Also habe ich diese verrückte Idee, an diesem Wochenende ein paar Weihnachtslichter an der Außenseite meines Hauses zu beleuchten. Ich plane, 2 Cat5e-Kabel etwa 11,5 Meter (~ 38 Fuß) von einem Arduino-Board zu Sensoren und Halbleiterrelais (alle DC und alle um 5 VDC) zu verlegen. Ich möchte dieses "Netzwerk" nächstes Jahr nehmen und ein wenig Hausautomation einrichten. Das aktuelle Setup würde verwenden:
Die SSRs können alles von 3-32 VDC knacken. Die Sensoren suchen nach 5 VDC.
Glauben Sie, dass Cat5e-Kabel liefern können, was die Ein- und Ausgabe erfordert? Werde ich bei dieser Entfernung mit Cat5e an Leistung verlieren? (Es ist Twisted-Pair, aber kein Plenum oder abgeschirmtes Twist-Pair)
Wenn nicht, sollte ich auf dickeren Draht, eine Leistungssteigerung am Ende achten, oder ist dies einfach nicht machbar?
Ich habe vor, das Setup so oder so am Morgen zu testen, aber ich schätze Ihren Beitrag!
Danke im Vorhinein für ihre Antwort!
Ich gehe davon aus, dass Sie ein Relais verwenden, das dem ähnelt, das ich auf Digikey gefunden habe.
Es listet den Steuerstrom bei 5 V als 3 mA auf, was ich als gute Baseballzahl verwenden werde. Wenn wir wissen wollen, ob das Relais einschaltet, dann wollen wir sicher sein, dass die Steuerspannung am Relais größer als die minimale Steuerspannung von 3 V ist.
Die erste Prüfung ist, ob wir den Strom beziehen können oder nicht. In diesem Fall liegen 3 mA weit unter der typischen maximalen Stromquelle/-senke eines Mikrocontrollers (20 mA), also sind wir in Ordnung. Wenn Ihr Relais mehr Strom verbraucht, müssen Sie möglicherweise einen Transistor verwenden, um das Relais anzusteuern.
Die zweite Prüfung besteht darin, zu sehen, wie hoch die Spannung am Relais nach den Widerstandsverlusten des Kabels sein wird. Nehmen wir den Worst-Case-Widerstand des Drahtes an, dann sind das 0,188 Ω/m, wie Ildefonso angab. Beachten Sie, dass dies der Schleifenwiderstand ist, nicht der Widerstand für einen einzelnen Draht.
Bei 11,5 Metern Länge haben Sie einen Gesamtdrahtwiderstand von 2,2 Ω. (11,5 m * 0,118 Ω/m). Bei 3mA Strom erzeugt dies einen Spannungsabfall von 6,5mV (2,2Ω * 3mA). Wenn Sie das Relais mit einer 5-V-Quelle ansteuern, beträgt die Spannung, die das Relais sehen würde, 4,993 V (5 V - 6,5 mV), was zeigt, dass diese Kabellängen bei Gleichstrom vernachlässigbar sind.
Sie müssten 900 mA ziehen oder eine Kabellänge von 5 km verwenden, um eine Spannung nahe der Mindestschwelle (3 V) des Relais zu sehen.
Für die Stromversorgung eines Sensors gelten die gleichen Berechnungen. Wenn Sie den Gleichstrom kennen, den Ihr Sensor benötigt, werden Sie wahrscheinlich feststellen, dass CAT5 Ihren Sensor gut mit Strom versorgt. Wenn der Sensor einen analogen Ausgang hat, sollte es kein großes Problem geben, und mit einem digitalen Signal müssen Sie wahrscheinlich langsamer gehen, als wenn sich der Sensor auf dem Arduino-Board befände.
Um Ihre anderen Teilfragen zu beantworten,
Einige allgemeine Informationen zum Kabel:
http://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable
Du kannst lesen:
Maximalstrom pro Leiter 0,577 A
DC-Schleifenwiderstand ≤ 0,188 Ω/m
Natürlich führen Sie derzeit fast DC-Signale aus (im Vergleich zu den 100 MHz, für die das Kabel ausgelegt ist), sodass Sie mit DC-Parametern eine ziemlich gute Annäherung erhalten können.
Eine detailliertere Antwort würde weitere Informationen zu Ihren Geräten erfordern (SSR-Spezifikationen und Sensorspezifikationen).
Ich hoffe das hilft,
Ildefonso Camargo
tyblu