在CAN运用中，有时会呈现咱们料想不到的问题，此刻，为了精确的排查问题，咱们需求经过丈量CAN总线网络阻抗来确认是否满意CAN规范。本文将论述丈量CAN总线网络阻抗的原理以及具体办法。
一、什么是阻抗?
阻抗是指电路中的电子器件对经过它的特定频率的沟通电流的阻止作用。在数学上用矢量平面上的复数表明，即Z=R+jX，如图1所示，Z表明阻抗，实部R称为电阻，虚部X称为电抗。而电抗为容抗和感抗的总称，电容在电路中对沟通电所起的阻止作用称为容抗，电感在电路中对沟通电所起的阻止作用称为感抗。阻抗便是电阻、电容抗及电感抗在向量坐标上的矢量和。
图1 阻抗三角形
CAN总线网络阻抗是指总线间的阻抗。在用直流丈量阻抗办法时，丈量的是CAN通讯网络或被测CAN节点的等效电阻;在用沟通丈量阻抗办法时，丈量的是总线间的阻抗，包含电阻和电抗。
在沟通电的领域中，尽管电阻会阻止电流，但电阻阻值巨细不随频率发生改变，而容抗和感抗的阻抗值巨细是和沟通电的频率有关的，频率越高，则容抗越小，感抗越大;频率越低，则容抗越大，感抗越小，依据容抗和感抗的计算公式能够看出，即：Z_C=1/jωC;Z_L=jωL，其间ω=2πf
。
关于CAN总线间的电抗，咱们期望并联容抗越大越好，串联感抗越小越好，因为当信号线路寄生电容和寄生电感存在时，会导致信号的上升/下降沿跳变时刻变长，一起也会导致信号幅值变小然后或许导致CAN信号通讯过程中显隐性误判。
二、丈量办法
阻抗丈量有多种可挑选的办法，每种办法都有优缺点，为了到达最佳的丈量作用需求考虑丈量过程中的频率掩盖规模、丈量量程、丈量精度和操作的方便性。而在这儿，咱们挑选遍及运用的电流-电压直接丈量法作为比如。依据阻抗丈量的鼓励源的不同，咱们将电抗丈量分为直流阻抗丈量和沟通阻抗丈量。直流阻抗丈量测的是CAN通讯网络或CAN节点的等效电阻，而沟通阻抗丈量的是CAN通讯网络或CAN节点的等效电阻、容抗或感抗。
三、丈量原理
1、直流阻抗丈量原理
独自丈量CAN总线之间的终端电阻巨细可运用直流阻抗丈量原理，即，给DUT一个直流电压源Us和电阻R，与被测电阻Rtest构成回路，用万用表丈量出电阻R两头的电压UR，然后依据欧姆定律可求出被测电阻Rtest。原理图如图2所示：
图2 直流丈量阻抗
被测电阻Rtest的计算公式如公式( 1 )：
2、沟通阻抗丈量原理
丈量CAN通讯网络或CAN节点沟通阻抗的原理，是给予被测目标一个沟通鼓励源UAC，与被测目标RP、CP构成回路。CANScope-StressZ里的阻抗丈量功用用到的便是这个办法，具体操作是：连接好设备后，翻开上位机软件，挑选阻抗丈量，点击开端即可主动完结测验并生成测验成果，如图3所示。
图3 CANScope阻抗丈量界面
CANScope-StressZ内部规划的等效阻抗模型是RP‖CP并联模型，原理图如图4所示。
图4 沟通丈量阻抗RP‖CP并联模型
该模型计算办法如下：
将公式( 2 )收拾可得公式(3)、公式(4)：
公式( 3 )和公式( 4 )相除可得已知相位角的正切值
：如下公式(5)：
公式( 3 )和公式( 4 )可得已知幅值
：如下公式(6)：
公式( 5 )和公式( 6 )收拾可得公式(7)、公式(8)：
四、丈量含义
1、直流阻抗丈量含义
直流阻抗丈量是为了剖析CAN通讯网络或CAN节点的等效电阻，CAN节点间通讯要求CANH和CANL之间的电阻为60Ω，才可使通讯信号正常。CAN通讯不正常、没有报文、报文犯错、呈现振铃状况下应首要排查CAN总线间的直流阻抗是否符合要求。
2、沟通阻抗丈量含义
沟通阻抗丈量是为了剖析CAN通讯网络或CAN节点的等效电阻、容抗和感抗对CAN总线网络通讯的影响，因而需求求出CAN总线网络的寄生电容和寄生电感的巨细，然后和测验规范进行比较，若得出的等效电阻、寄生电容和寄生电感在测验规范答应规模内，就以为寄生电容和寄生电感不会对CAN总线的正常通讯形成影响。
因为在实践运用中，CAN总线上能够挂多个节点、CAN节点之间的通讯电缆或许比较长，此刻通讯线缆上存在的寄生电感、寄生电容对通讯信号的影响就不能疏忽了，线缆上的感抗、容抗都会使信号起伏衰减、边缘变缓，乃至发生过冲致使CAN网络终端无法正确辨认通讯信号;而当通讯线缆较短时，寄生电容和寄生电感对网络的影响基本上能够不必考虑，因而在装备CAN网络之前应确保线材的电阻率满足小，线与线之间的阻抗满足大。
总结：
在调试CAN网络过程中遇到通讯反常的状况，一般应首要查看下反常是否由CAN总线网络中的等效电阻、寄生电容和寄生电感引起的。运用沟通丈量阻抗的办法，有利于精确认位问题，然后让扫除CAN通讯毛病变得愈加轻松。
