Cáp truyền thông RS485 là loại cáp được sử dụng trong truyền thông công nghiệp. Loại cáp này có cấu trúc cặp dây xoắn và được bổ xung các lớp chống nhiễu. Cùng CÔNG NGHỆ TÂN TIẾN tìm hiểu về nguyên lý chống nhiễu của loại cáp này qua bài viết dưới đây.
NỘI DUNG CHÍNH
Cấu trúc cáp truyền thông RS485
Cáp RS485 thường được cấu tạo từ bốn lõi dây, gồm hai dây truyền (Tr+, Tr-) và hai dây địa chấn (GND). Cấu tạo này cho phép truyền tín hiệu cân bằng (balanced) qua cặp dây truyền và cung cấp điện trị chung cho các thiết bị thông qua dây địa chấn. Các đặc điểm cấu tạo cụ thể của cáp RS485 bao gồm:
– Lõi truyền dẫn (Tr+, Tr-): Đây là hai dây chính được sử dụng để truyền tín hiệu RS485. Lõi dẫn được làm từ đồng nguyên chất, thường được xoắn cặp với nhau để giảm nhiễu từ môi trường xung quanh. Dây Tr+ mang tín hiệu dương (+), trong khi dây Tr- mang tín hiệu âm (-).
– Dây tiếp địa (GND): Dây này được sử dụng để cung cấp điện trị chung (ground) cho các thiết bị trong mạng RS485. Chúng giúp đồng bộ mức điện trị giữa các thiết bị và giảm nhiễu do chênh lệch điện trở địa.
– Cấu trúc cặp dây xoắn (Twisted pair): Cáp RS485 thường có cấu trúc xoắn cặp, trong đó dây Tr+ và Tr- được xoắn với nhau thành từng cặp. Cấu trúc này giúp giảm nhiễu điện từ từ môi trường xung quanh và cải thiện khả năng chống nhiễu của cáp.
– Lớp chống nhiễu: Bao gồm lớp nhôm mỏng và lớp lưới đồng đan bao phủ 100% lõi dẫn, có khả năng chống nhiễu cực tốt.
– Lớp vỏ bảo vệ: Cáp RS485 thường có lớp vỏ bảo vệ bên ngoài để chống nhiễu điện từ (EMI) và bảo vệ các lõi dây bên trong khỏi các tác động vật lý. Vỏ bảo vệ có thể được làm bằng chất liệu như nhựa PVC, HDPE, vỏ kim loại chống chuột hoặc vật liệu composite, vỏ chống cháy LSZH,…
Cấu trúc cụ thể của cáp tín hiệu chống nhiễu RS485 có thể thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất và yêu cầu ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, cấu trúc cơ bản bao gồm bốn lõi dây và cấu trúc xoắn cặp để giảm nhiễu và đảm bảo truyền tín hiệu ổn định trong mạng RS485.
>>Xem các loại cáp RS485 tại đây: Cáp tín hiệu chống nhiễu RS485
Nguyên lý chống nhiễu của cáp RS485
+ Nguyên lý chống nhiễu của cáp truyền thông RS485 phụ thuộc vào các yếu tố sau:
– Điện trở địa (Grounding): Cáp RS485 yêu cầu có một mạch điện trở địa chung cho tất cả các thiết bị nối vào mạng. Điều này giúp duy trì mức điện trị giống nhau cho các thiết bị, làm giảm nhiễu do chênh lệch điện trở địa.
– Kháng trở kết nối (Termination): Các đầu mút của mạng RS485 cần được kết nối với kháng trở kết nối. Điều này giúp hấp thụ nhiễu và ngăn chặn phản chiều sóng. Thông thường, kháng trở kết nối có giá trị 120 ohm và được đặt ở hai đầu mút của mạng RS485.
– Thiết kế cấu trúc cáp (Cabling): Cáp RS485 sử dụng cấu trúc dạng cặp xoắn (twisted pair) để giảm nhiễu từ các nguồn bên ngoài. Bằng cách xoắn cặp dây truyền tín hiệu với nhau, nhiễu từ môi trường xung quanh sẽ tác động cùng mức độ lên cả hai dây, giúp giảm thiểu sự ảnh hưởng của nhiễu đến tín hiệu truyền đi.
– Bảo vệ điện từ (Electromagnetic Interference, EMI): Các cáp RS485 thường được chế tạo với vỏ bảo vệ chống nhiễu điện từ để ngăn chặn nhiễu từ các nguồn bên ngoài như tia X, tia gamma, sóng radio, sóng viễn thông, và các tín hiệu điện từ khác.
– Điện áp truyền tín hiệu: Cáp RS485 sử dụng mức điện áp truyền tín hiệu cao hơn so với mức nhiễu xung quanh. Điều này giúp tăng sự độ tin cậy và khả năng chống nhiễu của mạng RS485.
Tóm lại, việc kết hợp các nguyên lý chống nhiễu này trong thiết kế và triển khai hệ thống cáp RS485 giúp giảm thiểu nhiễu và đảm bảo truyền tín hiệu ổn định và tin cậy trong môi trường có nhiều tác động nhiễu.
Một số lưu ý khi sử dụng cáp truyền thông RS485
Khi thiết kế hệ thống điều khiển, truyền thông trong công nghiệp cần lựa chọn chuẩn truyền thông phù hợp. Từ đó lựa chọn loại dây cáp RS485 đảm bảo về chất lượng, có khả năng chống nhiễu tốt sẽ giúp cho hệ thống hoạt động chính xác và ổn định.
Với dòng cáp RS485, cần lưu ý khi lựa chọn hãng sản xuất uy tín, phù hợp với chi phí đầu tư nhưng vẫn phải đảm bảo được về chất lượng cáp cũng như đáp ứng được các thông số kĩ thuật theo thiết kế hệ thống.
