1-Wire ... Mythen und Tatsachen...
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dou...@gmx.de
Aug 22, 2012, 5:28:29 AM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Zugegeben, das Thema 1-Wire ist komplex. Besonders wenn man nicht genau weiss, ob die Probleme mit denen man kämpft, an der Hardware oder an der Software liegen.
Und da ich von der Software noch nicht genug Ahnung habe, kümmere ich mich eben um die Hardware, damit ich zumindest das als Fehlerquelle schon mal ausschließen kann.
In wenigen Worten zusammengefasst, ist der 1-Wire Bus in der Realität ein 3-Draht Bus, weil ich jedem nur dringend dazu raten kann, wann immer möglich 3 Leitungen zu legen.
Wir benötigen eine Versorgungsspannung (Vdd), Masse (GND) und die DatenLeitung (Data).
Natürlich kann man die 1-Wire Devices auch im "parasitären Mode" betreiben, bei denen die Spannungsversorgung über die Data-Leitung erfolgt, und reduziert dabei die Anzahl der benötigten Leitungen von 3 auf zwei, aber warum sollte man das tun?
Dann ist da noch die Frage nach der richtigen Spannung, ob 3,3V oder 5V
Ich verwende hier jeweils ein paar DS1820 Temp Sensoren und einen Dual I/O Schalter vom Typ DS2413 am 1-Wire Bus meiner CUNOs (ich hab zwei).
Der CUNO stellt an seinem 1-Wire Interface eine Spannung von 3,3V bereit, und das scheint mir aktuell ausreichend zu sein, um meine Temp Sensoren und Schalter zu versorgen (letztere kann man übrigens NUR parasitär versorgen).
Behauptungen, das man mit 5V Versorgungsspannung bessere Ergebnisse erzielt, kann ich inzwischen widerlegen. Grund: der im CUNO vorhandenen I²C 1-Wire BusMaster arbeitet mit 3,3V und eine offensichtlich intern vorhandene Schutzdiode zieht den 1-Wire Bus auf 4V herunter.
Beim Betrieb des Busses mit 3,3V ist dieser Effekt nicht zu sehen.
Anbei ein Bild eines Impulspaketes, wie es während der Übertragung von z.B. Temperaturen auftritt.
Vielleicht kann man es nicht genau erkennen, aber die Busspannung liegt bei 3,36V und ist auch recht stabil. Die Signale sind gut ausgeprägt und auch sonst hab ich da nichts zu meckern.
Sehen wir uns so einen Impuls mal genauer an.
Diese Impuls ist so etwa 6µs "breit" ... also sechs Millionstel Sekunden. Normalerweise sollte das ein ideales Rechteck sein, aber wir leben nun mal in einer realen Welt, und da hat unser Kabel nun mal eine Kapazität wie ein Kondensator. Und unsere 1-Wire Devices müssen diesen Kondensator so schnell es geht entladen (Fallende Flanke) und der Pull-Up Widerstand den Kondensator möglichst schnell wieder aufladen.
Daher sollte die Kapazität des verwendeten Kabels ein sinnvoller Kompromiss zwischen allen Anforderungen sein. Mir erschliesst sich die Forderung nach abgeschirmten Kabeln nicht wirklich.
Eine Einstreuung von Störungen findet nur dann statt, wenn die Leitung hochohmig, und die Störungen in der Lage sind das Nutzsignal zu stören. Beides ist hier nicht gegeben.
Tatsächlich sehe ich Unshielded Twisted Pair gegenüber Shielded Twisted Pair nicht im Nachteil.
Ich verwende an meinem CUNO einen zusätzlichen Pull-Up Widerstand von 3,3kOhm (einer mit ca. 10kOhm ist ja schon im Busmaster des CUNO) und die intern bereit gestellte Spannung von 3,3V
Als Kabel verwende ich die billigste 3 adrige Litze die ich im Keller finden konnte. Mein Noise-Level gemessen am CUNO liegt bei etwa 50mV ... verglichen mit dem Nutzsignal-Spannungshub von 2,8V ist das ein Faktor von 56!
Funktioniert prima mit meinen Leitungslängen von geschätzten jeweils 10m bis 15m quer durch's Haus, und teilweise an Stromleitungen vorbei. Ist dem Signal auch völlig egal, weil eine (ideale) Spannungsquelle keinen Innenwiderstand hat, und unser Bus somit mit ca. 2,5kOhm (Parallelschaltung aus 3,3kOhm und 10kOhm) relativ niederohmig abgeschlossen ist. Brummeinstreuung ist auf meinem Oszilloskop nicht erkennbar, und selbst wenn einzelne Impulse eines Störers sich auf dem Bus mit dem Nutzsignal mal überlagern sollten, dann wäre das auch egal, weil dann die Nachricht unverständlich wird, und einfach ignoriert oder verworfen wird, und eine Neu-Übertragung veranlasst wird..
Das hier spiegelt meine persönliche Meinung wieder. Vielleicht kopiere ich das noch in abgewandelter Form mal ins WiKi....
VG
Ralf
Ralf
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 22, 2012, 8:02:33 AM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Zunächst schau mal hierher - das ist eine ganz gute Einführung für den Anfang: http://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Elektronik_SS10/Skript/04_Leitungen.pdf
Für uns ist nur Folgendes wichtig:
1. Die Kapazitätsbelegung eines CAT5e UTP-Kabels liegt im Schnitt bei ca. 50 pF pro Meter. Auf 10 Meter also 5 x 10^-10 Farad - und höchstens doppelt so hoch bei STP Bei einem Pullup-Widerstand von 3,3 kOhm ergibt sich eine Zeitkonstante von ca 3 Mikrosekunden für das "Aufladen" des Leitungskondensators. Das entspricht ungefähr der Flankenverschleifung in dem obigen Bild - passt also, sollte man meinen.
2. Diese Vorstellung ist aber deshalb irreführend, weil gar nicht die Leitung "aufgeladen" wird. Sondern es wird im Kabel ein Wellenpaket abgesetzt. Der Sender an einem Ende des Kabels sieht EBEN NICHT Induktivität und Kapazität, sondern einen reellwertigen Wellenwiderstand (Impedanz) von ca. 600 Ohm (bei Twisted Pair). Dieses breitet sich im Kabel aus - und seine Reichweite wird nur durch Dämpfung und Dispersion bestimmt. Die so genannte Kapazitätsbelegung (Kapazität pro Längeneinheit) ist eher irrelevant.
Die sehr schönen Oszilloskopbilder sind auch deshalb irreführend, weil die schmalen 6 Mikrosekunden breiten Impulse gar nicht das Nutzsignal darstellen. Das Nutzsignal sind vielmehr die sehr viel breiteren "Low"-Pegel dazwischen. Kann man sich sehr leicht aus der Übertragungsrate auf dem 1-Wire-Bus ausrechnen - die liegt nämlich im normalen Fall nur bei 9600 Bit/s, nur im Overdrive-Modus ist sie höher.
Schließlich noch ein Hinweis, warum geschirmte Kabel zu empfehlen sind: In einem Haus gibt es viele Verbraucher mit hohen Strömen. Bei einer Kabellänge von 20 Metern bildet ein ungeschirmtes Kabel eine fantastische Antenne, um z.B. das Einschalten einer Waschmaschine in eine kleine (!) Spannung auf dem Signalkabel umzuwandeln. Aber WIE klein diese Spannung ist, ergibt sich erst aus den konkreten Geometrien. Es lässt sich leicht zeigen, dass eine geschaltete Leistung von 1 kW auf einem ungeschirmten parallel laufenden Kabel durchaus einen Impuls von 3,3 V erzeugen kann
LG
pah
Für uns ist nur Folgendes wichtig:
1. Die Kapazitätsbelegung eines CAT5e UTP-Kabels liegt im Schnitt bei ca. 50 pF pro Meter. Auf 10 Meter also 5 x 10^-10 Farad - und höchstens doppelt so hoch bei STP Bei einem Pullup-Widerstand von 3,3 kOhm ergibt sich eine Zeitkonstante von ca 3 Mikrosekunden für das "Aufladen" des Leitungskondensators. Das entspricht ungefähr der Flankenverschleifung in dem obigen Bild - passt also, sollte man meinen.
2. Diese Vorstellung ist aber deshalb irreführend, weil gar nicht die Leitung "aufgeladen" wird. Sondern es wird im Kabel ein Wellenpaket abgesetzt. Der Sender an einem Ende des Kabels sieht EBEN NICHT Induktivität und Kapazität, sondern einen reellwertigen Wellenwiderstand (Impedanz) von ca. 600 Ohm (bei Twisted Pair). Dieses breitet sich im Kabel aus - und seine Reichweite wird nur durch Dämpfung und Dispersion bestimmt. Die so genannte Kapazitätsbelegung (Kapazität pro Längeneinheit) ist eher irrelevant.
Die sehr schönen Oszilloskopbilder sind auch deshalb irreführend, weil die schmalen 6 Mikrosekunden breiten Impulse gar nicht das Nutzsignal darstellen. Das Nutzsignal sind vielmehr die sehr viel breiteren "Low"-Pegel dazwischen. Kann man sich sehr leicht aus der Übertragungsrate auf dem 1-Wire-Bus ausrechnen - die liegt nämlich im normalen Fall nur bei 9600 Bit/s, nur im Overdrive-Modus ist sie höher.
Schließlich noch ein Hinweis, warum geschirmte Kabel zu empfehlen sind: In einem Haus gibt es viele Verbraucher mit hohen Strömen. Bei einer Kabellänge von 20 Metern bildet ein ungeschirmtes Kabel eine fantastische Antenne, um z.B. das Einschalten einer Waschmaschine in eine kleine (!) Spannung auf dem Signalkabel umzuwandeln. Aber WIE klein diese Spannung ist, ergibt sich erst aus den konkreten Geometrien. Es lässt sich leicht zeigen, dass eine geschaltete Leistung von 1 kW auf einem ungeschirmten parallel laufenden Kabel durchaus einen Impuls von 3,3 V erzeugen kann
LG
pah
Armink
Aug 22, 2012, 11:08:30 AM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Tag zusammen,
jetzt will ich doch auch mal meinen Senf dazugeben: Ich habe beruflich schon lange Zeit mit 1W-(Bus-)systemen zu tun und habe auch schon einige (sehr teure) Tage in qualifizierten EMV-Labors verbracht um eines meiner Projekte zu entstören. Was ich dabei festgestellt/gelernt habe ist folgendes:
Die besten Erfahrungen habe ich mit ungeschirmtem 3-adrigen nicht verdrilltem Kabel gemacht (Unitronic LIYY von Lapp Kabel).
Ich denke verallgemeinern kann man das sicher nicht, aber pauschal würde ich auch eher zu ungeschirmten Leitungen raten. Bei dem von mir entwickelten System (Automotive-Bereich, sicher nicht der Standard-Anwendungsfall für onewire), werden jeweils 6 oder 12 DS2408-Bausteine an einem Bus über einen Atmega8 (VCC=5V) bedient, Leitungslänge bis zu 10/15 Meter! Als Pullup setze ich 1KOhm ein. Die gesamte Mimik ist im Fahrzeug nach MBN-xxxx Norm (eine der strengsten EMV-Normen) erfolgreich abgenommen. Mit der selben Hardware kann ich aber auch über 100 Meter ungeschirmtes twisted pair Kabel noch ohne Probleme einen DS1992 IButton lesen (dies ist allerdings nicht im EMV-Labor unter Störungen verifiziert!).
So, das war es von meiner Seite, hoffe es hilft etwas.
Grüße aus Heidelberg
Armin
dou...@gmx.de
Aug 22, 2012, 11:51:30 AM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Lieber Herr Prof. Dr.
Nun, ich vermute sie haben im Bereich der Besserwissenschaften promoviert und habilitiert? Dann würd's Sinn machen. ;-)
Wenn nicht, dann würde ich mich doch noch mal dem Grundlagenstudium der Physik widmen. Aber mein Erfahrung lehrt mich das es müssig ist mit Menschen ihrer Art diskutieren zu wollen, da unfähig eigene Irrtümer einzugestehen.
Noch ein Hinweis persönlicher Art: Menschen, die sich selber für super-intelligent halten, machen oftmals den Fehler alle anderen für doof zu halten.
Und zum Schluss: auch sie werden es nicht schaffen, mittels Abschirmung den _magnetisch_ induzierten Impuls in eine Leitung zu verhindern. Aber machen sie sich nichts draus: bei Twisted Pair Leitungen ist es ja gerade der gewünschte Effekt, derartige Impulse in BEIDE Leitungen zu induzieren, so dass sich diese gegenseitig aufheben. Mit ihrem abgeschirmten Netzwerk-Kabel können sie lediglich _elektrische_ Felder abschirmen.
Ihrer anderen Fehlannahmen lass ich jetzt einfach mal so stehen, weil sie hier einfach nicht weiter führen.
VG
Ralf
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 22, 2012, 1:56:24 PM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Immer wieder erstaunlich, wie leicht inkompetente Menschen ins Persöniiche abgleiten und ihren Neid kundtun müssen ...
Nur eine kleine Anmerkung für unschuldige Mitleser: An keiner Stellle habe ich etwas von magnetischer Indusktion geschrieben.
pah
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 22, 2012, 2:06:19 PM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Jein.
Im Automobilbereich gibt es natürlich viele interne Störungen - aber die Kabel selber sind im Innern der Karosserie verlegt. Ich bin mir also nicht sicher, inwieweit diese Bedingungen auf die Verlegung in einem Haus übertragbar sind. Insbesondere in der Nähe vieler Netzspannung führender Leitungen habe ich bessere Erfahrungen mit geschirmten Kabeln gemacht.
Dass die Abfrage über 100 Meter funktioniert, ist auch klar - und zeigt, dass die Kapazitätsbelegung des Kabels keine (oder kaum eine) Rolle spielt. Interessant wäre bei diesen Entfernungen ein Vergleich von UTP und STP
LG
pah
Im Automobilbereich gibt es natürlich viele interne Störungen - aber die Kabel selber sind im Innern der Karosserie verlegt. Ich bin mir also nicht sicher, inwieweit diese Bedingungen auf die Verlegung in einem Haus übertragbar sind. Insbesondere in der Nähe vieler Netzspannung führender Leitungen habe ich bessere Erfahrungen mit geschirmten Kabeln gemacht.
Dass die Abfrage über 100 Meter funktioniert, ist auch klar - und zeigt, dass die Kapazitätsbelegung des Kabels keine (oder kaum eine) Rolle spielt. Interessant wäre bei diesen Entfernungen ein Vergleich von UTP und STP
LG
pah
tobias.faust
Aug 22, 2012, 2:11:50 PM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Als "Unschuldiger" Mitleser hier ist man völlig hin-und-hergerissen. Schließlich will man nach einer erfolgreichen Verklabelung ja nicht wieder alles herausreißen und anderes Kabel verbauen nur weil der Bus nstabil ist...
Ich lese aber fleißig mit...
Ich lese aber fleißig mit...
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 22, 2012, 2:28:58 PM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Ausprobieren, rate ich.
Mal 50 m billigen Klingeldraht (zwei Stränge natürlich, wegen der benötigten 3 Adern) ungefähr entlang der geplanten Route verlegen und das so ein paar Tage lang betreiben. Hat zwar einen geringen WAF, dient aber einem guten Zweck.
LG
pah
Mal 50 m billigen Klingeldraht (zwei Stränge natürlich, wegen der benötigten 3 Adern) ungefähr entlang der geplanten Route verlegen und das so ein paar Tage lang betreiben. Hat zwar einen geringen WAF, dient aber einem guten Zweck.
LG
pah
dou...@gmx.de
Aug 22, 2012, 2:36:08 PM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Tut mir leid Tobias, das dich das natürlich verunsichert. Aber sei dir versichert: ich bin Dipl.-Ing. E-Technik der RWTH Aachen, 15 Jahre Berufserfahrung in der Telekommunikation und nebenbei hab ich auch noch ein Ing.-Büro das nebenberuflich Elektronikentwicklung betreibt.
In den Augen Einzelner mag das vielleicht nicht als Qualifikation reichen, aber da mein Ziel das gleiche ist wie deins: ein funktionierendes Setup zu erreichen, sind wir zumindest da auf einer Linie. Alles andere soll hier nicht interessieren.
In punkto Störungen: es gibt wirklich NICHTS auf diesem Planeten, was es mit den Störungen aufnehmen kann, die in einem Auto herrschen. Was dort funktioniert, funktioniert auch überall woanders.
VG
Ralf
Ralf
Dirk Tostmann
Aug 22, 2012, 5:36:26 PM8/22/12
to fhem-...@googlegroups.com
Um kurz auf einen praktischen Aspekt hinzuweisen:
Sollte man vorhaben das Haus/Wohnung jemals wieder zu verkaufen halte ich eine Rückbaufähigkeit für sinnvoll ... daher: Wie wäre es mit EIB Kabel?
Sollte man vorhaben das Haus/Wohnung jemals wieder zu verkaufen halte ich eine Rückbaufähigkeit für sinnvoll ... daher: Wie wäre es mit EIB Kabel?
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 23, 2012, 1:28:16 AM8/23/12
to fhem-...@googlegroups.com
Bei den EIB-Busleitungen handelt es sich um _geschirmte_ 4-adrige Leitungen - das entspricht nahezu den von mir an anderer Stelle für die Unter-Putz-Verlegung empfohlenen 4-adrigen Telekommunikationskabeln.
EIB-Kabel sind allerdings dicker (0,8 mm Aderquerschnitt), weil sie in der Regel auf 2,5 A Dauerstrom ausgelegt werden (Leitungsdurchmesser ca. 6,5 mm). Außerdem sind diese Kabel vergleichsweise teuer, ca. 3 €/m
Die Telekommunikationskabel erfüllen den gleichen Zweck (0,6 mm Aderquerschnitt, 4-5 mm Leitungsdurchmesser, Kosten ca 70 Cent/m) - es fehlt ihnen nur der Stempel "EIB". An diesem Preisunterschied erkennt man auch, welches, sagen wir mal, "Geschäftspotenzial" hinter den "professionellen" Bus-Systemen steckt ...
Das heißt: mit einer solchen 4-adrigen Verkabelung ist man bestens für einen Verkauf des Hauses gerüstet, kann sogar auf die faktische Verwendbarkeit mit EIB hinweisen...
Für offene und flexible Verlegung von 1-Wire haben sich, wie auch schon gesagt, geschirmte 2-adrige Mikrofonkabel bewährt. Die haben zwar gegenüber den TK-Kabeln den Nachteil, dass der Schirm eine Verbindung mit der Schaltung hat, sind aber wegen der Flexibilität bei offener Verlegung unaufälliger zu verwenden.
Beide sind dünner als die 8-adrigen Standard-Netzwerkkabel (UTP = unshielded gibt es zwar schon mit 5mm, STP = shielded ab ca, 6.3 mm). Es gibt einen Grund, warum die Verwendung von Netzwerkkabeln sinnvoll sein kann: Ethernet mit bis zu 100 MBit/s benötigt nur vier Adern. Das wird manchmal verwendet, um eine Ethernet-Dose mit zwei Steckpläetzen über ein einzelnes Kabel zu versorgen. Man könnte aber auch z.B. in seine Garage über ein Netzwerkkabel sowohl Ethernet, als auch ein 1-Wire-Netz führen.
Betreffend die Schirmung, und zwar sowohl bei EIB, als auch bei KNX und 1-Wire: Sie ist die beste Versicherung gegen niederfrequente Störungen, die bei den verwendeten Signalfrequenzen relevant sind. Dabei reicht (eben weil die niederen Frequenzen relevant sind) ein Geflechtschirm aus, ein Folienschirm muss nicht sein.
Ich habe keine Lust, hier EInzelnen eine Grundlagenvorlesung über Physik zu halten - die Angaben findet man jederzeit im Netz.
LG
pah
EIB-Kabel sind allerdings dicker (0,8 mm Aderquerschnitt), weil sie in der Regel auf 2,5 A Dauerstrom ausgelegt werden (Leitungsdurchmesser ca. 6,5 mm). Außerdem sind diese Kabel vergleichsweise teuer, ca. 3 €/m
Die Telekommunikationskabel erfüllen den gleichen Zweck (0,6 mm Aderquerschnitt, 4-5 mm Leitungsdurchmesser, Kosten ca 70 Cent/m) - es fehlt ihnen nur der Stempel "EIB". An diesem Preisunterschied erkennt man auch, welches, sagen wir mal, "Geschäftspotenzial" hinter den "professionellen" Bus-Systemen steckt ...
Das heißt: mit einer solchen 4-adrigen Verkabelung ist man bestens für einen Verkauf des Hauses gerüstet, kann sogar auf die faktische Verwendbarkeit mit EIB hinweisen...
Für offene und flexible Verlegung von 1-Wire haben sich, wie auch schon gesagt, geschirmte 2-adrige Mikrofonkabel bewährt. Die haben zwar gegenüber den TK-Kabeln den Nachteil, dass der Schirm eine Verbindung mit der Schaltung hat, sind aber wegen der Flexibilität bei offener Verlegung unaufälliger zu verwenden.
Beide sind dünner als die 8-adrigen Standard-Netzwerkkabel (UTP = unshielded gibt es zwar schon mit 5mm, STP = shielded ab ca, 6.3 mm). Es gibt einen Grund, warum die Verwendung von Netzwerkkabeln sinnvoll sein kann: Ethernet mit bis zu 100 MBit/s benötigt nur vier Adern. Das wird manchmal verwendet, um eine Ethernet-Dose mit zwei Steckpläetzen über ein einzelnes Kabel zu versorgen. Man könnte aber auch z.B. in seine Garage über ein Netzwerkkabel sowohl Ethernet, als auch ein 1-Wire-Netz führen.
Betreffend die Schirmung, und zwar sowohl bei EIB, als auch bei KNX und 1-Wire: Sie ist die beste Versicherung gegen niederfrequente Störungen, die bei den verwendeten Signalfrequenzen relevant sind. Dabei reicht (eben weil die niederen Frequenzen relevant sind) ein Geflechtschirm aus, ein Folienschirm muss nicht sein.
Ich habe keine Lust, hier EInzelnen eine Grundlagenvorlesung über Physik zu halten - die Angaben findet man jederzeit im Netz.
LG
pah
dou...@gmx.de
Aug 23, 2012, 2:06:22 AM8/23/12
to fhem-...@googlegroups.com
...ihre Beratungsresistenz ist genau so unübertroffen wie belustigend.
Ich versuch's noch mal einfach mit ihrem Beispiel:
Sie schalten einen Verbraucher (in ihrem Fall eine Waschmaschine) und erzeugen einen Strom dI/dt ... was meinen Sie: erzeugen wir da? Ein Magnetfeld oder ein elektrisches Feld?
Und für ihre Netzangaben: die Maxwellschen Gleichungen ... aber das wissen sie natürlich alles! :-)
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 23, 2012, 3:20:49 AM8/23/12
to fhem-...@googlegroups.com
Meine Güte, der Kerl kann es nicht lassen, persönlich zu werden. Muss der Neid auf die besser qualifizierte akademische Umgebung sein...
Natürlich lösen Schaltvorgänge im Hausnetz Spannungsspitzen aus. Beim Abschalten eines Motors, oder während der Zündung einer Leuchtstofflampe können das durchaus einige kV sein.
pah
Natürlich lösen Schaltvorgänge im Hausnetz Spannungsspitzen aus. Beim Abschalten eines Motors, oder während der Zündung einer Leuchtstofflampe können das durchaus einige kV sein.
pah
Kai Siering
Aug 23, 2012, 11:32:27 AM8/23/12
to fhem-...@googlegroups.com
Von �leicht inkompetente Menschen� zum �Kerl�, frage mich, ob das jetzt eine Adelung ist?
-kai
-kai
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 23, 2012, 12:09:20 PM8/23/12
to fhem-...@googlegroups.com, wus...@googlemail.com
Man sollte einen Menschen niemals an seinen Freunden messen, denn die kommen und gehen.
Sondern an seinen Feinden, denn die sammeln sich an.
LG
pah
Sondern an seinen Feinden, denn die sammeln sich an.
LG
pah
makki
Aug 23, 2012, 1:30:24 PM8/23/12
to fhem-...@googlegroups.com
On Thursday, August 23, 2012 7:28:16 AM UTC+2, Prof. Dr. Peter A. Henning wrote:
EIB-Kabel sind allerdings dicker (0,8 mm Aderquerschnitt), weil sie in der Regel auf 2,5 A Dauerstrom ausgelegt werden (Leitungsdurchmesser ca. 6,5 mm). Außerdem sind diese Kabel vergleichsweise teuer, ca. 3 €/m
Sorry, jetzt muss ich auch mal, soviel falsches in einem Satz, da hebts einem ja das Mittagessen hoch..
- Warens wirklich 2,5A? Oder sind die A doch eher von Durchmesser und Länge und Spannung abhängig..
Oder doch eher die erhöhte Durchschlagfestigkeit der Isolation von 2,5kV? (Was das zusammenverlegen mit 230V erlaubt und ein Vorteil ist)
- Es sind 0,8mm Leiter*durchmesser* nicht Querschnitt
- Es kostet der 100er Ring 34,64 Brutto, sind das 3€/m? Muss mal rechnen gehen.. Bei einem J-Y(St)Y 2x2x0,6 sinds übrigens 20ct/m und bei einem 2x2x0,8 was einen Vergleich wegen ähnlicher Beschaffenheit vergleichbar wären 32ct/m, die grüne Farbe kostet also 2,5ct/m mehr.
(ne Menge komischen Stoff wie cable-sharing bleibt unkommentiert..)
Ich habe keine Lust, hier EInzelnen eine Grundlagenvorlesung über Physik zu halten - die Angaben findet man jederzeit im Netz.
Danke, ich verzichte auch.. Kann gewähnlich Strom, Spannung, Längen und Flächenmasse ohne Vorlesung unterscheiden ;)
Nun zum Thema, meine Empfehlung ist auch geschirmtes J-Y(St)Y 2x2x0,8 (oder eben -EIB), weil wenn man Sensoren über längere Leitungen versorgt wird beim 0,6er (das etwas mehr als den den halben Querschnitt hat!) der Spannungsabfall schnell unangenehm.
Und noch was (EIB/KNX Standard): Schirm nicht auflegen, nicht durchverbinden.
Makki, Datenverarbeitungskaufmann
Nun zum Thema, meine Empfehlung ist auch geschirmtes J-Y(St)Y 2x2x0,8 (oder eben -EIB), weil wenn man Sensoren über längere Leitungen versorgt wird beim 0,6er (das etwas mehr als den den halben Querschnitt hat!) der Spannungsabfall schnell unangenehm.
Und noch was (EIB/KNX Standard): Schirm nicht auflegen, nicht durchverbinden.
Makki, Datenverarbeitungskaufmann
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 24, 2012, 2:28:40 AM8/24/12
to fhem-...@googlegroups.com
1. Oh, richtig, gemeint ist natürlich der Durchmesser, darum ja mm. Flächen gibt man auch unter Physikern nicht in mm an, mein Fehler.
2. Tatsache ist aber, dass diese Querschnittsanforderung - eben etwa doppelt soviel wie bei _Durchmesser_ 0,6 - auf die 2,5 A Dauerstrom zurückzuführen ist.
3.Einen Spannungsabfall gibt es nur, wenn Ströme fließen. Der Widerstand des 0,6 mm-Kabels liegt bei ca. 65 Ohm/km (zu verdoppeln wg. Hin- und Rückleitung). Sensoren und Aktoren des 1-Wire-Bus ziehen aber zu geringe Ströme, um das auf der _Datenleitung_ irgendwie ins Gewicht fallen zu lassen. Nun kann man sicher spezielle Fälle konstruieren - etwa den Pufferkondensator zur Stromversorgung des DS2423, der beim Anschalten des Systems mal kurz 100 mA auf der _Versorgunsleitung_ zieht. Der Faktor 2, den man bei 0,8 mm Kabel gewinnt, spielt dann eine Rolle: man wartet etwa eine Sekunde länger... Man muss aber, da gebe ich vollkommen Recht, darauf achten, welche Dauerbelastung über das Kabel geht.
4. Zum Preis:
http://www.conrad.de/ce/de/product/609122/EIB-Bus-Kabel-4-x-08-mm-05-mm-Gruen-Meterware-Belden
http://www.conrad.de/ce/de/product/606405/Telefoninnenkabel-J-YSTY-2-x-2-x-06-mm-Grau-Meterware-Sterner-Kabel
Beides also Markenware, und pro einzelnen Meter gerechnet - nicht als 100 m Ring. Das macht es natürlich billiger - am Faktor 10 habe ich aber noch Zweifel.
Geht allerdings sicher noch billiger, wenn man China-Schrott nimmt und die Weichmacher der Isolation in der eigenen Lunge verarbeitet.
5. Durchschlagsfestigkeit von PVC: ca. 20 kV/mm bei handelsüblichen Isoliermaterialien. Die einzelnen Adern im Telekommunikationskabel (oder J-Y(St)Y) haben typischerweise 0,2 mm PVC, hinzu kommt der Mantel. Sagen wir also 0,3 mm - macht grob 7 kV Durchschlagsfestigkeit für das dünne graue Kabel. Aus Sicht des Physikers wäre das also machbar, diese Kabel zusammen mit Netzleitungen (die ja auch eine eigene Isolation haben...) zu verlegen. Aus Sicht des Elektrikers, der dies als Dienstleistung anbietet und dafür haften muss, ist es aber sicher besser, sich auf die Empfehlungen, Richtlinien und Vorschriften der Verbände zu verlassen.
6. Schirmung: Das Schalten induktiver Lasten erzeugt im Hausnetz im schlechtesten Fall Spannungsspitzen von einigen kV. Diese werden über die überall verteilten Netzkabel als niederfrequenter elektromagnetischer Puls abgestrahlt (Switching Electromagnetic Pulse SEMP). Lange Sensorkabel bilden dafür eine gute Antenne, wenn sie nicht geschirmt sind - ein paar Volt können durchaus induziert werden. Die paarweise Verdrillung hilft dagegen nur, wenn es sich um ein symmetrisches System handelt - aber _nicht_ beim asymmetrischen 1-Wire Bus. Eine Schirmung hilft aber, weil bei den geringen Frequenzen, die hier relevant sind, die in der Schirmung induzierten Elektronenbewegungen ein Gegenfeld aufbauen können.
LG
pah
2. Tatsache ist aber, dass diese Querschnittsanforderung - eben etwa doppelt soviel wie bei _Durchmesser_ 0,6 - auf die 2,5 A Dauerstrom zurückzuführen ist.
3.Einen Spannungsabfall gibt es nur, wenn Ströme fließen. Der Widerstand des 0,6 mm-Kabels liegt bei ca. 65 Ohm/km (zu verdoppeln wg. Hin- und Rückleitung). Sensoren und Aktoren des 1-Wire-Bus ziehen aber zu geringe Ströme, um das auf der _Datenleitung_ irgendwie ins Gewicht fallen zu lassen. Nun kann man sicher spezielle Fälle konstruieren - etwa den Pufferkondensator zur Stromversorgung des DS2423, der beim Anschalten des Systems mal kurz 100 mA auf der _Versorgunsleitung_ zieht. Der Faktor 2, den man bei 0,8 mm Kabel gewinnt, spielt dann eine Rolle: man wartet etwa eine Sekunde länger... Man muss aber, da gebe ich vollkommen Recht, darauf achten, welche Dauerbelastung über das Kabel geht.
4. Zum Preis:
http://www.conrad.de/ce/de/product/609122/EIB-Bus-Kabel-4-x-08-mm-05-mm-Gruen-Meterware-Belden
http://www.conrad.de/ce/de/product/606405/Telefoninnenkabel-J-YSTY-2-x-2-x-06-mm-Grau-Meterware-Sterner-Kabel
Beides also Markenware, und pro einzelnen Meter gerechnet - nicht als 100 m Ring. Das macht es natürlich billiger - am Faktor 10 habe ich aber noch Zweifel.
Geht allerdings sicher noch billiger, wenn man China-Schrott nimmt und die Weichmacher der Isolation in der eigenen Lunge verarbeitet.
5. Durchschlagsfestigkeit von PVC: ca. 20 kV/mm bei handelsüblichen Isoliermaterialien. Die einzelnen Adern im Telekommunikationskabel (oder J-Y(St)Y) haben typischerweise 0,2 mm PVC, hinzu kommt der Mantel. Sagen wir also 0,3 mm - macht grob 7 kV Durchschlagsfestigkeit für das dünne graue Kabel. Aus Sicht des Physikers wäre das also machbar, diese Kabel zusammen mit Netzleitungen (die ja auch eine eigene Isolation haben...) zu verlegen. Aus Sicht des Elektrikers, der dies als Dienstleistung anbietet und dafür haften muss, ist es aber sicher besser, sich auf die Empfehlungen, Richtlinien und Vorschriften der Verbände zu verlassen.
6. Schirmung: Das Schalten induktiver Lasten erzeugt im Hausnetz im schlechtesten Fall Spannungsspitzen von einigen kV. Diese werden über die überall verteilten Netzkabel als niederfrequenter elektromagnetischer Puls abgestrahlt (Switching Electromagnetic Pulse SEMP). Lange Sensorkabel bilden dafür eine gute Antenne, wenn sie nicht geschirmt sind - ein paar Volt können durchaus induziert werden. Die paarweise Verdrillung hilft dagegen nur, wenn es sich um ein symmetrisches System handelt - aber _nicht_ beim asymmetrischen 1-Wire Bus. Eine Schirmung hilft aber, weil bei den geringen Frequenzen, die hier relevant sind, die in der Schirmung induzierten Elektronenbewegungen ein Gegenfeld aufbauen können.
LG
pah
dou...@gmx.de
Aug 24, 2012, 2:31:16 AM8/24/12
to fhem-...@googlegroups.com
...moin zusammen.
Ich hab gestern noch mal etwas gemessen und mit dem Pull-Up experimentiert. Ich hatte immer noch diese Fehlermeldungen im LogFile, weshalb ich da nicht nicht zufrieden war.
2012.08.23 10:26:13 1: OWX: Received unexpected number of 39 bytes from CUNO ?!
2012.08.23 10:51:13 2: CUNO_2: unknown message FF
2012.08.23 12:39:57 1: OWX: Received unexpected number of 39 bytes from CUNO ?!
2012.08.23 12:41:57 1: OWX: Received unexpected number of 35 bytes from CUNO ?!
2012.08.23 13:46:57 1: OWX: Received unexpected number of 31 bytes from CUNO ?!
2012.08.23 13:46:57 2: CUNO_2: unknown message OK:1
2012.08.23 14:46:13 1: OWX: Received unexpected number of 33 bytes from CUNO ?!
2012.08.23 15:03:57 1: OWX: Received unexpected number of 35 bytes from CUNO ?!
2012.08.23 15:03:57 2: CUNO_2: unknown message OK:1
Man kann erkennen, das die Fehler sporadisch auftreten, daher hab ich den Pull-Up weiter verkleinert. Ich habe meinem bereits vorhandenen 3k3 noch einen 2k2 parallel geschaltet (macht zusammen dann 1320 Ohm) und das dürfte zusammen mit dem Pull-Up im CUNO so etwa 1k1 Ohm ergeben.
Die Fehler sind seit dem nicht mehr aufgetreten, weshalb ich hier von einer Verbesserung sprechen würde.
Anbei noch die neuen Signalformen:
Und noch kurz zum Thema Störungsempfindlichkeit: der 1-Wire Bus kennt nur zwei Zustände: High oder Low.
Im Low Zustand wird der Bus von irgend einem Device kurz geschlossen, eine Einstreuung von Störungen ist da nahezu unmöglich.
Im High Zustand wird der Bus mittels Pull-Up auf die Versorgungsspanung (bei mir 3,3V) gezogen. Die Impedanz beträgt somit die des Pull-Up Widerstandes, und das sind (bei mir) eben ca. 1k Ohm.
Selbst Spannungsspitzen von einigen kV sollten hier keinen grossen Effekt haben, weil a) das Protokoll ziemlich robust ist und b) eine (wie auch immer) induzierte Störspannung vom Pull-Up "glattgebügelt" würde.
Eine Störung des Busses kann höchstens dann erfolgen, wenn der High Pegel herrscht (weil ansonsten ja Kurzschluss des Busses bei Low Pegel). Und selbst dann müsste die Störung eine Leistung von P = U² / R = (3,3V)² / 1000 Ohm = 10mW haben ... das wäre ne ganze Menge an Störung! :-)
Quintessenz: 3,3V reichen bislang bei mir, um einige TempSensoren und einen Schalter störungsfrei an billig-Litze zu betreiben. Damit sind wir völlig im Bereich der Spezifikation des Herstellers und damit auf der sicheren Seite.
VG
Ralf
PS: wenn man wie ich am Wochenende unbedingt was ausprobieren will, aber keine Lust hat ne Platine zu ätzen, geht auch ein IC-Sockel als Hilfe zur Verarbeitung eines 1-Wire Dual I/O Schalters (aber ich würde dennoch IMMER zum fertigen Produkt aus einem der einschlägigen Shops raten) :-)
tobias.faust
Aug 24, 2012, 4:30:58 AM8/24/12
to fhem-...@googlegroups.com
Ich möchte deinen letzten Satz noch ergänzen. Den DS2450 gibts IMHO leider nur als SMD-Einzelbaustein. Den kann man aber sehr einfach mit dem bei ELV erhältlichen SMD-Adapter ( http://www.elv.de/smd-adapter-adp-so-8-8-pol-so-gehaeuse.html ) auf einer Stfreifenrasterplatine verarbeiten. Hab leider nur keine Bilder von meiner fertigen Anschlussbox zur Hand. Damit habe ich meine Bodenfeuchtesensoren nun vom AVR-Net-IO im 1wireBus
makki
Aug 24, 2012, 11:02:35 AM8/24/12
to fhem-...@googlegroups.com
1.) Schwamm drüber, es soll nur bitte keiner von solch komischen "Feststellungen" verwirrt werden..
2.) Welche 2,5A? Woher? Wo steht das? Dauerstrom?
Ich bin als Laie verwirrt ;) (Aber ich kenne den KNX-Standard ganz gut, kann mich nicht erinnern jemals von 2,5A gelesen zu haben..)
3.) Wohl wahr, damit aber Spannung da ist, muss wohl auch Strom fliessen.. Und dann gibts nen Spannungsabfall. Beim DS18x20 (den ich abweichend empfehle parasitär zu betreiben!) ist das sekundär, bei einem Luftfeuchtesensor nicht, (der HIH-4xxx liefert unter 4V nur noch Mist!)
Ein Cat5-7 ist z.B. völlig ungeeignet, wird aber von einer gewissen Fraktion als optimal propagiert..
4.) Naja, also wenn man jetzt ein Haus baut kauft man keine 11m ;)
http://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmarkt.storefront/50379522001e0ec827604debae500648/Product/View/NS0140116
http://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmarkt.storefront/50379522001e0ec827604debae500648/Product/View/NS0140070
http://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmarkt.storefront/50379522001e0ec827604debae500648/Product/View/NS0140025
5) tja es zählt aber nicht die Sicht des einzelnen Physikers sondern leider die anerkannten "Regeln der Technik" nach VDE&Co, wenns darum geht ob die Versicherung fürs abgebrannte Haus zahlt.. Mit einem J-Y(St)Y 2x2x0,8-EIB habe ich danach gehandelt, so einfach ist das (rechtlich, ohne physik ;))
Bei der Schirmung (6) sind wir uns ja einig..
Makki
2.) Welche 2,5A? Woher? Wo steht das? Dauerstrom?
Ich bin als Laie verwirrt ;) (Aber ich kenne den KNX-Standard ganz gut, kann mich nicht erinnern jemals von 2,5A gelesen zu haben..)
3.) Wohl wahr, damit aber Spannung da ist, muss wohl auch Strom fliessen.. Und dann gibts nen Spannungsabfall. Beim DS18x20 (den ich abweichend empfehle parasitär zu betreiben!) ist das sekundär, bei einem Luftfeuchtesensor nicht, (der HIH-4xxx liefert unter 4V nur noch Mist!)
Ein Cat5-7 ist z.B. völlig ungeeignet, wird aber von einer gewissen Fraktion als optimal propagiert..
4.) Naja, also wenn man jetzt ein Haus baut kauft man keine 11m ;)
http://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmarkt.storefront/50379522001e0ec827604debae500648/Product/View/NS0140116
http://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmarkt.storefront/50379522001e0ec827604debae500648/Product/View/NS0140070
http://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmarkt.storefront/50379522001e0ec827604debae500648/Product/View/NS0140025
5) tja es zählt aber nicht die Sicht des einzelnen Physikers sondern leider die anerkannten "Regeln der Technik" nach VDE&Co, wenns darum geht ob die Versicherung fürs abgebrannte Haus zahlt.. Mit einem J-Y(St)Y 2x2x0,8-EIB habe ich danach gehandelt, so einfach ist das (rechtlich, ohne physik ;))
Bei der Schirmung (6) sind wir uns ja einig..
Makki
Prof. Dr. Peter A. Henning
Aug 24, 2012, 11:38:22 PM8/24/12
to fhem-...@googlegroups.com
On Friday, August 24, 2012 5:02:35 PM UTC+2, makki wrote:
Beim DS18x20 (den ich abweichend empfehle parasitär zu betreiben!) ist das sekundär
Wenn ich schon ein 1-Wire Netz aufbaue, sollte es flexibel sein und mir auch den Betrieb anderer Sensoren gestatten. Also immer die Versorgungsleitung mitführen.
bei einem Luftfeuchtesensor nicht, (der HIH-4xxx liefert unter 4V nur noch Mist!)
Damit über 100 m Leitungslänge das eine Volt verloren geht, müsssten in dem 0,6mm-Kabel schon 8 mA fließen. Der HIH und ein DS2450 alleine schaffen das nicht.
Ein Cat5-7 ist z.B. völlig ungeeignet, wird aber von einer gewissen Fraktion als optimal propagiert..
5) tja es zählt aber nicht die Sicht des einzelnen Physikers sondern leider die anerkannten "Regeln der Technik" nach VDE&Co, wenns darum geht ob die Versicherung fürs abgebrannte Haus zahlt.. Mit einem J-Y(St)Y 2x2x0,8-EIB habe ich danach gehandelt, so einfach ist das (rechtlich, ohne physik ;))
Ich habe in den Arbeiten, die von professionellen Elektrikern getätigt worden sind, dermaßen viel gefährlichen Mist gesehen, dass ich keinem mehr davon abnehme, konform zu irgendwelchen Normen gehandelt zu haben.
LG
pah
LG
pah
makki
Aug 25, 2012, 1:02:13 PM8/25/12
to fhem-...@googlegroups.com
On Saturday, August 25, 2012 5:38:22 AM UTC+2, Prof. Dr. Peter A. Henning wrote:
bei einem Luftfeuchtesensor nicht, (der HIH-4xxx liefert unter 4V nur noch Mist!)Damit über 100 m Leitungslänge das eine Volt verloren geht, müsssten in dem 0,6mm-Kabel schon 8 mA fließen. Der HIH und ein DS2450 alleine schaffen das nicht.
Das ist schon richtig, aber jetzt nehmen wir mal mehrere Sensoren (wir machen die rF mit DS2438), einen mittelmässigen USB-Hub wo nur 4,7 statt 5,0V rauskommen und ein bisschen Schutzbeschaltung am Sensor die nochmal 0,3V vernichtet und schon haben wir den Salat.. Es reicht dann ein Spannungsabfall von 0,4V bis zum Problem..
Ein Cat5-7 ist z.B. völlig ungeeignet, wird aber von einer gewissen Fraktion als optimal propagiert..
Wegen dem *dramatisch* gerigen Querschnitt würde ich davon abraten.
5) tja es zählt aber nicht die Sicht des einzelnen Physikers sondern leider die anerkannten "Regeln der Technik" nach VDE&Co, wenns darum geht ob die Versicherung fürs abgebrannte Haus zahlt.. Mit einem J-Y(St)Y 2x2x0,8-EIB habe ich danach gehandelt, so einfach ist das (rechtlich, ohne physik ;))Ich habe in den Arbeiten, die von professionellen Elektrikern getätigt worden sind, dermaßen viel gefährlichen Mist gesehen, dass ich keinem mehr davon abnehme, konform zu irgendwelchen Normen gehandelt zu haben.
Das ist ja ein anderes Thema, sich dran zu halten. Bei öffentlichen Empfehlungen tendiere ich aber dazu, diese zu berücksichtigen ;)
Makki
dou...@gmx.de
Aug 27, 2012, 1:40:43 AM8/27/12
to fhem-...@googlegroups.com
...ich muss noch mal zurück: nach längerer Beobachtung und auch bei Verwendung des OWX / OWTHERM Updates tauchen dennoch die bereits bekannten Fehler im Log auf.
2012.08.26 22:26:04 1: OWX: Received unexpected number of 29 bytes from CUNO
2012.08.26 22:26:04 2: CUNO_2: unknown message FF
2012.08.27 01:51:01 1: OWX: Received unexpected number of 29 bytes from CUNO
2012.08.27 01:51:01 2: CUNO_2: unknown message FF
2012.08.27 04:44:50 1: OWX: Received unexpected number of 29 bytes from CUNO
2012.08.27 04:44:50 2: CUNO_2: unknown message OK:1
2012.08.27 04:58:50 1: OWX: Received unexpected number of 29 bytes from CUNO
2012.08.27 04:58:50 2: CUNO_2: unknown message OK:1
2012.08.27 06:04:50 1: OWX: Received unexpected number of 29 bytes from CUNO
2012.08.27 06:04:50 2: CUNO_2: unknown message OK:1
... bin sehr neugierig, ob sich das irgendwann mal als Hardware- oder Softwareproblem offenbart. Ich bleib dran!
VG
Ralf
Ralf
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