Я читал о последовательной связи в компьютерах и встроенных системах и нашел следующее утверждение:
Компьютеры, соединенные проводами, должны иметь общее заземление, как правило, обеспеченное заземлением в кабеле. ( Источник )
Что является причиной этого? Я думал, что заземляющий провод был только для защиты от утечки тока. Какая потребность в общем заземлении в сетях связи?
Ответы:
Напряжение относительно. Один уровень напряжения имеет смысл, только если у вас есть другой уровень напряжения для сравнения. Если бы вы смотрели только на сигнальный провод, вы бы не стали мудрее, вы бы не измерили напряжение. Вам нужна ссылка для измерения, чтобы вы могли сказать, что сигнал такой-то такой-то вольт, привязанный к земле .
То, что относится к земле , подразумевается, когда мы говорим об уровнях напряжения, если не указано иное. Сбалансированные сигналы часто симметричны относительно земли, поэтому, когда на 1 проводе напряжение падает до +1 В, на другом проводе оно доходит до -1 В. Приятно симметрично. Но приемник не будет смотреть на один провод и видеть +1 В; он будет смотреть на разницу напряжений между двумя проводами, а затем заземление не имеет значения. Такие сигналы чаще всего передаются по кабелям витой пары, где один провод является положительным сигналом, а другой - отрицательным. Там нет провода заземления.
редактировать
Kortuk хочет видеть красивую картинку. Снова. (вздох)
Et voilà, изображение Джоли. Не смотри на En-Ya, речь идет о моих настенных часах. Как высоко он висит? Большинство людей скажут «около 2 метров». Это потому, что мы обычно берем слово в качестве контрольного уровня, нашего «основания». Но моя квартира находится на втором этаже, и если я выберу уровень улицы в качестве эталона, часы будут на 8 м выше уровня улицы. Географ может предложить 35 м над уровнем моря. Так что «высота» не имеет смысла без ссылки, а с напряжением это то же самое.
источник
dmckee - это правильно (следует добавить его в качестве ответа), потому что любой электрический сигнал нуждается в обратном пути, который обеспечивает заземление. Другое название напряжения - «Разность потенциалов», что означает разницу потенциалов между двумя точками. Таким образом, вы не можете просто сказать, что точка "Пять вольт", вы должны сказать, что это "Пять вольт относительно x" (на практике мы говорим первое, но предполагается, что мы знаем, где находится относительная точка - например, земля узел)
Подумайте о лампочке - есть два терминала. Батарея - два терминала. Можем ли мы зажечь лампу, просто подключив один из ее выводов к одному из выводов аккумулятора? Нет, мы должны завершить схему .
Другой способ взглянуть на это - это насос (батарея) и трубы (провода), а также (прилагаемое) водяное колесо (нагрузка). Для вращения колеса насоса должна быть выходная труба и обратная труба.
Вот диаграмма, чтобы уточнить:
Обратите внимание, что вышеизложенное объясняет необходимость в 2 проводах - необязательно должна быть «общая земля» (то есть в системах, изолированных с помощью трансформатора / оптически), как правильно объясняет Wouter. Хотя передатчик и приемник по-прежнему имеют законченную цепь (например, первичная обмотка трансформатора, которая магнитно связана с вторичной обмоткой - вот почему вторичная обмотка может иметь различное «заземление»), поэтому вещи «выглядят» одинаково для них.
источник
В целом это правильно - напряжение должно иметь контрольную точку. Думайте о напряжении как о расстоянии: концепция расстояния не имеет смысла, если вы не согласны с тем, откуда.
Но утверждение не совсем верно. Провод не должен нести электричество, это может быть стекловолоконный провод ...
Другим контрпримером является сбалансированная связь через трансформатор, которая используется большинством современных соединений Ethernet и некоторыми высоконадежными системами, такими как MIL-1553. Для такой связи две системы связи не обязательно должны иметь общий язык.
источник
Сети связи передают данные по разности напряжений. Для измерения любого напряжения должна быть какая-то контрольная точка. Оба компьютера или оба оборудования, имеющие последовательные соединения, делают ставку на то, что они должны понимать одно и то же значение данных (чтение - одна и та же контрольная точка для напряжения), поэтому важно обеспечить одинаковое общее заземление. Это также помогает предотвратить шум, портящий обмен данными.
источник