如何测量CAN总线网络阻抗

2019-02-18 16:00

2、交流阻抗测量原理

测量CAN通信网络或CAN节点交流阻抗的原理，是给予被测对象一个交流激励源UAC，与被测对象RP、CP形成回路。CANScope－StressZ里的阻抗测量功能用到的就是这个方法，具体操作是：连接好设备后，打开上位机软件，选择阻抗测量，点击开始即可自动完成测试并生成测试结果，如图3所示。

图3 CANScope阻抗测量界面

CANScope－StressZ内部设计的等效阻抗模型是RP‖CP并联模型，原理图如图4所示。

图4 交流测量阻抗RP‖CP并联模型

该模型计算方法如下公式（2）：

将公式（2）整理可得公式（3）、公式（4）：

公式（3）和公式（4）相除可得已知相位角的正切值tan？θ，如下公式（5）：

公式（3）和公式（4）可得已知幅值｜Z｜，如下公式（6）：

公式（5）和公式（6）整理可得如下公式（7）、公式（8）：

4测量意义

1、直流阻抗测量意义

直流阻抗测量是为了分析CAN通信网络或CAN节点的等效电阻，CAN节点间通信要求CANH和CANL之间的电阻为60Ω，才可使通信信号正常。CAN通信不正常、没有报文、报文出错、出现振铃情况下应首先排查CAN总线间的直流阻抗是否符合要求。

2、交流阻抗测量意义

交流阻抗测量是为了分析CAN通信网络或CAN节点的等效电阻、容抗和感抗对CAN总线网络通信的影响，因此需要求出CAN总线网络的寄生电容和寄生电感的大小，然后和测试标准进行比较，若得出的等效电阻、寄生电容和寄生电感在测试标准允许范围内，就认为寄生电容和寄生电感不会对CAN总线的正常通信造成影响。

由于在实际应用中，CAN总线上可以挂多个节点、CAN节点之间的通信电缆可能比较长，此时通信线缆上存在的寄生电感、寄生电容对通信信号的影响就不能忽略了，线缆上的感抗、容抗都会使信号幅度衰减、边沿变缓，甚至产生过冲以致CAN网络终端无法正确识别通信信号；而当通信线缆较短时，寄生电容和寄生电感对网络的影响基本上可以不用考虑，因此在配置CAN网络之前应保证线材的电阻率足够小，线与线之间的阻抗足够大。

5总结

在调试CAN网络过程中遇到通信异常的情况，通常应首先检查下异常是否由CAN总线网络中的等效电阻、寄生电容和寄生电感引起的。使用交流测量阻抗的方法，有利于准确定位问题，从而让排除CAN通信故障变得更加轻松。

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