¿Qué tan malo puede ser una conexión a tierra desconectada?

1

Mi colega aquí tiene dos tableros separados vinculados por un enlace SPI. Él solo me preguntó: "Entonces ... ¿necesitas conectar los terrenos?" Después de que me levanté del suelo y respondí de manera afirmativa, me pregunté: de acuerdo, ¿qué tan malo puede ser esto? Es un caso mucho peor que esta pregunta que tenía una fuente de alimentación común.

En este caso, el bus esclavo SPI tenía una línea MISO de drenaje abierto (con un tirón hacia arriba para Vcc del PIC). Las otras líneas fueron SS, MOSI, CLK. No hay suelo. El estado de comunicación resultante era extraño por decir lo menos. Principalmente como MOSI, alternativamente, conectó y desconectó los terrenos juntos, a través del drenaje abierto, a hasta 500 KHz. Sin mencionar las diferentes cosas que suceden cuando las sondas estaban conectadas. O dedos para esa materia.

Nunca había visto el transceptor SPI en un PIC go gaga antes, pero esto parecía hacerlo. El CLK es, bueno, extraño ahora. Se ve borracho. El PIC estaba en una placa de demostración conectada a través de USB a una PC.

Si me preguntara por "Qué causó el daño" o "Qué estaba pasando", me quedaría atascado para dar una respuesta adecuada. Supongo que los potenciales de tierra pueden divergir enormemente, incluso si el dispositivo final está sentado en un escritorio ... ¿Es peor o mejor cuando se conecta una sonda? ¿Quién sabe?

Plantea la pregunta, ¿están otros enlaces de comunicaciones mejor protegidos? RS-232 por ejemplo. Nunca he visto un transceptor RS-232 frito y he visto algunos enlaces donde se rompió el suelo. ¿Alguien ha arrojado más luz?

    
pregunta carveone

3 respuestas

3

Debes conectar la tierra para usarla como punto de referencia. Incluso en RS485 / RS232, las personas deben conectarse a tierra. La razón es que si ambos dispositivos no están conectados a tierra, entonces el voltaje de modo común (Vcm) puede dañar el puerto. Por ejemplo, los receptores RS485 funcionan con una señal diferencial relativamente pequeña (+/- 200mV). Sin embargo, el Vcm puede existir ... debido al ruido, a las malas condiciones locales, etc. Si un dispositivo está correctamente conectado a tierra pero el otro no, entonces en lugar de ver +/- 200mV, pueden ver +/- 20.2V. Esto es asumiendo que los dispositivos no están cerca uno del otro.

    
respondido por el NothinRandom
3

¿Qué tan malo puede ser un suelo desconectado?

Bastante mal. Al igual que, puede matarte:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Probablemente este no sea el caso que tenía en mente, pero demuestra el punto: si la conexión a tierra no está conectada, tal vez haya otras rutas actuales que no haya considerado, y estas rutas podrían causar daños. Afortunadamente, el RS-232 no tiene la corriente o el voltaje para emitir un choque letal, por lo que no está sujeto a las mismas normas de seguridad que los dispositivos con alimentación de red. Un dispositivo como este, sin aislamiento de la red, es probablemente ilegal en la mayoría de las jurisdicciones. Sin embargo, reemplace "usted" con "algún otro dispositivo que sea más fácil de matar", y tendrá la misma situación.

    
respondido por el Phil Frost
0

Gracias a todos. En lugar de poner un comentario, pondré una respuesta ya que quiero escribir más texto. Espero que no sea mala forma.

Supuse que RS-232 era a prueba de bombas. Por lo que NothinRandom dice que no es, ¡así que tendré más cuidado en el futuro!

Por lo tanto, como me imagino, si no puede conectar la tierra entre dos tableros, tiene estas posibilidades:

  • conecta una línea de datos a dos tarjetas aisladas, estás bien. No se está ejecutando actualmente.

  • conecte estos tableros a un punto de tierra, donde los puntos de tierra posiblemente pueden diferir (por ejemplo, a través de ámbitos, o incluso a través de una línea de tierra larga), podría obtener prácticamente cualquier voltaje en la línea de datos. Esto puede resultar en un tranceiver dañado.

La moraleja de la historia parece ser: cuando tenga líneas externas conectadas, use circuitos de protección:

  • optoaislado
  • diodos de protección
  • Choques de modo común

También veo algunos circuitos de entrada que tienen una pequeña resistencia en la línea de datos, seguidos de dos diodos zener espalda con espalda.

Un poco de Google muestra que los circuitos de protección en USB son normales. Supongo que hay circuitos de protección en las entradas de TV, RS-232, etc.

    
respondido por el carveone

Lea otras preguntas en las etiquetas