RS-485需要隔离通讯的三个原因

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RS-485是工业与仪器仪表中的物理层总线设计标准，目前已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，它所具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。当需要在噪声环境和有一定距离的情况下进行通讯时，RS-485通讯接口是一个很好的选择。

那么，你知道RS-485为什么需要隔离通讯吗？

在较远距离的传输时往往会有接地环路、瞬态电压等干扰，因此一个可靠的隔离设计非常重要。下面就和大家一起来说说必须加隔离的三个原因。

设备及人身安全—高压影响

RS-485用于设备之间的通信，很多时候，作为厂商的我们根本不知道客户拿自己的设备与什么类型的设备通信，万一对方利用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，测试、调试、使用时就会非常危险，又或者是高压设备绝缘损坏，RS-485线上带高压，就会威慑设备和人身的安全。

远端接受异常—电势差的影响

许多实际应用中，通信距离可达几千米，节点之间的距离又很远。设计者常常直接将每个节点的参考地接于本地的大地，作为信号的返回地，看似正常可靠的做法，实际的大地并不是理想的“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。例如下图，由于AB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，在A端的电压啊是Vs，在B端就变成了Vc+Vs。

数据异常，器件损坏—地环路的影响

有的人肯定会说：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，地环路就会产生电流高达甚至上百安培。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。

什么情况下RS-485可以不用隔离？

通过上面三个原因，我们可以清楚知道：

1.保证我们的设备不会接到有可能高压的设备或者有高压短路风险的场景。

2.保证RS-485的布线不要超过100米。

3.保证现场没有强磁、强电、大功率的设备。

来自：嵌入式专栏

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来源：8号线攻城狮

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首次发布时间：2023-06-12