Enviando señal por cable de larga distancia

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Necesito controlar un relé remoto a una distancia de 1 km (máx.). Aquí hay un diagrama de bloques simple que representa lo que estoy tratando de lograr:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Las señales de control se generarán con un microcontrolador. Los módulos de relé deben estar aislados eléctricamente del controlador, y cada uno de ellos tiene sus suministros independientes de 12V. El cableado CAT5 estándar se utilizará para conectar los módulos al controlador.

La frecuencia de la señal de control que se transmite es inferior a 1 Hz (principalmente activada o desactivada).

¿Cuál es la mejor manera de transmitir de manera confiable la señal de control a los módulos de relé?

Aclaración / información adicional:

  • La corriente de relé es 40mA @ 12V

Algunos pensamientos:

  • Al usar un optoacoplador en el módulo de relé, puedo amortiguar mi señal TTL con una matriz Darlington y manejar esa opto y luego retransmitir.
  • ¿Puedo usar algún tipo de bucle de corriente?

También asumo que la EMI será un problema con el cableado largo, puede crear falsos disparadores o dañar los lados del control / receptor. ¿Hay algo más que usar diodos de sujeción / TVS en cada extremo del cableado?

    
pregunta sabbath

2 respuestas

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Los relés ya son excelentes dispositivos de bucle de corriente. Sin embargo, su problema es la caída de voltaje en los cables.

La solución a eso es conducirlo con un circuito limitador de corriente / corriente constante y usar una fuente más grande en el relé para cubrir la caída de voltaje.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Nota, en el esquema anterior agregué un relé más pequeño en el lado lógico para proporcionar un aislamiento completo.

Alternativamente, puedes voltear todo eso.

simular este circuito

Por supuesto, estos métodos se basan en que la corriente del relé es pequeña. Si es necesario, puede agregar un relé de 5 V más pequeño y de menor corriente para impulsar el de 12 V grande.

    
respondido por el Trevor_G
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En vista de la distancia involucrada, le sugiero que necesite un controlador de línea diferencial y un receptor para cada señal; ejemplos típicos del tipo son MC3487 y MC3486. El optoacoplador va entre el microcontrolador y el controlador de línea, lo que significa una fuente de alimentación aislada separada para el controlador. A menos que esté en el interior, existe el riesgo de que caiga un rayo, por lo que necesita dispositivos de protección adecuados en las líneas. Es probable que también necesite un aislamiento similar en el extremo receptor, y puede ser necesario considerar la combinación del controlador / receptor de línea como prescindible en condiciones extremas.

Si hay líneas de repuesto, algún tipo de monitoreo sería una buena idea para que sepa que las señales están llegando. Sin embargo, en vista de la complejidad y el riesgo de daños, un sistema de radio es probablemente más confiable.

    
respondido por el henros

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