Analys av signalkvalitet
Postat: 28 jun 2008, 22:48
I kväll har jag genomfört ett mycket intressant projekt!
En kund har beställt ett par rätt stora temperaturnät och det passade utmärkt att koppla ihop allting (och ansluta ännu mer sensorer/kabel tills nätet inte längre fungerar) till ett nät för att kunna mäta hur signalkvalitetetn förändrades.
I exemplen nedan har signalen analyserats när en sensor skickar "1" på 1wire-bussen. Denna operation skall ej ta längre än 15µs enligt standarden. (För mer information se databladet för ds18S20).
Kabeln som används i alla försök är av typen EKKX 2x2x0.5 - partvinnad kabel.
Försök 1
1st spänningsmatad temperatursensor ansluten via 1m kabel till en DS9490R. Kommentar: inga som helst problem att läsa temperaturen eller med tiderna på 1wire-bussen.
Försök 2
1st spänningsmatad temperatursensor ansluten via 7meter kabel till en DS9490R. Kommentar: Samma resultat som i försök 1. - Inga som helst problem att läsa temperaturen eller med tiderna på 1wire-bussen.
Försök 3
1st spänningsmatad temperatursensor ansluten via ca 250m kabel till en DS9490R. Kommentar: Nu börjar tiden skena iväg, men det är inte några som helst problem att mäta temperaturen.
Försök 4
30st spänningsmatade sensorer med 1m kabel som är anslutna till ett rakt nät med total kabellängd ca 400meter. Kommentar: Det fungerar! Det tar lite för lång tid att ändra signalen, men trots allt går det att läsa alla 30st sensorer helt utan problem.
Försök 5
Samma setup som i försök 4 med tillägget att ytterligare 10st icke spänningsmatade sensorer med 7 meter kabel vardera har anslutits i slutet av nätet. Kommentar: Ingenting hittas på nätet.
Försök 6
Samma setup som i försök 5, men kabelrullen med ca 250 meter kabel är ej ansluten. Totalt 40 sensorer och ca 210 m kabel. Förgrenat med 10x7m, resten av nätet har korta förgreningar. Kommentar: Det fungerar otroligt nog. Trots att tidsåtgången är hela 20µs (33% över tillåten tid) är det inte några somhelst problem att läsa av sensorerna.
Försök 7
Samma setup som i försök 6, men de 10 icke spänningsmatade sensorerna är ej anslutna. Kommentar: Inga som helst problem att läsa av nätet.
Slutsatser:
Det som verkar ställa till det är de 10 icke spänningsmatade sensorerna. Om problemen som uppstår beror på att nätet blir förgrenat eller på att sensorerna som inte spänningsmatas belastar nätet vet jag inte.
Standarden anger att nätet kan vara upp till 300 meter och ha upp till 100 sensorer. Det verkar helt enkelt stämma. Nästa test kanske skall vara att ansluta 100st sensorer till ett 300 meter långt nät!
En kund har beställt ett par rätt stora temperaturnät och det passade utmärkt att koppla ihop allting (och ansluta ännu mer sensorer/kabel tills nätet inte längre fungerar) till ett nät för att kunna mäta hur signalkvalitetetn förändrades.
I exemplen nedan har signalen analyserats när en sensor skickar "1" på 1wire-bussen. Denna operation skall ej ta längre än 15µs enligt standarden. (För mer information se databladet för ds18S20).
Kabeln som används i alla försök är av typen EKKX 2x2x0.5 - partvinnad kabel.
Försök 1
1st spänningsmatad temperatursensor ansluten via 1m kabel till en DS9490R. Kommentar: inga som helst problem att läsa temperaturen eller med tiderna på 1wire-bussen.
Försök 2
1st spänningsmatad temperatursensor ansluten via 7meter kabel till en DS9490R. Kommentar: Samma resultat som i försök 1. - Inga som helst problem att läsa temperaturen eller med tiderna på 1wire-bussen.
Försök 3
1st spänningsmatad temperatursensor ansluten via ca 250m kabel till en DS9490R. Kommentar: Nu börjar tiden skena iväg, men det är inte några som helst problem att mäta temperaturen.
Försök 4
30st spänningsmatade sensorer med 1m kabel som är anslutna till ett rakt nät med total kabellängd ca 400meter. Kommentar: Det fungerar! Det tar lite för lång tid att ändra signalen, men trots allt går det att läsa alla 30st sensorer helt utan problem.
Försök 5
Samma setup som i försök 4 med tillägget att ytterligare 10st icke spänningsmatade sensorer med 7 meter kabel vardera har anslutits i slutet av nätet. Kommentar: Ingenting hittas på nätet.
Försök 6
Samma setup som i försök 5, men kabelrullen med ca 250 meter kabel är ej ansluten. Totalt 40 sensorer och ca 210 m kabel. Förgrenat med 10x7m, resten av nätet har korta förgreningar. Kommentar: Det fungerar otroligt nog. Trots att tidsåtgången är hela 20µs (33% över tillåten tid) är det inte några somhelst problem att läsa av sensorerna.
Försök 7
Samma setup som i försök 6, men de 10 icke spänningsmatade sensorerna är ej anslutna. Kommentar: Inga som helst problem att läsa av nätet.
Slutsatser:
Det som verkar ställa till det är de 10 icke spänningsmatade sensorerna. Om problemen som uppstår beror på att nätet blir förgrenat eller på att sensorerna som inte spänningsmatas belastar nätet vet jag inte.
Standarden anger att nätet kan vara upp till 300 meter och ha upp till 100 sensorer. Det verkar helt enkelt stämma. Nästa test kanske skall vara att ansluta 100st sensorer till ett 300 meter långt nät!
