Uso del cable de cable Ethernet para el cableado del sensor

2

Estoy explorando las dificultades de usar un cable Ethernet para extender el cableado del sensor.

El término cable Ethernet se usa ambiguamente para indicar un "cable de 8 hilos fácilmente disponible cuya categoría está definida por las restricciones".

Estoy buscando extender los siguientes sensores (o similares):

LaseñalizaciónquepasaatravésdeloscablespuedeseranalógicaoI2C,oalgúnotrotipodeseñaldigital.Idealmente,estoybuscandounasolucióncomúnquepuedaextenderelsensora30mdedistanciadelapuertadeenlace.

LoqueestoyhaciendoactualmenteesparchearelcableconcintayemparejardossensoresenunsolocableEthernet:

Todopareceestarfuncionandoparalasdistanciasprobadashastaahora(menosde5m),peroestepareceserunenfoquemuyintrépidoynodeterministaynoséenquépuntosepuedencontribuirloserrorespotencialesalosproblemasrealesdecableado..

¿Existeunestándardelaindustriaounaforma"más correcta" de hacer esto?

    

1 respuesta

7

Qué tan práctico es esto depende de qué tan lejos quiera ejecutar las señales, su frecuencia, el entorno, el voltaje y la corriente, y muchos otros factores. Pero en general, debería funcionar bastante bien. Por solo 30 m, dudo que necesites hacer algo más complejo que lo que ya has hecho.

Algunas cosas a considerar para mejorar el rendimiento (si es necesario):

  1. Los cables Ethernet están hechos con pares trenzados. Para obtener mejores resultados, cada señal debe usar un par. A menudo, con la señalización entre circuitos integrados, cada señal utiliza una traza / cable y comparten una traza / vertido de tierra / lo que sea. Si le das a cada señal su propio cable a tierra, la corriente que fluye en las dos cadenas es la misma y eso reduce la interferencia. También reduce el ruido debido a las corrientes que fluyen en el cable de tierra.
  2. Yendo un paso más allá, obtiene lo mejor de pares trenzados con señales balanceadas . Una señal de desequilibrada son dos cables, uno a tierra y el otro a un potencial variable. Una señal balanceada es dos cables en un potencial simétrico respecto al suelo. Puede convertir señales de balanceado a no balanceado y viceversa con un transformador de balanceo, también conocido como balun. Esto es particularmente valioso con pequeñas señales analógicas de CA. Tenga en cuenta que los baluns solo funcionan con señales de CA dentro de su banda nominal; el DC de balanceo es más incómodo y rara vez vale la pena.
  3. Si está utilizando frecuencias altas y necesita preocuparse por la compatibilidad electromagnética (EMC), el uso de señales balanceadas lo ayudará, al igual que el uso de un cable de par trenzado blindado (STP).

Si haces los dos pasos 1 y 2 de arriba, y usas el cable cat6, no hay razón para que no puedas descargar > señales digitales de 100MHz a 100 m de la materia. Después de todo, eso es exactamente para lo que está diseñado. Y para frecuencias más bajas, la distancia sería esencialmente ilimitada. Para analógico, realmente depende de las características de la señal.

También, algunas sugerencias no relacionadas con la señal:

  1. Si está enviando energía a lo largo del mismo cable, asegúrese de tener desacopladores de condensadores en el extremo del sensor.
  2. Su sistema de cinta y soldadura (¿probablemente?) es funcional, pero un poco desordenado y dudo que sea confiable a largo plazo. Terminar el cable Ethernet con un conector con alivio de tensión es probablemente una buena idea.
  3. Si usa voltajes que dañen el hardware estándar de Ethernet, use un conector diferente para que las personas no puedan conectarlo a una NIC por accidente.

Editado por sugerencia de Andrew Morton. Para la pregunta formulada, es poco probable que necesite STP, pero en aras de la integridad:

Si está utilizando un cable de par trenzado (STP), los blindajes ofrecen varias ventajas: reducción de interferencia; menos ruido del ambiente; capacitancias controladas; Menos radiación y preocupaciones de EMC. Para funcionar correctamente, los escudos deben estar conectados a algo, y ese algo casi siempre está a tierra. Cualquier terreno da grandes mejoras sobre UTP, pero para obtener mejores resultados:

  1. Conecte solo un extremo del escudo. Enrolle o pegue con cinta adhesiva el otro extremo para que no toque nada. Conectar ambos extremos causará bucles a tierra.
  2. No use el escudo para transportar corrientes de retorno, incluso si tiene un cable de drenaje.
  3. Si está usando baluns con un grifo central (como el balun autotransformador barato y versátil, pero también con baluns aislantes 1: 1 + 1), conecte el protector al grifo central y coloque las cosas de manera que queden en el suelo. .
  4. donde quiera que coloque el escudo, se aplican las preocupaciones habituales sobre el diseño de PCB y los motivos ruidosos. No tenga la ruta del escudo al suelo cerca de, por ejemplo, un SMPS, o no se mantendrá en el verdadero terreno.

Recuerde que habrá una capacidad relativamente grande entre los cables y el blindaje. Esto reemplaza la capacitancia incierta entre pares que tienes en UTP. Para circuitos particularmente sensibles o de alta frecuencia, deberás tener esto en cuenta. En raras ocasiones, como cuando se transmite una señal diferencial con un modo común grande, es posible que desee conectar el protector a otra cosa que no sea tierra. Los puntos anteriores, especialmente 3. todavía se aplican.

    
respondido por el Jack B

Lea otras preguntas en las etiquetas