Meten aan het CAN-bussysteem:


Op deze pagina worden de volgende onderdelen beschreven:
-Algemeen
-Meten met de multimeter
-Meten met de oscilloscoop



Algemeen:
Er wordt vaak gevraagd of het mogelijk is om de CAN-bus te meten. Dat kan zeker. Er kan een diagnose gesteld worden door de spanningsniveaus op de draden te meten en het spanningsbeeld op de oscilloscoop te controleren. Daarvoor is wel inzicht en kennis nodig om signalen te kunnen herkennen en vooraf vast te kunnen stellen welk signaal er verwacht wordt.
Hoe een CAN-bus systeem werkt en hoe de interne berichten eruit zien wordt uitgelegd op de pagina CAN-bus.
Deze pagina gaat puur over het meten van de CAN-bus met de Digitale multimeter en de Oscilloscoop. Op de 2 laatst genoemde pagina's wordt uitgelegd hoe er met beide meetapparaten gemeten kan worden en hoe ze juist ingesteld dienen te worden. Op deze pagina laat ik dat achterwege.



Meten met de multimeter:
De digitale multimeter kan worden gebruikt om eenvoudig een bekende spanning te meten. De multimeter dient juist ingesteld te worden op DC (gelijkspanning) en op een meetbereik van 20V. Op het CAN-netwerk kunnen zich verschillende situaties op doen waar rekening mee gehouden moet worden met het meten:

-Recessief wanneer er geen berichten gestuurd worden:



-Afwisselend dominant en recessief wanneer er continu berichten verstuurd worden


Het vervelende is alleen dat de CAN-bus nooit een constant dominant signaal heeft. Het is altijd afwisselend, dus de 2e kolom komt meer richting de realiteit. Omdat een digitale multimeter een heel stuk trager is dan de snelheid van het dataverkeer op de bus, meet de multimeter een gemiddelde spanning. De gemiddelde spanningen zullen bij constant dataverkeer dus zijn:


In praktijk is er ook nooit sprake van constant dataverkeer. Het ene moment zal er net iets meer data verstuurd worden dan een moment later. Bij meer of minder drukte zal bijv. de spanning: CAN-High t.o.v. massa de ene keer 2,8 en de andere keer 3,3 zijn. Dit ligt ook aan de kwaliteit van de multimeter. Een multimeter van lage kwaliteit is vaak traag en dan zit je wel op de gemiddelde spanningen van de laatste tabel. Bij een zeer hoge kwaliteit multimeter zul je meer richting de 2e kolom komen; de verversingssnelheid van de afgebeelde spanningen zal veel hoger zijn.
Dit geeft wel een richtlijn aan. Als de CAN-High t.o.v. massa tijdens het versturen van berichten een aantal Volt verschilt, dan is er toch iets mis. Daarom situeren we hier onder een aantal foutscenario's om de oorzaken te leren herkennen;
 

Bij de volgende storing zijn beide CAN-draden onderbroken. Er zal nu veel storing (ruis) op de bus komen. Nodes 1, 3 en 4 kunnen met elkaar communiceren mits de storing en reflectie te groot is waardoor de berichten vervormen. Zo kunnen ook node 2 en 5 met elkaar communiceren onder voorbehoud van hetzelfde probleem.



Sommige CAN-netwerken functioneren ook wanneer er één draad onderbroken is. Er zullen wel foutcodes opgeslagen worden en de bestuurder zal met waarschuwingslampen op de hoogte worden gebracht door meldingen van diverse systemen. Dit zijn de netwerken die uitgerust zijn met een Fault Tolerante CAN-tranceiver. Afhankelijk van de toegepaste tranceiver kunnen er verschillende soorten fouten optreden zonder dat de communicatie tussen de nodes verloren gaat. Ook met de eerder genoemde storingen met de kortsluitingen naar plus en massa kunnen deze CAN-tranceivers normaal functioneren (uiteraard wel met diverse foutmeldingen).



Meten met de oscilloscoop:
In principe komt het zoeken van storingen op de CAN-bus met de scoop op het zelfde neer als met de multimeter; de spanningen vertellen waar de oorzaak ligt (kortsluiting met plus, massa of met elkaar). De uitkomst van deze metingen kunnen dan ook vergeleken worden met de eerder genoemde scenario's bij de meting met de multimeter. Op de oscilloscoop kunnen wel de CAN-High en CAN-Low signalen heel mooi grafisch bekeken worden;



Op deze afbeelding is er een volledig werkend CAN-netwerk te zien. De CAN-High signalen gaan van 2 naar 3,5 Volt en de CAN-Low signalen van 2 naar 1,5 Volt. De ontvangende node kijkt naar de dominante en de recessieve toestand; als de spanningen van CAN-High 3,5 en CAN-Low 1,5 Volt bedragen is de bus dominant. Dat betekent een 0. Wanneer beide bussen 2 Volt zijn is er geen bus activiteit en ziet de node dat als een 1. Een 1 betekent recessief.