Lange Verbindung mit drei Kabeln: Kann ich ein Audio-Stereokabel verwenden?

Ich baue ein kleines Projekt, bei dem ich ein paar Sonarsensoren an ein Arduino anschließen muss. Jeder dieser Sensoren ist über 3 Drähte mit dem Arduino verbunden. Mein Problem ist, dass ich diese Sensoren ziemlich weit von der Hauptbox entfernt platzieren muss, und da sie leicht bewegt werden müssen, möchte ich ein vorgefertigtes 3-adriges Kabel mit Stecker und Buchsen verwenden.

Ich habe mich gefragt, ob ich dafür ein Standard-Stereo-Audiokabel verwenden könnte, und dann auf der Seite des Sensors die Drähte von den Stiften der 3 Sonare an eine Audiobuchse und das gleiche auf der Seite des Arduino anlöten und dann die beiden mit verbinden ein Standard-Audiokabel. Sie sollten 3 Drähte haben, oder? Masse, linkes und rechtes Signal. Ich muss Masse, 5 V und ein analoges Signal übertragen.

Der Sensor, den ich verwende, ist ein Maxbotix MB1000 LV-MaxSonar-EZ0

Wenn Audiokabel keine gute Lösung ist, was soll ich verwenden?

Vielen Dank und Entschuldigung, falls dies eine dumme Frage sein könnte, aber ich bin nur ein Programmierer, der anfängt, die Welt der Mikrocontroller zu erkunden, und ein ziemlicher Neuling in Sachen Elektrik.

Simone

Antworten (4)

Sie können wahrscheinlich ein Stereokabel verwenden. Stellen Sie sicher, dass Sie die externe Abschirmung für Masse, das analoge Signal wie bei den geschirmten Leitungen und die Stromversorgung für die andere Leitung verwenden. Sie müssen wahrscheinlich einen Entkopplungskondensator in der Nähe Ihres Sensors hinzufügen. Wenn die Ausgangsimpedanz Ihres Sensors hoch ist und/oder der Analogwert schnell schwankt, wirkt das Kabel als Tiefpassfilter. Sie haben nicht genügend Informationen bereitgestellt, um zu erraten, ob dies ein Problem sein könnte.

+1 zum Entkoppeln. Sie benötigen wahrscheinlich einen 100-uF-Kondensator am Sonarende des Kabels zwischen Strom und Masse. Ist schon einer am Sonar montiert? Mein Sonar funktionierte nicht richtig – die Versorgungsspannung sackte ab und das Sonar wurde jedes Mal zurückgesetzt, wenn ich versuchte, einen Impuls zu senden – bis ich einen großen Kondensator am Sonarende des Kabels hinzufügte.
Ich verwende die Ultraschallsensoren von maxbotix, LV EZ0 . Das Signal sollte sich nicht schnell ändern, und es ist keine Echtzeitanwendung, also ist es keine große Sache, selbst wenn die Reaktion eine Sekunde später erfolgt. Für die Fluktuation filtere ich sie per Code auf dem Ardino, aber wahrscheinlich könnte das Hinzufügen eines Kondensators helfen.
Oder welche andere Lösung würdest du vorschlagen? Ich möchte vermeiden, mein eigenes Kabel mit 3 Drähten herzustellen :)

Die analoge Leitung ist diejenige, die besondere Aufmerksamkeit erfordert. Je nach Signalpegel und Frequenz kann folgender Trick hilfreich sein. Legen Sie das analoge Signal an die mittlere (abgeschirmte) Ader an. Wenden Sie es auch an den Eingang eines Operationsverstärkers an, der als Puffer (Spannungsfolger) verwendet wird. Setzen Sie das Ausgangssignal des Operationsverstärkers auf die Abschirmung Ihres analogen Signalkabels.

Spannungsfolger

Da das Signal auf der Abschirmung das gleiche ist wie auf dem Mitteldraht, gibt es zwischen den beiden keine Kapazität (da sie das gleiche Potenzial haben), und die physikalischen Eigenschaften des Drahts sind nicht so wichtig. Aber während Sie die Impedanz des Signaleingangs beibehalten, ist die Impedanz der Abschirmung sehr niedrig (es ist der Ausgang des Operationsverstärkers) und daher sehr gut geeignet, um externes Rauschen abzuleiten.
So erhalten Sie eine hohe Störfestigkeit zusammen mit einer unkritischen Verkabelung und Ihr Eingang kann hochohmig sein.

Aber er hat 3 Drähte und 3 Leitungen zu passieren, wo würden Sie die Masse und +3 V platzieren?
@clabacchio - Wenn das Stereokabel isolierte Abschirmungen hat, sollte dies funktionieren: 1 Draht + seine Abschirmung für das Signal, der andere Draht für Vcc, seine Abschirmung für Masse.
Aber dann müssen Sie die Stecker modifizieren, die beiden Abschirmungen trennen und einen Kanal mit seiner Abschirmung miteinander verbinden; machbar natürlich, aber ich arbeite nicht so gerne an Audiokabeln, da gibt es Plastik zu schneiden und es ist nie eine saubere Arbeit. Aber ich gebe zu, dass ich in diesen Dingen nicht so gut bin.
@clabacchio: Welche andere Lösung würdest du vorschlagen?
@CodeClimber, wie andere sagten, könnte hilfreich sein, wenn Sie uns einige Informationen geben würden, wie z. B. die Frequenz der Signale, eventuell welche Geräte sich an beiden Enden der Kabel befinden und so weiter ...
@clabacchio: das Gerät ist ein Maxbotix LV-1000 EZ0 . Das Signal ist ein kontinuierlicher Strom, der sich je nach Entfernung der Objekte vom Sonar ändert.

Klingt, als könnte es funktionieren, aber: Wie sieht das analoge Signal aus? Audiokabel sind für den hörbaren Bereich (< 20 kHz) ausgelegt. Sie können Spezifikationen für die Kapazität pro Meter erhalten, die Sie abschätzen lassen, wie der aus der Impedanz des Treibers und der Kapazität des Kabels aufgebaute Tiefpassfilter zusammenwirken wird. Wenn Sie hohe Anforderungen an die Signalfrequenz haben oder scharfe Kanten erkennen müssen (Sonar?), sind gute Koaxialkabel wie RG58 möglicherweise die bessere Wahl. Mit solchen Kabeln können Sie gute Übertragungsleitungen bauen, bei denen alle Impedanzen gut zusammenpassen und schnelle Signale gut übertragen werden. Wenn Sie Oszilloskop-Screenshots, Datenblätter Ihrer Sensoren oder einen Schaltplan bereitstellen könnten, bearbeite ich diese Antwort gerne nach Ihren Bedürfnissen.

BTW: Gar keine blöde Frage. Sie würden sich wundern, wie viel Ärger eingespart würde, wenn alle „Profis“ der Industrieautomation solche Fragen vorher stellen würden...

Vielen Dank für die Antwort: Das Sonar ist das MaxBotix LV-1000 EZ0 . Sind Koaxialkabel nicht nur zwei Adern? Ich habe 3.

Ich sehe, Sie haben bereits einige gute Antworten bekommen, also werde ich nur einen Punkt hinzufügen, der ausgelassen wurde.

Vermutlich sind die drei Leitungen Power, Ground und Signal. Binden Sie, wie Wouter sagte, die Abschirmung des Audiokabels an die Erde und verwenden Sie die beiden inneren Drähte für Strom und Signal. Dies bedeutet jedoch, dass zwischen der Stromleitung und der Signalleitung eine erhebliche kapazitive Kopplung bestehen kann. Um Probleme zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung gut gefiltert ist, bevor Sie das Kabel an der Basisstation anschließen. Solange die Stromleitung einen sauberen Gleichstrompegel hat, enthält sie keine Frequenzen, die über die unvermeidliche Kapazität zwischen den beiden über die lange Kabelstrecke an die Signalleitung koppeln können.

Hoffentlich haben Sie bereits an der Basisstation eine einigermaßen gut geregelte Versorgung, und ich gehe davon aus, dass Ihr Fernsensor relativ wenig Strom zieht (ein mA, vielleicht sogar einige 10 mA, aber keine 100 mA). In diesem Fall würde ich wahrscheinlich ein paar Ferrit-"Chip-Induktivitäten" in Reihe mit der Versorgung verwenden, jeweils gefolgt von der größten vernünftigen Keramikkappe zur Erdung, die Sie finden können. Wenn der Sensor beispielsweise 5 V Strom benötigt, können Sie problemlos zwei 20-µF-Keramikkappen erhalten.

Wenn der Sensor mehr Strom benötigt, dann wäre es besser, eine etwas höhere Spannung zu senden und diese dann am Sensor linear herunterzuregeln. In beiden Fällen filtern Sie immer noch alles, was auf das Stromkabel geht, wie oben beschrieben.

Die Sensoren ziehen 2mA, verwenden 5V. Stromquelle ist ein Arduino
Lange Verbindung mit drei Kabeln: Kann ich ein Audio-Stereokabel verwenden?
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