In der Meß, Steuer- und Regelungstechnik ist der eigentliche Prozess häufig von der dazugehörigen Regeleinrichtung oder Messwarte räumlich getrennt, so daß das vor Ort erfaßte Temperatursignal oft über eine relativ grosse Entfernung übertragen werden muß. Dies ist bei den, für die meisten Sensoren typischen, kleinen Ausgangssignalen (oft nur einige Millivolt) sehr kritisch.

Die geringen Ausgangsspannungen können durch elektromagnetische Einstreuungen von Starkstromleitungen, elektrischen Maschinen oder hochfrequenten Sendern bis zur Unbrauchbarkeit gestört werden.

In der Regel setzt man daher analoge Sensorsignale schon an der Meßstelle mit Hilfe sogenannter Messumformer (Transmitter) in einen relativ störunempfindlichen eingeprägten Gleichstrom, der auf 0 bzw.4 bis 20 mA genormt ist, um. In Hinsicht auf Störunempfindlichkeit ist die digitale Signalübertragung der analogen vorzuziehen: Der Signal/Rauschabstand ist per Definition bei digitaler Übertragung erheblich größer.

Daher ist die Übertragung des beschriebenen SMARTEC PWM-Signals sehr störsicher. (Es ist ausreichend ein dreiadriges Kabel ohne Abschirmung zu verlegen). Leitungen bis zu 20 Metern kann der Gegentakt-Ausgangstreiber des Sensors direkt ansteuern. Kabellängen darüber verschleifen die steilen Flanken des Rechtecksignals infolge der Kabelkapazität und der unzureichenden Berücksichtigung des Wellenwiderstandes. Dadurch ergeben sich Veränderungen der Triggerschwellen der steigenden und fallenden Flanken des PWM-Signals.

Dieses Problem kann durch die Umwandlung des Sensorsignals in ein entsprechend robustes Differenzsignal eleminiert werden. Hier bietet sich außerdem die gleichzeitige Anpassung an eine standardisierte Industrieschnittstelle wie zum Beispiel RS485 an.Sie kommt inzwischen in fast allen bedeutenden Feldbussystemen (wie z.B. PROFIBUS, P-NET, etc. ) zum Einsatz.

Bei der RS485-Schnittstelle werden Informationen als symmetrisches Spannungssignal (min.1,5V, max. 5V) auf einem Bussystem mit bis zu 32 Teilnehmern und einer Datenrate bis 10 Mbit/s übertragen. Die Entfernung geht dabei bis 1200m.

Der Busanschluß geschieht über sogenannte Transceiver (=Transmitter/Receiver), die im Halb-Duplex-Verfahren arbeiten.

Ein typischer Transceiver für diese Anwendung ist der MAX485.

Der Treiber (Transmitter) des Bausteins setzt TTL kompatible Signale in ein Spannungsdifferenzsignal auf den Busleitungen A und B um. Der ebenfalls im Chip enthaltene Empfänger (Receiver) wandelt in umgekehrter Richtung Spannungsdifferenzsignale zwischen A und B in TTL-Logikpegel.

Ob gesendet oder empfangen wird, läßt sich über die Steuerpins DE und RE bestimmen. Damit wird sichergestellt daß immer nur ein Treiber zur selben Zeit auf den Bus sendet.

Gegenüber anderen RS485-Transceivern ist der MAX485 besonders sparsam: der Eigenverbrauch beträgt nur 500µA.

Von der Funktion her identisch ist der MAX481. Dieser läßt sich über die sogenannte "shutdown"-Funktion abschalten, wobei der Versorgungsstrom dann nur noch 0,1µA(!) beträgt.

Dies macht sich vor allem bei Anwendungen bemerkbar, bei denen nur zeitweise über den Bus kommuniziert wird.

Der digitale Temperatursensor SMT160-30