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1、实训第一部分：建筑电气工程检测与关键系统设计验证实训 485无源/有源终端信号波形测试CONTENTS 1 2 3 4 5 67本节实训目的与要求本节实训任务和要求485规范和传输线理论对终端电阻的要求485长线特征阻抗测量485长线有/无源终端电阻信号波形测量小结485长线网络终端电阻信号波形设计本节实训目的与要求 本节实训目的：通过学习485网络在规范和传输线理论对终端电阻的要求，学会估算什么情况下485通信属于长线通信而需要接终端电阻；导线特征阻抗的测量方法；有或无终端电阻时的485波形区别；为在工程设计与使用中正确使用485网络提供实践依据。本节实训要求：学会估算485长线通信的最小长
2、度；学会测量485导线的特征阻抗；学会使用终端电阻改善485网络波形的反射现象并测量波形。本节实训任务和要求 实训任务：一块TTL转485模块，一个USB转UART的TTL接口，一个5V直流电源，9米长AWG22双绞线。要求在下列情况下进行计算和测量：（1）估算什么情况下485通信属于长线通信而需要接终端电阻。（2）导线特征阻抗的测量方法。（3）有或无终端电阻时的485波形区别。（4）有源终端电阻时的485波形区别。485规范和传输线理论对终端电阻的要求1、Lakeview.Research.Serial.Port.Complete.2nd.Edition.Dec.2007光在真空中的传播速度
3、=30万km/s=12in/ns=1ft/ns。铜导线中的电气信号以大约这个速度的2/3或3/4运动，即20万km/s或22.5万km/s，即8in/ns或9in/ns，=125us/in或111us/in。1in=0.0254m铜导线传输延时万km/Sin/ns ns/inps/inps/in2080.125125125485规范和传输线理论对终端电阻的要求1、Lakeview.Research.Serial.Port.Complete.2nd.Edition.2、Datasheet485驱动器的上升时间：2.5Mbps上升时间最大值0.04us=40ns；1/2.5=0.4us，0.4*1
4、0%=0.04us上升时上升时间间us0.04nsns4040ps40000电缆长度m0.254 1.272.0322.0323.048 254in1050808012010000传输延时 ps12506250100001000015000 1250000信号上升时间/4ps1000010000 15000上升时上升时间间us0.06nsns6060ps60000铜导线传输延时125ps/in125ps/in485长线网络终端电阻信号波形设计485长线网络终端电阻信号波形设计9米长的双绞线：大于3米长的线AWG22,profibus dp用屏蔽双绞线485长线特征阻抗测量电桥测量9米长双绞线特
5、征阻抗9米长双绞线特征阻抗：110200欧姆电桥开机15分钟预热485长线有/无源终端电阻信号波形测量无终端电阻，9米长485网络485长线有/无源终端电阻信号波形测量无终端电阻9米长双绞线：差分信号波形具有明显的反射特征。无终端电阻，9米长485网络485长线有/无源终端电阻信号波形测量有终端电阻，9米长485网络120欧姆终端电阻485长线有/无源终端电阻信号波形测量有终端电阻，9米长485网络120欧姆终端电阻有终端电阻9米长双绞线：差分信号波形无反射特征，规整的方波。485长线有/无源终端电阻信号波形测量使用有源终端后，485波形变化：485长线有/无源终端电阻信号波形测量使用有源终端
6、后，485波形变化使用有源终端后，485波形幅值略有提高，不是很明显；MAX485 Datasheet插入视频小 结1、485通信中，需要接终端电阻的长线通信长度估计：信号的传输延时485器件上升沿的1/4,；对于MAX485,tR=40ns，大于2米的通信即可认为是长线，如果tR=60ns，大于3米的通信即可认为是长线。2、485双绞线特征阻抗的测量方法：使用电桥Rs-L模式。110200欧姆。3、485长线通信中，无终端电阻时，反射噪声明显，有120欧姆终端电阻时，很好的消除反射噪声。4、MAX485器件已有上拉和下拉电阻，保证485网络无发送数据时，网络波形为低电平而不是不确定的高阻态。额外接入有源终端后，信号波形无明显变化，波形最大幅值略微提高一点。感谢聆听