¿Por qué las redes necesitan un terreno común en el cable?

Question

Yo estaba leyendo acerca de la comunicación en Serie en los equipos y sistemas embebidos y encuentra la siguiente instrucción

Los equipos conectados por medio de cables deben tener una base común de referencia, normalmente proporcionado por un cable a tierra en el cable. (Fuente)

¿Cuál es la razón para esto? Pensé que el cable de tierra era sólo para la protección contra fugas eléctricas. ¿Cuál sería la necesidad de un terreno común de alambre en las redes de comunicación?

Answer 1

El voltaje es relativo. Un nivel de tensión sólo tiene sentido si usted tiene otro nivel de voltaje para comparar. Si miran a la señal de cable solo que no conseguiría más sabio, no medir una tensión. Usted necesita una referencia para medir en contra, por lo que se puede decir que la señal es así-y-así-muchos voltios, se hace referencia a tierra.

Que hace referencia a tierra es implícita cuando hablamos de niveles de tensión, a menos que se indique lo contrario. Equilibrado de las señales a menudo son simétricos alrededor de la tierra, de modo que cuando en 1 cable de la tensión va a +1 V en el otro cable que va a ir a -1 V. Perfectamente simétrico. Pero el receptor no se va a ver en uno de los cables y ver el +1 V; mirará la diferencia de voltaje entre los dos cables, y luego el suelo no es relevante. Las señales de este tipo más a menudo se transmiten a través de cables de par trenzado, donde uno de los cables es la señal positiva y la otra el negativo de la señal. No hay ningún cable de tierra.

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Kortuk quiere ver una bonita imagen. De nuevo. (suspiro)

Et voilà, une jolie imagen. No hay que mirar Es-Ya, este es mi reloj de pared. ¿Hasta que altura puede colgar? La mayoría de la gente va a decir "de alrededor de 2 metros". Eso es debido a que por lo general le toma la palabra como nivel de referencia, nuestra "tierra". Pero mi apartamento está en el segundo piso, y si puedo tomar el nivel de la calle como referencia el reloj será de 8 m por encima del nivel de la calle. Un geógrafo puede sugerir 35 m sobre el nivel del mar. Así que la "altura" no tiene ningún significado sin una referencia, y con la tensión es la misma cosa.

Answer 2

dmckee es correcta (debe agregarlo como una respuesta de verdad) es porque cualquier señal eléctrica necesita un camino de retorno, que la conexión a tierra proporciona. Otro nombre para el Voltaje es la "Diferencia de Potencial", lo que significa que la diferencia de potencial entre dos puntos. Así que no podemos decir que un punto es "Cinco voltios", debe decir es "Cinco voltios con respecto a x" (en la práctica, nos dicen los antiguos, pero se supone que sabe dónde está la relación punto - por ejemplo, un suelo nodo)

Creo que de una bombilla de luz - hay dos terminales. Una batería de dos terminales. Podríamos luz de la bombilla sólo por la conexión de uno de sus terminales a una de las baterías de los terminales? No, debemos completar el circuito.
Otra forma de ver esto es una bomba (batería) y tuberías (cables), más un (adjunto) de la rueda de agua (carga) Para que la bomba gire la rueda no necesita ser un saliente de la tubería y una tubería de retorno.

Aquí hay un diagrama para aclarar:

Tenga en cuenta que el anterior explica la necesidad de 2 cables - no tiene que ser necesariamente un "terreno común" (es decir, en los sistemas aislados con transformador/ópticamente) como Wouter explica correctamente. El transmisor y el receptor tienen todavía un circuito completo, aunque (por ejemplo, el primario del transformador, que está acoplado magnéticamente a la secundaria - esta es la razón por la secundaria puede tener diferentes "suelo" de referencia) para que las cosas "look" de la misma.

Answer 3

En general, esto es correcto el voltaje debe tener un punto de referencia. Pensar de voltaje como la distancia: el concepto de distancia no tiene sentido a menos que usted está de acuerdo de donde.

Pero la afirmación no es estrictamente cierto. Un cable no necesita llevar la electricidad, podría ser una de fibra de vidrio de hilo...

Otra contra-ejemplo es el equilibrado de un transformador acoplado a la comunicación, la cual es utilizada por la mayoría de los modernos conexiones Ethernet, y algunos de alta fiabilidad, como los sistemas de MIL-1553. Para la comunicación de los dos sistemas de comunicación no tienen necesidad de un terreno común.

Answer 4

La comunicación de la red de transmisión de datos en términos de diferencia de tensión. Para medir el voltaje debe haber algún punto de referencia. Ambos equipos o ambos equipos teniendo conexiones serie apuesta de ellos debe de entender que el mismo significado de los datos ( leer - en el mismo punto de referencia para la tensión ) por lo tanto, la misma tierra es esencial. Esto también ayuda a evitar que el ruido de dañar el intercambio de datos.