Hay dos problemas con la interferencia entre los conductores de un cable: acoplamiento capacitivo y acoplamiento inductivo.
El acoplamiento inductivo ocurre porque la corriente que fluye a través de un cable crea un campo magnético circular alrededor de ese cable. Esto también funciona a la inversa. Si un cable se somete a un campo magnético circular cambiante a su alrededor, se induce un voltaje. Por lo tanto, si un cable transporta una corriente variable y otro cable está lo suficientemente cerca como para que parte del campo magnético circular resultante también rodee a este segundo cable, entonces se induce un voltaje en el segundo cable.
La forma más efectiva de combatir este problema es asegurarse de que fluya una corriente de retorno igual y opuesta, de manera que los campos magnéticos de las dos corrientes se cancelen. La mejor manera de asegurar esto es cable coaxial. Fuera del cable, las dos corrientes iguales y opuestas se cancelan y no hay un campo magnético neto.
Dentro de un cable de múltiples hilos, como usted describe, esto generalmente se hace con un par trenzado. En cualquier punto, los dos conductores están uno al lado del otro. Lo suficientemente lejos, las dos corrientes se cancelan, pero de cerca no lo hacen. Otro cable que se encuentre cerca de un cable del par recogerá preferentemente la señal de ese cable. Esta es la razón por la cual los cables están torcidos juntos. Un cable recto junto a un par trenzado estará alternativamente más cerca de un conductor y luego del otro del par trenzado. Cada uno induce el voltaje opuesto ya que la dirección de la corriente es opuesta en los dos cables del par trenzado. Sin embargo, estos promedian cero a lo largo de cualquier número entero de giros. En un cable lo suficientemente largo, por lo general, promedian bastante bien.
Sin embargo, hay otro problema con el par trenzado. Supongamos que tiene varios pares trenzados en el mismo cable, lo cual es probablemente el caso del cable que describe. Si los giros de un par están sincronizados con los giros de otro par, entonces el voltaje inducido ya no se cancela a largo plazo. Por esta razón, los cables con par trenzado múltiple generalmente tienen un paso de torsión diferente para cada par. Digamos que un par tiene 11 giros / pie y otro 13 giros / pie. Sobre cualquier pie, el voltaje acoplado inducido se cancela nuevamente. Eche un vistazo a las especificaciones del cable CAT5 y verá los diferentes pasos de torsión para cada uno de los cuatro pares que se especifican cuidadosamente.
El acoplamiento capacitivo se debe a que existe una capacitancia finita entre cada dos conductores en el universo. Para las cosas lo suficientemente separadas, esto generalmente puede ser ignorado. Sin embargo, los diferentes conductores de un cable multiconductor se enfrentan entre sí durante una larga distancia, por lo que el acoplamiento capacitivo no puede ignorarse. La mejor defensa contra el acoplamiento capacitivo es un blindaje, pero son caros y usted dice que su cable no tiene ningún blindaje interno. Par trenzado de nuevo ayuda aquí. Todavía habrá un acoplamiento capacitivo entre pares, pero con la estrategia de torsión correcta como se describe anteriormente, no habrá mucho acoplamiento preferencial a un conductor del par. En otras palabras, la torsión hará que todos los acoplamientos sean de modo común y que el modo diferencial se cancele en su mayoría.
Entonces, para finalmente obtener algún tipo de respuesta, asegúrese de que cada señal sea transportada por un par trenzado separado con la corriente directa y de retorno de esa señal, todas las cuales son transportadas por ese par. Entonces trata cualquier señal como diferencial. Date cuenta de que habrá un ruido de modo común agregado a cada par y lidiar con él en consecuencia. El mundo externo también tendrá ruido, y debido a la torsión, este ruido aparecerá como modo común en cada par. 10 base-T y Ethernet posterior, por ejemplo, están acoplados por transformador en cada extremo en parte por esta razón y también para evitar bucles a tierra.
Dicho todo esto, creo que pasar las corrientes de la bobina del motor paso a paso a través del mismo cable que las señales es una locura. Esto va a causar problemas. Me gustaría seriamente enviar señales de control y energía para los motores paso a paso, pero poner los controladores paso a paso cerca de los motores paso a paso. Eso también permite que una tapa local del depósito de energía haga que el suministro vuelva a ser de baja impedancia después del largo recorrido del cable. Tener la resistencia y la inductancia del cable entre el controlador paso a paso y el motor paso a paso está pidiendo más problemas.