为什么RS485总线要接终端电阻.doc

1、资源分享 为什么 RS485 总线要接终端电阻终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空

2、闲方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。补充说明：1.RS-485 需要 2 个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在 300 米以下不需终接电阻。2.为了抑制干扰，RS485 总线常在最后一台设备之后接入一个 120 欧的电阻（即为上面所述） 。3.RS-485 与 RS-422 的共模输出电压是不同的。RS-485 共模输出电压在-7V 至+12V 之间， RS-422 在-7V 至+7V 之间，R

3、S-485 接收器最小输入阻抗为 12K；RS-422 是 4k；RS-485 满足所有 RS-422 的规范，所以 RS-485 的驱动器可以用在 RS-422 网络中应用。RS485 为什么长距离通信时要加一个终端电阻？485 的通信方式就是一个正极 D+和一个负极 D，两线间的电压为 0 和 1 的信号，为什么长距离的时候要加一个终端电阻？在后面并个电阻的作用是什么？个人感觉并不并联这个电阻从电气原理上好像没有太多的意义？这个电阻为什么能识别是整个网络节点中的最后一个设备？最佳答案恩，作为网络传输路径，其中一个重要的指标就是信号反射。如果没有终端电阻来消除信号反射的话，那么发射信号的设备

4、，在传输路径的终端后，反射信号到发射端，这样使得网络上的信号产生叠加，网络信号就紊乱了。所以终端电阻是必要的，同时也是与网络的传输阻抗有关。终端电阻本身应该处于网络中，但是位置建议放在最末端，这样不会衰减正常的信号，它本身是无法识别网络的。当然，智能终端电阻本身是一个设备，那另做别论。回答者： net_submarine - 中级工程师 第10 级 2012-08-21 08:02:42其他答案主要是避免信号传递过程中的错误，加上终端电阻后，可以有效地抑制干扰！回答者： YHKingKong - 高级工程师 第 11 级 2012-08-21 08:26:25你好！PROFIBUS 是 485

5、 网络，以差分电压信号来代表数据 0 和 1。如果没有终端电阻，或者拨了终端电阻但终端没有电压，会造成阻抗不匹配，导致信号反射，从而电压波形畸变。但只要波形还能被正确识别，通信就还正常，但造成的影响是存在的。因此正常来讲必须在终端拨上终端电阻并保持供电。置评专家：西门子自动化技术支持 2011-07-08 17:04:25RS485 接口、电缆、布网、终端电阻 RS485 接口 RS485 采用差分信号负逻辑，2V6V 表示“0” ，- 6V- 2V 表示“1”。RS485 有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式

6、拓朴结构在同一总线上最多可以挂接 32 个结点。在 RS485 通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接 RS-485 通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A” 、 “B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485 接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485 收发器共模电压范围为-7 +12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当

7、网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。(2)EMI 问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地） ，就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。由于 PC 机默认的只带有 RS232 接口，有两种方法可以得到PC 上位机的 RS485 电路：（1）通过 RS232/RS485 转换电路将 PC 机串口 RS232 信号转换成 RS485 信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。 （2）通过 PCI 多串口卡，可以直接选用输出信号为 RS485 类型的扩展卡。RS485 电

8、缆在一般场合采用普通的双绞线就可以，在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。在使用 RS485 接口时，对于特定的传输线路，从 RS485 接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。理论上 RS485 的最长传输距离能达到1200 米，但在实际应用中传输的距离要比 1200 米短，具体能传输多远视周围环境而定。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大，最多可以加八个中继，也就是说理论上 RS485 的最大传输距离可以达到 9.6 公理。如果真需要长距离传输，可以采用光纤为传播介质，收发两端各加一个光电转

9、换器，多模光纤的传输距离是 510 公里，而采用单模光纤可达 50 公里的传播距离。RS485 布网网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。在构建网络时，应注意如下几点：（1）采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。有些网络连接尽管不正确，在短距离、低速率仍可能正常工作，但随着通信距离的延长或通信速率的提高，其不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加，会造成信号质量下降。（2）应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种

10、不连续性：总线的不同区段采用了不同电缆，或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装，再者是过长的分支线引出到总线。总之，应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。在 RS485 组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题，在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。理论上，在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握，美国 MAXIM 公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配：当信号的转换时间（上升或下降时间）超过电信号沿总线单向传输所需

11、时间的 3 倍以上时就可以不加匹配。一般终端匹配采用终端电阻方法， RS-485 应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在 RS-485 网络中取 120。相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在 100120。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是 RC 匹配。利用一只电容 C 隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容 C 的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法，这种方案虽未实现真正的“匹配” ，但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号，

12、达到改善信号质量的目的，节能效果显著。终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。