¿Cuáles son las formas correctas de conectar un sensor analógico de larga distancia?

Soy muy nuevo en electrónica. Estoy a punto de colocar algunos sensores exteriores alrededor de la casa y se debe acceder a ellos mediante una Raspberry-Pi que se encuentra en el medio de la casa. Soy consciente de configurar esos sensores analógicos con RPI con módulos ADC.

Sin embargo, mi preocupación es que todos los sensores están a un radio de alrededor de 30 m del RPI. ¿Cuáles son algunos buenos métodos para conectar esos sensores a RPI?

WIFI/Bluetooth: necesitaría colocar un módulo compatible con wifi/bluetooth con cada sensor.

Radio: Esto suena complicado.

Cables: el cable de 30 m podría generar mucho nivel de ruido. Pero estoy abierto a usar este método con el conocimiento adecuado, si a alguien le gusta ofrecer.

Hay una razón por la que la industria utiliza bucles de corriente de 4-20 mA para sensores.
¿Qué sensores? ¿Qué ancho de banda necesitas?
Wi/Fi es radio y no tiene por qué ser complicado. Tal vez pueda proporcionar una idea de la cantidad de información que se envía y con qué frecuencia debe enviarse desde todos los sensores.

Respuestas (3)

Pruebe con un bucle de corriente. En lugar de utilizar un voltaje para representar una cantidad medida, la cantidad se representa mediante una corriente, normalmente entre 4 y 20 miliamperios.

  • La corriente es igual en todas partes en un circuito en serie, por lo que la resistencia y la consiguiente caída de voltaje en un cable largo no son una preocupación.
  • La baja impedancia del circuito tiende a ser menos propenso al ruido.
  • Los mismos dos cables también pueden alimentar el sensor.
  • Usar 4 mA como lectura mínima significa que una medición de 0 mA indica un sensor defectuoso o desconectado.

Esta es una interfaz estándar en sensores industriales, por lo que debería tener pocas dificultades para encontrar circuitos integrados o diseños discretos .

Si el sensor es analógico, puede obtener un ADC I2C para leer el sensor y comunicarse a través de I2C con el Pi. Por supuesto, no puede ejecutar I2C en una línea de 30 m. Sin embargo, hay chips de controlador de par diferencial I2C que se pueden usar para comunicarse a través de pares diferenciales que resuelven su problema. Un ejemplo es el P82B715 .

Algo relacionado: Memorias de un bus I2C demasiado grande . Si el OP sabe que necesita recorrer largas distancias, entonces desde el principio puede diseñar un autobús diseñado para largas distancias.

Si tiene sensores SPI, simplemente ejecute los sensores a VELOCIDADES DE DATOS BAJAS y coloque filtros de paso bajo lentos justo en la MCU.

Utilice par trenzado, par trenzado fabricado profesionalmente, hecho a máquina, por lo que es más probable que cualquier campo magnético externo sea casi anulado.

Tenga en cuenta las alteraciones significativas de "GND" en esa distancia de 30 metros. Tal vez SPI aislado de fibra óptica, por lo que GND_MCU no necesita ser GND_SENSOR.

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