere afstanden moet je een galvanisch gescheiden circuit gebruiken, over het algemeen d.m.v. trafo's of optocouplers.

pa3gws

Golden Member

Daar is naar mijn mening niets mis mee.
Alleen zou het kunnen zijn dat de ader voor de voeding iets aan de dunne kant is.

gr Albert

Ik ben gestopt met roken nu mijn schakelingen nog.

Als deze aan 1 kant verbonden is met aarde is het goed anders kun je aardlussen krijgen met storingen als gevolg
kijk eens hier http://www.breem.nl/ en dan bij menu storingen

GJ_

Moderator

Op 28 juni 2008 08:28:09 schreef joopv:
In een goed ontwerp worden voeding en signaal stromen van elkaar gescheiden...

hmm, profibus en asibus zijn toch ook best goed ontworpen toch?

Voor zover relevant...

In een CAInet worden de versterker ook gevoed door ongeveer 48V~.
De stromen die daar over de buitenmantel gaan lopen soms tegen de 10 ampére.

Nu is zo'n mantel wel wat dikker dan jouw beoogde kabel, maar om even aan te geven dat massa van het signaal ook meteen de afscherming en massa van de bijbehorende voedingsspanning kan zijn.

Ik moet hier weer vaker komen... Wat kun je zo'n forum als deze gaan missen. :-)
joopv

Golden Member

Ja, maar de spectrale componenten van de voedingsstromen en signaalstromen overlappen elkaar bij CAI installaties helemaal niet.
Daarom kun je die dan wel combineren, aangezien ze gemakkelijk te scheiden zijn.

Bij de profibus en asibus worden gebalanceerde lijnen gebruik met differentiele signalering, de voedingsstroom kan ook daar gemakkelijk afgescheiden worden van de signalering.

[Bericht gewijzigd door joopv op 28 juni 2008 11:23:29 (45%)]

Je gebruikt nu 1 gemeenschappelijke geleider voor zowel de voeding als het signaal. De voedingsstroom geeft een spanningsval over de aardlijn.

Is dat hier dan niet ook zo? Er is toch 1 aparte geleider voor +12V (=1 van de 2 aders), 1 voor de aarde (de mantel), en dan nog een aparte voor de data (de andere ader)? Of telt de hele kabel volgens de definitie als '1 geleider', ongeacht hoeveel aders erin zitten?

"If a rocket goes up, who cares where it comes down." - Wernher von Braun

Aarde lijkt me de verkeerde term, ik zou het massa noemen. Wat hij bedoelt is dat de massa gebruik wordt voor zowel de massa van de voeding als de massa van het signaal.

marcob

Golden Member

Om op de vraag van Frits terug te komen. Het zal wel werken, maar de vraag is is het te adviseren. Ik zou in je verslag (wat op je site komt, verwacht ik) wel de juiste kabel omschrijven. Dus twee aders voor je voeding en twee aders voor je communicatie. Al dan niet afgeschermd en getwist.
De achter liggende gedachte is, dat mensen het gaan nabouwen en dan mischien tegen problemen aanlopen, omdat ze in een andere omgeving werken, langere afstanden gebruiken, net andere type kabel gebruiken.... of noem maar op.

Een WOK is ook maar een vergiet zonder gaatjes

Op 28 juni 2008 10:14:32 schreef joopv:
Ja, maar de spectrale componenten van de voedingsstromen en signaalstromen overlappen elkaar bij CAI installaties helemaal niet.
Daarom kun je die dan wel combineren, aangezien ze gemakkelijk te scheiden zijn.

Hoe bedoel je dat, Joop?
De kabel die de voedingsspanning verzorgt, is dezelfde kabel die ook het signaal verzorgt.

Ik moet hier weer vaker komen... Wat kun je zo'n forum als deze gaan missen. :-)

@Fantomaz:
Aangezien de afscherming zowel de GND van de voeding als van het signaal is gaan de stromen van beide aders over de afscherming.

De achter liggende gedachte is, dat mensen het gaan nabouwen en dan mischien tegen problemen aanlopen, omdat ze in een andere omgeving werken, langere afstanden gebruiken, net andere type kabel gebruiken.... of noem maar op.

Juist, vandaar deze vraag hier.

Op 28 juni 2008 15:48:59 schreef marcob:
Om op de vraag van Frits terug te komen. Het zal wel werken, maar de vraag is is het te adviseren. Ik zou in je verslag (wat op je site komt, verwacht ik) wel de juiste kabel omschrijven. Dus twee aders voor je voeding en twee aders voor je communicatie. Al dan niet afgeschermd en getwist.

Welke kabel zou je adviseren?
Heeft Conrad zoiets in huis, zodat ik een bestelnr. in het verslag kan plaatsen?

Twee aders voor voeding en twee voor communicatie.
Hoe zit dat nu dan met die afscherming?
Komt die aan één zijde aan GND? (Daar waar de voeding zit?)
En de andere zijde van de kabel de afscherming open laten?

Ohm sweet Ohm | www.picbasic.nl
joopv

Golden Member

Op 28 juni 2008 23:17:09 schreef Frits Kieftenbelt:
[...]
Welke kabel zou je adviseren?
Heeft Conrad zoiets in huis, zodat ik een bestelnr. in het verslag kan plaatsen?

Twee aders voor voeding en twee voor communicatie.
Hoe zit dat nu dan met die afscherming?
Komt die aan één zijde aan GND? (Daar waar de voeding zit?)
En de andere zijde van de kabel de afscherming open laten?

Niet duur en gemakkelijk beschikbaar: twisted-pair ethernet bekabeling.
UTP = unshielded twisted pair
STP = Shielded twisted pair, met afscherming om de 4 aderparen
FTP = Foiled twisted pair, met afscherming om ieder aderpaar afzonderlijk.

[Bericht gewijzigd door joopv op 29 juni 2008 16:29:10 (16%)]

Op 28 juni 2008 23:17:09 schreef Frits Kieftenbelt:
Twee aders voor voeding en twee voor communicatie.
Hoe zit dat nu dan met die afscherming?
Komt die aan één zijde aan GND? (Daar waar de voeding zit?)
En de andere zijde van de kabel de afscherming open laten?

Je kan dan inderdaad te maken krijgen met ground-loops. Maar dat risico loop je ook als je signaal massa en voeding massa aan beide zijden aan elkaar knoopt. Een bus als RS485 is hier eigenlijk een veel stabielere oplossing. Dat is een betrouwbare en bewezen bus voor 2-draads communicatie over max. 1200m.

marcob

Golden Member

Wanneer je afgeschermde kabel gebruikt, sluis je de afscherming aan één zijde aan. De andere zijde laat je de afscherming los. Aan welke zijde je dit doet maakt niet veel uit.
Frits heeft niet aangegeven welke methode hij gebruikt voor de communicatie. Maar zoals hier vaker genoemd, is RS485 hier geschikt voor. Dan kun je gebruik maken van standaard STP of FTP. Bij een wat hoger stroom verbuik van de aangesloten apparaten kun je eventueel aders dubbel nemen.
Een nadeel van RS485 is dat het een bus systeem is, dus de bekabeling moet in een lus lopen. Ster bekabelen is uit den boze.

Een WOK is ook maar een vergiet zonder gaatjes
GJ_

Moderator

Op 29 juni 2008 19:23:37 schreef marcob:
Wanneer je afgeschermde kabel gebruikt, sluis je de afscherming aan één zijde aan. De andere zijde laat je de afscherming los. Aan welke zijde je dit doet maakt niet veel uit...

Bij alle systemen die ik gebruik MOET de afscherming altijd aan beide zijden aangesloten zijn. De meesten zijn natuurlijk gewoon 485 zoals profibus, interbus, modbus en alle fabrikanten geven dit gewoon zo op. Het lijkt me niet nuttig om zelf aan dit soort spec's te gaan sleutelen.

Maar ik wil graag ook een ader voor/met +12V door dezelfde kabel laten lopen, daar heeft RS485 toch niets mee te maken?
Anders zit ik met twee parallel lopende losse kabels, één voor de voeding en één voor de data (evt. RS485), en dat heb ik liever niet.

Ohm sweet Ohm | www.picbasic.nl
GJ_

Moderator

Nou? Ik zie daar eigenlijk geen enkel probleem in.

Een aparte massa voor de voeding en de datacommunicatie is een leuk idee om problemen vanwege de spanningsval te voorkomen, maar je krijgt er een paar nieuwe problemen voor terug; zonder galvanische scheiding ontkom je er bijna niet aan om ze bij de controller aan elkaar te knopen. Doe je dat niet, dan kom je in de problemen wanneer het verschil tussen die twee groter wordt dan 0.7V, omdat de signaal massa dan dus 0.7V onder de ground komt, en controllers dat over het algemeen niet zo leuk vinden.

Een gebalanceerde bus, of galvanische scheiding, voorkomt zulke problemen natuurlijk.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Hmmm, ik laat thuis in ieder geval de situatie zoals die nu is (zie bovenaan), ikzelf heb totaal geen problemen (doe het ook maar met 2400Baud snelheid).
Voor de beschrijving zal ik mijn manier beschrijven, met vermelding dat het een makkelijke manier is, echter niet zaligmakend.
Onderaan plaats ik een link naar dit topic, kunnen mensen zelf uitmaken hoe ze iets willen maken.

Ohm sweet Ohm | www.picbasic.nl

Ik heb het schema met PIC Basic voorbeeld inmiddels op de website geplaatst:
www.picbasic.nl/huis-automatisering.htm

Ohm sweet Ohm | www.picbasic.nl

Op 29 juni 2008 19:47:13 schreef GJ_:
[...]
Bij alle systemen die ik gebruik MOET de afscherming altijd aan beide zijden aangesloten zijn. De meesten zijn natuurlijk gewoon 485 zoals profibus, interbus, modbus en alle fabrikanten geven dit gewoon zo op. Het lijkt me niet nuttig om zelf aan dit soort spec's te gaan sleutelen.

Als de massa niet aan de GND van het signaal zit dan kun je inderdaad de massa's aan elkaar doorverbinden. Zit de massa echter wel aan de GND dan is het onverstandig. Want de afscherming van de kabel tussen de beide apparaten werkt als lus/antenne en veroorzaakt dus een (stoor)spanning tussen de beide uiteinden, dus een spanningsverschil tussen de massa's van beide apparaten. Aangezien deze storing niet in dezelfde fase veroorzaakt wordt op de signaalleiding (deze zit binnen de afscherming (kooi van Faraday)) zal het massa spanningsverschil zich manifisteren als een storing (spanningsniveau massa beweegt tov signaal). Dus je moet een afgeschermde kabel hebben waarbij de afscherming aan een zijde aan de massa zit en een ader voor de GND en een ader voor het signaal.

Frits, Ik las met belangstelling je website. Het gebruik van de afscherming als massa werkt bij jou blijkbaar uitstekend. Echter als er wat grotere stromen gaan lopen zou het misschien toch tot problemen kunnen leiden. Conrad heeft een mooie video-combikabel (zoek op video-combikabel). Deze heeft 2 x 0.75 mm + 1 x RG59 75 Ohm coax.

Lost dit het mogelijke probleem van grondlussen en spaningsval niet op? Spanning en GND op de 2 x 0.75, GND aan de mantel van de coax en pull-up naar de kern enkel bij het voedingspunt. Verder bij elke pic de emitter van de BC547 naar de mantel ipv GND.

Mijn vrouwtje houdt ook van kleine dingetjes: www.minifrutsels.nl