Calculateur de résistances de terminaison et de polarisation RS-485
Calculez les résistances de terminaison du bus RS-485, les résistances de polarisation, le débit en bauds maximal pour la longueur du câble, le délai de propagation et la consommation de courant de polarisation
Formule
Comment ça marche
Ce calculateur détermine les valeurs des résistances de terminaison RS-485 pour une signalisation différentielle fiable sur de longues distances. Les ingénieurs en automatisation industrielle et les concepteurs de systèmes de gestion des bâtiments l'utilisent pour éliminer les réflexions de signaux qui corrompent les données. Conformément à la norme TIA/EIA-485-A, le RS-485 utilise une signalisation différentielle avec une impédance caractéristique de 100 à 120 ohms (câble à paire torsadée). Les résistances de terminaison situées aux deux extrémités du réseau absorbent l'énergie transmise, empêchant ainsi les réflexions qui seraient autrement renvoyées avec un délai de propagation multiplié par deux. Sans terminaison, un câble de 100 mètres à 1 Mbit/s présente des reflets qui arrivent 1 microseconde après la transmission, provoquant des erreurs de bits lorsque l'amplitude de réflexion dépasse 200 mV (la marge de bruit RS-485). La spécification impose la terminaison lorsque la longueur du câble dépasse 1/10 de la longueur d'onde du signal : à 1 Mbps (temps de 1 bit us, longueur d'onde d'environ 200 m), les câbles de plus de 20 mètres doivent être raccordés. Une résistance de terminaison de 120 ohms réduit le coefficient de réflexion de 1,0 (ouvert) à moins de 0,1, éliminant ainsi 90 % de l'énergie réfléchie.
Exemple Résolu
Un système SCADA en usine connecte 8 appareils RS-485 sur 300 mètres de câble Belden 9841 (impédance caractéristique de 120 ohms) à 115 200 bauds. Selon la section 7 de la TIA-485-A : longueur électrique du câble = 300 m/(0,66 x 3e8 m/s) = 1,52 microsecondes aller-retour. Période de bits = 1/115200 = 8,68 microsecondes. Étant donné que le délai aller-retour (1,52 us) est inférieur à la période de bits (8,68 us), les réflexions se stabilisent en un bit, mais la terminaison est toujours requise pour garantir l'immunité au bruit. Installez des résistances de 120 ohms et 0,25 W aux deux extrémités physiques (PLC principal et esclave le plus éloigné). Dissipation de puissance par terminaison = V^2/R = (5 V) ^2/120 = 208 mW maximum (lorsqu'un pilote est actif). Charge DC totale du réseau = 2 x 120 ohms en parallèle = 60 ohms, nécessitant une capacité de pilote de 83 mA, dans la limite de 250 mA selon la norme TIA-485-A.
Conseils Pratiques
- ✓Conformément à la norme TIA-485-A, utilisez des résistances de terminaison uniquement aux deux extrémités physiques du bus, jamais aux nœuds intermédiaires, car la terminaison au milieu du bus crée des discontinuités d'impédance
- ✓Pour les réseaux soumis à de fréquentes périodes d'inactivité, utilisez une terminaison AC (120 ohms en série avec un condensateur de 10 nF) pour réduire la consommation d'énergie en courant continu de 42 mW à moins de 1 mW
- ✓Mesurez l'impédance du câble avec le TDR si elle est inconnue ; CAT5/6 est de 100 ohms tandis que le câble RS-485 dédié (Belden 9841, Alpha 6453) est de 120 ohms
Erreurs Fréquentes
- ✗Utilisation d'une terminaison de 100 ohms sur un câble de 120 ohms, avec un coefficient de réflexion de 9 % contre 0 % avec une terminaison adaptée, ce qui est suffisant pour provoquer un taux d'erreur de 1 à 5 % à 1 Mbit/s
- ✗Terminer une seule extrémité, ce qui réduit l'amplitude de réflexion de 50 % seulement et déplace le point de réflexion vers l'extrémité non terminée
- ✗Utilisation de résistances de 1/8 W qui surchauffent lorsqu'elles sont utilisées en continu - spécifiez un minimum de 1/4 W pour un fonctionnement fiable sur une alimentation de 5 V
Foire Aux Questions
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