同时,总线协议在物理层对线缆、连接器、屏蔽和终端电阻有着极其严格的标准化要求。这些规范强制保证了系统的抗电磁干扰(EMI)性能。模拟电路的设计则更依赖工程师的个人经验,主观性强,设计负担重,且根据热力学定律,电能在导线中的传输注定会引入噪声和损耗。因此,在高精度运动控制(如力、位移、速度检测)等电磁环境复杂(存在伺服驱动器等强干扰源)的应用中,总线几乎是必然的选择。
第二,可靠性高。上文将总线的严格安装要求视为其缺点,但从另一角度看,这正是其高可靠性的基石。这些规范是无数工程实践的经验结晶,旨在从设计源头规避可能的隐患,确保系统的长期稳定运行与耐久性。
第三,布线简洁与距离扩展能力。总线采用串行通信,支持中继与交换。无论系统中有100个还是1000个传感器,都可以通过合理的拓扑设计(如线型、环型)就近接入一根主干线缆,极大简化了布线复杂度和电柜设计。同时,通过中继器可轻松扩展通信距离。而模拟信号传输距离有限,每个传感器都需要独立的线缆连接到IO模块,线束庞杂,长距离传输需依赖昂贵的隔离放大器,成本高且方案复杂。
选择模拟输出还是数字总线,归根结底是一场针对具体应用的权衡。
总而言之,没有最好的通信方式,只有最合适的选择。明智的工程师会跳出对传感器本身的孤立考量,将选择置于整个系统通信的需求框架中,从而做出最具工程效益的决策。
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