RS485通讯设备为什么需要做隔离?

一、设备及人身安全——高压的影响
RS485用于设备之间的通信,很多时候,厂家根本不知道客户拿自己的设备与什么类型的设备通信,比如你用的是一个几块钱的阻容降压原理将220V降压到12V,与电网完全没有隔离,这个时候我们去测试、调试、使用设备就会非常危险。又比如我们的高压设备绝缘损坏,RS485线上带高压,就会严重威胁到我们设备和人身安全。

二、远端接受异常——电势差的影响
我们许多实际使用中,通信距离可达几千米,节点之间的距离很远。设计者常常直接将每个节点的参考地直接接所在位置的大地,以作为信号的返回地,这种看似正常可靠的做法,实际上大地并不是理想的“0”电位。大地也是导体,也存在阻抗,当大的电流流过大地时,流过电流的大地两端也会存在电势差。由于两地较远,参考地之间并不是 0 电位,地线的阻抗也不会是 0,由于电流环路的作用,如果在一端的电压是Vs,另一端就变成了Vc+Vs。

三、数据异常,器件损坏——地环路的影响
那么我们有时候会想既然节点之间的大地存在电势差,那直接用一根线将两个节点的地再连起来不就可以了?大错特错!这样做只能使情况更加严重,这根长长的导线会与大地形成一个极大的地环路!相信大家在学生时代就知道,一个闭合线圈在变化的磁场里面就会产生电流。50Hz的交流电力线、大型电机等,都是交流磁场的来源,若总线靠近或经过这些地方,地环路就会产生高达数安培甚至上百安培的电流。电流流过地环路产生的共模电压就会影响总线的正常通信,除了稳定的磁场来源,一些电力线的浪涌、雷击、高频噪声等瞬态干扰都有可能被这个巨型的“环形天线”拾取,并造成通信异常。

总结
通过上面三个原因我们可以知道当我们同时具备以下三个条件的时候,我们才可以省掉隔离电路:
1.确保我们的设备不会接到有可能产生高压的设备或者有高压短路风险的场景。
2.确保RS485的布线长度不要超过100米。
3.确保现场没有强磁、强电和其他大功率的设备。

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