Kαλώδια Liycy

[Apostolos83]

Καλησπέρα σας. Τα καλώδια Liycy λέει στο εγχειρίδιο της Cablel ότι χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά σημάτων.

1. Όταν λέει σήματα εννοεί και ψηφιακά και αναλογικά;; Ή μήπως υπάρχουν άλλα καλώδια για ψηφιακά και άλλα για αναλογικά;
2. Υπάρχουν 1Χ1.5, 2Χ1.5, 3Χ1.5, 4Χ1.5 ......10Χ1.5
Γιατί να έχει τέτοια γκάμα;

Blackened is the end..

[nyannaco]

1. Υποθέτω πως ναι. Για ψηφιακά πάντως εξαρτάται και από το bandwidth που χρειάζεσαι, επειδή στην ψηφιακή μετάδοση γίνεται ζωτικής σημασίας η κατανεμημένη χωρητικότητα του καλωδίου όσο ανεβαίνουν οι συνχότητες. Σε εφαρμογές κτιριακού αυτοματισμού πιστεύω ότι θα είναι εντάξει. Aν όμως μίλαγες για μετάδοση δεδομένων με ρυθμούς 100MB ή 1GB θα πήγαινες σε UTP cat.5 και cat.7 τουλάχιστον αντίστοιχα, όπως στα δίκτυα υπολογιστών, όπου ο συγκεκριμένος τύπος καλωδίων εκτόπισε τα ομοαξονικά θωρακισμένα που χρησιμοποιούνταν παλαιότερα, όταν άρχισαν να ανεβαίνουν οι απαιτήσεις σε bandwidth.

2. Το πλήθος των αγωγών καθορίζεται από τις ανάγκες, μπορεί να θέλεις να μεταφέρεις περισσότερα σήματα. Επίσης υπάρχουν και μικρότερες διατομές, πάντα ανάλογα με τις ανάγκες. Π.χ. για σήματα ασθενών ρευμάτων, όπως ένα αισθητήριο θερμοκρασίας PT-100 ή PT-1000, θα ήταν τερατώδες να πας σε 1.5mm², όταν το 0.5mm² σε καλύπτει θαυμάσια.

Νίκος

[Pirate]

Πριν κάνεις αυτή την ερώτηση πρέπει να αναλογισθείς τι είναι το ψηφιακό σήμα και τι το αναλογικό σήμα.
1. Το ψηφιακό σήμα δεν είναι τίποτα άλλο από μία διαφορά δυναμικού σε σχέση με τον ουδέτερο της συσκευής. Συνεπώς αν μεταφέρεται ένα σήμα από μία -α- απόσταση (μικρή στην πράξη στα ψηφιακά ενώ μπορεί να είναι πολύ μεγάλη στα αναλογικά) και «αλλοιωθεί» κατά την διελευσή του μέσα από ακατάλληλη όδευση (γενικότερη συρμάτωση που μεταφέρει διάφορα ρεύματα εδώ κι εκεί ακόμα και ισχύος), η αλλοίωσή του αυτή άντε να είναι μερικά volt. Συνεπώς μικρό το κακό μιας και η ψηφιακή είσοδος έχει ένα range πολύ μεγάλο στο να βλέπει ή να μη βλέπει καθόλου ένα σήμα το οποίο έχει μόνο δύο τιμές: true ή false ή επί το ελληνικότερον: περνά ή δεν περνά για να θυμηθούμε και λίγο τα στρατιωτικά μας χρόνια.

2. Το αναλογικό σήμα: Τι είναι το αναλογικό σήμα;
2.1. Συνήθως μία ωμική αντίσταση που στην περίπτωση του γνωστού αναλογικού αισθητηρίου PT-100 είναι της τάξης από 100 έως 140 Ω. Αν την τιμή αυτή τη μεταφέρεις μέσα από ακατάλληλη συρμάτωση και αλλοιωθεί στον δρόμο κατά μόνο 10Ω πράγμα πολύ εύκολο διότι τα 10 Ω είναι μία τιμή πολύ «έθραυστη» τότε η θερμοκρασία που διαβάζει το όργανο είναι παντελώς για να την πετάξεις στα μπάζα: τη μία στιγμή (115Ω) διαβάζει 32,5° και την επόμενη στιγμή (125Ω) διαβάζει 57,5°. Σφάλμα που αγγίζει το 80%! Εδώ έρχεται το Liycy και κάνει δουλειά προσφέροντας και το μπλεντάζ του. Τώρα αν έχει μία ταράτσα με 2 συστοιχίες ηλιακών τότε θέλεις καλώδιο Liycy 6 Χ 1,5 για να πάρεις δύο σήματα θερμοκρασίας χώρια το μπλεντάζ που το θέλει μάλιστα και η συσκευή του αναλογικού σήματος και πρέπει να το συνδέσεις κι αυτό στην κατάλληλη θέση.
2.2 Έτερον αναλογικό σήμα πολύ της εποχής και του μέλλοντος είναι το γνωστό 4..20 mA. Με αυτό μεταφέρεις ένα ρεύμα από 4 έως 20 mA. Αν τώρα έχεις κάποιο Sonar που σου μετρά ένα βάθος 4 μέτρων από τα 40 εκ και μετά, τότε 1 mA σφάλμα λόγω ακαταλληλότητας του αγωγού (όπως και τα παραπάνω) σημαίνει λάθος μέτρηση πάνω από 22 εκατοστά!
2.3. Σήμα αναλογικό που παίζει στις μέρες μας αρκετά αλλά τείνει να αντικατασταθεί από το 4..20 mA είναι το 0..10 V. Αυτό είναι τάση και όχι ρεύμα όπως την προηγούμενη κατάσταση αλλά ισχύει ό,τι παραπάνω και μάλιστα πιο έντονα. Στο προηγούμενο παράδειγμα αν στα 10 V έχεις 4 μέτρα βάθος και στα 0 V έχεις 40 εκατ. τότε διαφορά ενός και μόνο V σημαίνει διαφορά στη μέτρηση 36 ολόκληρων εκατοστών.

Εκεί λοιπόν παίζουν σημαντικότατο ρόλο οι αγωγοί των σημάτων τύπου Liycy. Σου κατεβάζουν, σχεδόν σου εκμηδενίζουν το σφάλμα. Διότι το σφάλμα πάντα υπάρχει σε όλων των μορφών τα αισθητήρια ακόμα και τα κοινά μας γνωστά κλασσικά (θερμοϋψόμετρα, μανόμετρα, θερμόμετρα κοκ) τα οποία πολλές φορές οι ενδείξεις τους είναι όντως για το μπάζωμα.

Πειρατής διαθέσιμος σε διαθεσιμότητα μάχης ήτοι ετοιμοπόλεμος


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[georgesp]

Πειρατή ετοιμοπόλεμε, πολύ ωραία η ανάλυση ευχαριστούμε.

Ήθελα να ρωτήσω το εξής. Στα αναλογικά σήματα από αισθητήρια 0...10V ακόμα και το σωστό καλώδιο να χρησιμοποιήσεις η πτώση τάσης του καλωδίου δεν επηρεάζει το τελικό αποτέλεσμα ? . Δηλαδή για παράδειγμα ας υποθέσουμε ότι έχω δύο ίδια αισθητήρια θερμοκρασίας 0-1-0V, αν το ένα είναι σε απόσταση 5μ από τον ελεγκτή και το άλλο σε απόσταση 80μ μακρύτερα, υπό την ίδια θερμοκρασία, η αντίσταση (ωμικό μέρος) του καλωδίου δεν θα έχει κάποια επίδραση στην τελική τάση του σήματος ?

[miltos]

Γιώργο, ενδεικτικά, από ένα manual μιας συσκευής, βλέπω ότι οι αναλογικές της είσοδοι έχουν "input impedance 76ΚΩ". Οπότε, αν το αισθητήριο δίνει τάση 10V, η ένταση στους αγωγούς που το συνδέουν με την είσοδο είναι 0,13mA. Οπότε η πτώση τάσης δεν είναι υπολογίσιμη

____________________
Μ' αρέσουν οι παρατηρήσεις... Διορθώνομαι!

[Pirate]

Ωραίο topic άνοιξε ο Apostolos διότι από εδώ με τη συμμετοχή πολλών παιδιών που ενδιαφέρονται να εντρυφήσουν μέσα στην ψηφιακή τεχνολογία μπορεί να γεννηθούν απορίες, να γίνουν παρατηρήσεις και να ανταλλαχθούν απόψεις που μπορεί να ωφεληθεί πολύς κόσμος που τυχόν το διαβάσει.
Ο Γιώργος μπήκε με ένα πολύ ωραίο ερώτημα που του απάντησε εύστοχα ο Μίλτος. Προχωρώντας ακόμα βαθύτερα θα θέσω τα εξής προς περαιτέρω ανάλυση:
1. Κάθε αναλογικό αισθητήριο που δεν είναι ένα απλό pt-100 ή έστω pt-1000 (και λέμε στον άπειρο αναγνώστη ότι αυτά είναι αισθητήρια θερμοκρασίας) έχει ένα βιδωτό φισάκι με οδηγό που έχει τουλάχιστον 4 άκρα. Τα δύο είναι για το ρεύμα που ζητάει αυτό το ίδιο για να λειτουργήσει και τα άλλα δύο είναι το σήμα 4..20 που θα σου στείλλουν. Αν υπάρχει και πέμπτο άκρο ίσως σημαίνει ότι σου στέλνουν ακόμα και ένα ψηφιακό σήμα το οποίο σου επιτρέπει ο κατασκευαστής να το ρυθμίσεις εκεί που το θέλεις. Δίνοντάς σου ακόμα και μία ± χάρη σου επιτρέπει να κάνεις το εξής για παράδειγμα: Να ρυθμίσεις ας πούμε μία πίεση 4 Bar και την χάρη (ανοχή) να τη ρυθμίσεις ±1 Bar. Συνεπώς όσο είσαι μέσα στην περιοχή 3..5 Bar το ψηφιακό σήμα είναι true. Στην αντίθετη περίπτωση θα πάρεις false οπότε είναι δικό σου θέμα το πώς θα το χειρισθείς στη συνέχεια.
Μη ξεχνάμε όμως ότι το αισθητήριο αυτό είναι αναλογικό. Που σημαίνει ότι δεν παύει να σου βγάζει ένα σήμα 4..20 mA. Εδώ είναι και ο λόγος (άποψή μου) που το 4..20 mA αντικαθιστά το 0..10V. Διότι όσο μακριά κι αν είναι ο επεξεργαστής σου, η αναλογική συσκευή 12 mA θα σου στείλει. Θα το κανονίσει από μόνη της το θέμα. Το ρεύμα που παίρνεις είναι ρεύμα και δεν σ' ενδιαφέρει πλέον η ωμική αντίσταση παρεμβάλλεται (φυσικά εντός ορίων πάντα). Αντίθετα το 0..10V είχε αυτή την αδυναμία. Αν η συσκευή έβγαζε 5V τότε η τάση αυτή δεν μπορούσες να ξέρεις πώς θα έφτανε στον επεξεργαστή σου.
Εδώ θα ήθελα να προσθέσω όμως κάτι που καλό είναι να αναφερθεί κι ας το γνωρίζουν οι περισσότεροι. Στο χθεσινό post έριξα το γάντι και μίλησα για 2 αισθητήρια pt-100 που μεταφέρουν μία πολύ μικρή ωμική αντίσταση στη συσκευή και έγραψα ότι θέλουμε 6 καλώδια??
Αυτό πρέπει να συζητηθεί περαιτέρω....

Παρ' όλα αυτά: το Liycy δεν το αφορά τίποτα από τα παραπάνω. Αυτό που κάνει αυτό είναι να προστατεύει το σήμα από αλλοιώσεις. Τι σημαίνει αλλοίωση ενός αναλογικού σήματος;
Σημαίνει: να μετράς τώρα μία ένδειξη 8 mA, αμέσως μετά παύλες, στη συνέχεια 12 mA μετά παύλες κοκ. Γύρω από τις αλλοιώσεις αυτές μου έκανε εχθές το βράδυ εν μέσω κρασιών-τυριών και αχλαδιών μία καταπληκτική ανάλυση ο Νίκος (Nyannaco) ο οποίος θεωρείται expert στο αντικείμενο.
Αυτά και έχουμε συνέχεια...


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[georgesp]

Θα ήταν πολύ ενδιαφέρουσα μια ανάλυση γύρω από τις αλλοιώσεις, πως αυτές συντελούνται (το φαινόμενο)και πως αυτές περιορίζονται με τη χρήση ειδικών καλωδίων όπως το LIYCY. Οπότε έχεις όρεξη για γράψιμο περιμένουμε τη ...συνέχεια φίλε pirate

και κανά σχηματάκι καλό θα ήταν lol (πολλά ζητάμε, θα το κάνουμε κρυφό σχολειό το forum)

[nyannaco]

Σε ένα αναλογικό σήμα, το μέγεθος που μας ενδιαφέρει (που μεταφέρει τη χρήσιμη πληροφορία) μεταβάλλεται συνεχώς μεταξύ κάποιων άκρων (συνήθως 0 και τάσης τροφοδοσίας του συστήματος) και μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή. Η πληροφορία είναι η ακριβής τιμή του μεγέθους (τάσης ή έντασης) τη δεδομένη χρονική στιγμή.

Σε ένα ψηφιακό σήμα (όπου το μετρούμενο μέγεθος στην πλευρά του δέκτη είναι πάντα η τάση) δεν υπάρχει συνεχής μεταβολή. Οι τιμές είναι δύο, τα δύο άκρα (0 και τάση τροφοδοσίας), ή, απουσία – παρουσία τάσης, που συμβολίζονται με 0 και 1 αντίστοιχα.

Το καλώδιο, τώρα, μπορεί να αλλοιώσει την πληροφορία κατά δύο τρόπους, (α) δια των χαρακτηριστικών του ίδιου του καλωδίου, ήτοι ωμική αντίσταση, χωρητικότητα και αυτεπαγωγή, και (β) δια των επαγομένων σε αυτό ρευμάτων από το περιβάλλον.

Οσον αφορά την ωμική αντίσταση του καλωδίου, αυτή ουσιαστικά επηρρεάζει τα αναλογικά σήματα μόνο, εισάγοντας πτώση τάσης & μειώνοντας αντίστοιχα την ένταση. Τα ψηφιακά σήματα δεν επηρρεάζονται, δεδομένου ότι ο δέκτης στην άκρη του καλωδίου εξακολουθεί να αναγνωρίζει την ύπαρξη τάσης έστω κι αν αυτή είναι λίγο μειωμένη (μέσα σε λογικά πλαίσια αντίστασης καλωδίου, όπως συμβαίνει συνήθως).

Η χωρητικότητα και η αυτεπαγωγή του καλωδίου επηρρεάζουν τόσο τα αναλογικά όσο και τα ψηφιακά σήματα, λειτουργώντας ως βαθυπερατό φίλτρο, εξασθενίζοντας δηλαδή τις υψηλές συχνότητες. Αν το σήμα είναι χαμηλής συχνότητας δεν επηρρεάζεται. Αν είναι υψηλής συχνότητας, το μεν αναλογικό σήμα εξασθενεί (εως και δεν περνάει καθόλου), το δε ψηφιακό σήμα υπάρχει κίνδυνος να μην είναι αναγνωρίσιμο στην πλευρά του δέκτη καθώς εξομαλύνονται τα μέτωπα των παλμών και, σε ακραίες περιπτώσεις, μπαίνει στη μία άκρη τετραγωνικός παλμός και φτάνει στην άλλη ημιπερίοδος ημιτόνου –θέλει αρκετή ανάλυση το πώς και γιατί. Σε σχετικά χαμηλές συχνότητες (π.χ. απομακρυσμένο αισθητήριο σε η/μ εγατάσταση) κατά κανόνα δεν υπάρχει πρόβλημα για τα ψηφιακά σήματα (εφόσον δεν μιλάμε για bus, οι συχνότητες σε συνήθεις η/μ εγκαταστάσεις είναι χαμηλές).

Τα επαγόμενα ρεύματα (κοινώς παράσιτα) σε ένα καλώδιο μεταφοράς, από μεταβαλλόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στο περιβγάλλον του (συνηθέστατα, καποιο γειτονικό καλώδιο ισχύος) προστίθενται αλγεβρικά στο σήμα και το αλλοιώνουν. Τα θωρακισμένα καλώδια μειώνουν σημαντικά το φαινόμενο προστατεύοντας τους εσωτερικούς αγωγούς καθώς η θωράκιση (σε δυναμικό γης) λειτουργεί ως κλωβός Faraday. Τα αναλογικά σήματα είναι σαφώς πιο ευαίσθητα στο φαινόμενο, καθώς μεταβάλλεται άμεσα το μετρούμενο μέγεθος. Τα ψηφιακά σήματα είναι πιο «αναίσθητα», καθώς οι δέκτες έχουν συνήθως μεγάλα όρια ανοχής στη στάθμη που αντιλαμβάνονται ως 0 ή 1, οπότε μικρομεταβολές στην τάση δεν επηρρεάζουν τη μεταφερόμενη πληροφορία. Για παράδειγμα, το Logo! 230V εκλαμβάνει ως 1 τάσεις >79V, και ως 0 τάσεις <30V. Οι αντίστοιχες τιμές για το Logo! 24V είναι >12V και <5V. Επομένως, τα περιθώρια θορύβου (αλλά και ωμικής αντίστασης) στη γραμμή είναι μεγάλα – για να μην πω τεράστια.


Νίκος

[georgesp]

Ευχαριστούμε nyannaco και πάμε τώρα σε τρία ερωτήματα :

1. Εφόσον η θωράκιση προστατεύει το μεταφερόμενο σήμα από τις όποιες παρεμβολές, πρέπει να γειώνουμε ή όχι αυτή τη θωράκιση και αν ναι πως και που ?

2. Έτσι όπως φαίνεται, στις συνήθειες εγκαταστάσεις όπου αναγκαστικά σε κάποια σημεία τα καλώδια αυτά (σημάτων αισθητήρων) γειτνιάζουν πολύ με καλώδια ισχύος (π.χ. μέσα στον πίνακα, ή σε σχάρες κλπ) προκύπτει ότι τελικά το μετρούμενο μέγεθος που φτάνει δεν είναι ακριβώς το πραγματικό. Δηλαδή μπορεί να είναι μικρή η αλλοίωση αλλά τελικά δεν έχουμε απόλυτη ακρίβεια σωστά ? (μιλάω για συνήθεις εγκαταστάσεις π.χ. κτιρίων και όχι για εγκαταστάσεις με αυστηρές προδιαγραφές)

3. Τι γίνεται με τα καλώδια BUS ? εκεί τα σήματα δεν είναι ψηφιακά, όπως π.χ. στο Instabus - LON κλπ ?

[nyannaco]

Φίλε georgesp,

1.Ναι, στη γείωση της εγκατάστασης.

2.Σωστά, θα έχεις μικρές παραμορφώσεις. Αν θα είναι σημαντικές ή όχι, εξαρτάται από την εκάστοτε εγκατάσταση.

3.Δεν έχω ασχοληθεί προσωπικά με BMS και κατ'επέκταση με τα διάφορα πρωτόκολλα bus, αλλά πιστεύω ότι εκεί το πρόβλημα αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά από την ίδια την ψηφιακή φύση του σήματος. Νομίζω πάντως ότι εκεί χρησιμοποιείται όχι LIYCY αλλά UTP (το ευρέως χρησιμοποιούμενο καλώδιο στα δίκτυα υπολογιστών). Καπετάνιο;
Το UTP αντιμετωπίζει το θέμα μέσω της συστροφής των αγωγών, έτσι ώστε τα επαγόμενα ρεύματα ανά μισή συστροφή να αναιρούνται (προστιθέμενα διανυσματικά) με αυτά στην επόμενη μισή συστροφή κοκ.

Νίκος