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如何了在恰当时间需要在节点之间添加一根地线？

    设计远程数据链路时，必须假设存在一些接地电位差。这些电压会给发射机输出增加共模噪声Vn。即使总叠加信号处在接收机的输入共模范围内，依靠当地的地电位差作为返回电流的可靠路径也是不安全的。接地电位差（GPD）超出接收器的共模范围时（在长电缆和大电流负载的情况下经常发生），需要使用适当的接地技术。

    器件接地和本地系统接地的分离

    所示为可能从电气安装的不同部分汲取功率的远程节点。对安装的任何变动（例如在维护工作期间）均可将GPD以至于超出接收器的输入共模范围的程度。因此可能会导致目前正工作的数据链路将来停止运行。

    也不建议通过接地线直接连接远程接地，因为直接连接会导致大的接地回路电流作为共模噪声耦合到数据线。

    为实现远程接地的直接连接，RS-485标准建议通过插入电阻器将设备接地与本地系统接地分开。虽然这种方法降低了环路电流，但由于存在一个大接地环路使数据链路对环路其他地方产生的噪声保持敏感。因此，尚未建立稳定的数据链路。

    要在强健的RS-485数据链路上远距离承受高达数千伏的GPD，方法是将总线收发器的信号和电源线与其本地信号和电源进行电流隔离。这种情况下，电源隔离器（例如隔离的DC/DC转换器）和信号隔离器（例如数字电容隔离器）可防止电流在远程系统接地之间流动，并避免产生电流环路。

    5.RS-485的长度与速度建议值是多少？

    在额定的数据速率下，大总线长度受限于传输线损耗和信号抖动。由于在波特率为10％或以上的抖动，数据可靠性急剧下降，因此图3所示为传统RS-485电缆在信号抖动10%的情况下的电缆长度与数据速率特性。

    图3：电缆长度与数据速率建议

    在图3上，标有1号的圆圈代表电缆长度较短时的高数据速率区域。此处，可忽略传输线的损耗。数据速率主要取决于驱动器的上升时间。尽管该标准建议使用10Mbps，但如今的快速接口电路可以高达50Mbps的数据速率运行。

    图3中的红色2号代表从短数据线到长数据线的过渡。必须考虑较长传输线的损耗。因此，随着电缆长度的增加，数据速率必须降低。根据经验，线路长度[m]与数据速率[bps]的乘积应为107。

    红色的3代表低频范围，其中电缆串联电阻和线路端接的相互作用会导致信号衰减。在某个点，信号的振幅变得比接收机能够正常检测到的幅度要小（即不超过VIT阈值）。

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