RS485网络接地引脚-何时连接？

众所周知，仅使用两条导线A和B即可实现简单的节点到节点rs485通信。嗯，该标准指定将两个节点的接地连接在一起。

来自维基百科：

除了A和B连​​接，EIA标准还指定了称为C的第三互连点，这是公共信号参考地。

我偶然发现了数十篇有关这种第三种联系的文章，但仍然无法理解这个概念。

1. 为什么接收器不能仅用作简单的电压表？测量A和B之间的电压？
2. 如果两个节点均由电池供电（每个节点使用不同的电池），则接地是否有区别？
3. 当电缆较长时，为什么将（室外）节点接地更好？
4. 该接地连接如何有效地防止瞬变？

注意：我并没有声称自己的答案是最科学的，但我会尝试以了解它们的方式来解释。

1. 我不知道Voltmeter参数是否为100％有效，因为它是低速设备，所以更合适的示例是电池供电的示波器或差分示波器探头。

2. 请记住，电压的定义是两点之间的电位差。信号A和B通过放大器内部的电子元件（主要是晶体管）来区分，它们的基极和集电极/发射极之间均具有绝对最大额定值。相对于其自身，这称为差分放大器最大共模输入电压地面。因此，如果不指定参考电压，A和B电压就毫无意义。例如，如果A和B之间的差为2.5v，但该电压在接收器放大器电源上方偏移20v，放大器会看到（2.5或22.5）吗？

3. 4：长距离室外电缆更容易产生噪声或ESD或任何可能进入总线的电荷或电流源（具有特定的阻抗和直流电阻），因此如果电荷/电流量足够高，则乘以较高的电阻（长电缆的）会在接收器上引起较大的电压尖峰，从而可能导致损坏。这种情况下的接地可用于为尖峰击中屏蔽层提供路径，并且可用作稳定的接地参考。

通过添加额外的组件，隔离电路等，完全有可能将RS485接收器电路更改为浮动状态并完全具有像电压表/示波器那样的功能，但这会增加成本，复杂性和尺寸，而这超出了能力范围小型IC，例如MAX485。

可以使RS485接口工作而无需在总线上的各个设备之间连接公共（C）接地线是一个神话。仅当A和B输入的共模电压保持在接收器GND参考的-7V至+ 12V范围内时，接收器才能够测量A和B信号之间的相对电势。

接口的两面都由电池供电的想法会有所不同，这也是一个神话。一切都取决于发射器GND和接收器GND之间的共模电压。第三线连接使共模电压处于受控状态。没有它，对单元或两者之间的总线的任何不当影响都可能导致共模电压超出-7V至+ 12V范围。这种影响可能是由于通过EMI耦合到其他系统引起的。通常会看到这种情况显示为跟随电源线频率的交流变化。

您说对了，一个纯接收器仅能测量两条信号线之间的差异。但是，任何这样做的方法都将具有一定的共模范围，单个信号必须保持在该范围内。该规范给出了节点必须能够承受的共模范围。

没有第三条参考线，就无法定义该共模电压，也就无法制造出能够保证兼容的接收器。

例如，即使将接收器设置为使数据线驱动光隔离器，您仍然具有共模电压限制。可能是几千伏而不是几伏，但是总会有一些共模电压，超过此电压接收器将无法工作。

到目前为止，这仅是接收RS-485信号。驱动RS-485信号的局限性更大。数据信号被指定为相对于接地线为0-5 V标称值。没有接地线，您将无法确保。驱动这两个信号的电路将被引用为某物。需要将某些东西连接到总线上的其他发送器和接收器。

基于其他答案，我将以它为例。请记住，这个答案遵循了古老的格言“有时有点不准确会节省大量的解释”。

假设您有两个电气隔离的RS485设备。您正常连接A和B线。但是，由于杂散电容和其他电气工程伏都教徒，其中一个设备的浮空电压比另一个设备高3000伏。

没问题吧？接收器仅看到A和B线分别以3000V和3012V的电压进入，它挑选出12V的差值在规格范围之内，然后消失了？

好吧，由于杂散电容，这些设备实际上并不是100％隔离的，因此接收设备实际上会在A和B线上看到相对于其自身电源的3000伏。它使用的RS485芯片仅可提供2500伏的隔离电压，因此输入电压能够使该芯片跳变并油炸电路的其他部分。该电压下的可用电流很小，因此您甚至都不会看到火花，但这足以对电路中的其他IC造成类似ESD的损坏，从而使它们无法正常工作。

通过在两个设备之间连接GND线，相同的微观电流将流过GND线而不是设备中的其他IC，从而消除3000伏的差异，并且A和B信号线上的3000伏偏移将消失。

在某些方面，GND线在这里的作用类似于下拉电阻，以确保所有信号线处于已知电平，而不是在整个位置随机浮动。

是的，RS485规范仅关注A和B信号线之间的差异，但是每个设备在其自身的电源GND和信号线之间也具有最大允许电压。通过确保所有设备的GND都相同，可以阻止特定电压超出范围，因此，所有RS485设备之间的GND线都可以做到这一点。是的，理论上电隔离设备之间不会有很大的电压，实际上，隔离似乎并不总是完美的，因此不要指望它。

C点是A和B上电流的返回路径。这允许电流返回到电源以完成电路。