Warum die NMEA-Isolierung für Ihr Netzwerk von entscheidender Bedeutung ist
Digital Skipper |29/06, 2023
Beim Entwurf gleichstrombetriebener Produkte für Schiffsnetzwerke muss die Isolierung berücksichtigt werden. Es wird nicht empfohlen, NMEA-Geräte direkt an einen Computer anzuschließen. Ohne irgendeine Form der Isolierung birgt diese Vorgehensweise das Risiko von Erdschleifen, die sowohl das NMEA-Gerät als auch den Computer beschädigen können (wir werden später in diesem Artikel darauf eingehen). Allerdings gibt es viele elektronische Geräte ohne Isolierung Aufgrund von Kostensenkungen oder der Annahme, dass eine ältere Version des NMEA-Standards hinzugefügt wurde, besteht allgemeiner Konsens darüber, dass die Isolierung in Gleichstromsystemen sinnvoll und möglicherweise entscheidend für die Zuverlässigkeit ist.
Was ist? Isolierung und Warum ist es wichtig?
Isolation verhindert beides Die größten Probleme bereiten Gleichstromsysteme und deren Geräte ihnen; Erdschleifen und Erdpotenzialunterschiede. Zwischendurch entsteht eine Erdschleife oder es werden mehrere Wege zum Masseanschluss für die DC-Batterieversorgung des Schiffes geschaffen. Wenn diese Pfade zur Erde unterschiedliche Potenziale haben, was bei gleichstrombetriebenen Systemen leicht möglich ist, können die Probleme von zeitweiligen Kommunikationsproblemen bis hin zu vollständigen Geräteschäden reichen.
Die galvanische Trennung im Meer verhindert, dass Strom zwischen ihnen fließt Stromkreise und ermöglichen gleichzeitig den Datenaustausch über optische, mechanische oder elektromagnetische Methoden. Die galvanische Trennung der Platine gibt dem Anwender die Gewissheit, dass es nicht zu Erdpotentialunterschieden und Erdschleifen und damit auch zu daraus resultierenden Schäden kommen kann.
Eine kleine Erdpotentialdifferenz kann als zufällige Datenverfälschung angesehen werden, während a Eine größere Erdpotentialdifferenz kann die Datenkommunikation vollständig verhindern. Öim Laufe der Zeit, je nachå die Größe von Aufgrund der potenziellen Spannungsdifferenz wird jedes Gerät ohne DC-Isolation für den Schiffbau beschädigt. Wenn Sie sich ohne eingeschaltetes GPS 80 Seemeilen vom Land entfernt befinden; Aufgrund des Gesamtfehlers erhöht sich Ihre Schätzung der Isolation erheblich!
Marine-Opto-Isolatoren („Optos“) übertragen Daten sicher zwischen zwei einzelne isolierte Stromkreise mit Hilfe von Licht. In den meisten Fällen bestehen sie aus einer LED, die elektrische Energie in Licht umwandelt, und einem Fotosensor wie einem Fototransistor, der Licht in elektrische Energie umwandelt.
Was bedeutet das?< /h4 >
Die meisten Bootsfahrer werden ihre NMEA-Geräte wahrscheinlich irgendwann an ihre Computer anschließen wollen, aber sie müssen es tun Unverzichtbar zum Schutz Ihrer Bordausrüstung. Wir betonen immer, wie wichtig es ist, ein zuverlässiges Meeresdatennetzwerk zu schaffen, bei dem die Isolation berücksichtigt werden muss. Je nach Abhängig von Ihren Netzwerkanforderungen haben wir verschiedene Möglichkeiten, Ihre NMEA-Geräte sicher mit Ihrem Computer zu verbinden.
**NMEA 0183 an PC**
< p>Wir haben einiges beobachtet Neue PC-Anschlusskabel an der Markt, der keine Isolierung bietet. Wie in diesem Artikel hervorgehoben wurde, ist der direkte Anschluss von NMEA-Geräten an einen Computer ohne Isolierung absolut nicht zu empfehlen. Um einen umfassenden Schutz sowohl für das NMEA-Gerät als auch für Ihren Computer zu gewährleisten, empfehlen wir die Verwendung von etwas wie USG-2, das auf beiden Seiten isoliert ist; Der Ein- und Ausgang sowie ein USB-Anschluss für den einfachen Anschluss an den Bordcomputer.Eine weitere Möglichkeit zur Isolierung für den PC-Anschluss ist Actisense OPTO-4, das den Eingang des PCs isoliert, jedoch nicht den Ausgang. Wenn Ihr Computer keinen seriellen Anschluss hat, benötigen Sie einen USB-zu-seriell-Adapter.
NMEA 2000 zu PC
Actisense NGX-1 ist ein NMEA 2000-zu-PC-Gateway ermöglicht die einfache Übertragung von NMEA 2000-Daten aus dem NMEA 2000-Netzwerk auf einen Computer. NGX-1 USB-Variante wird in den meisten Szenarien (in denen der Computer über einen USB-Anschluss verfügt) gewählt, weil sie kann „Plug-and-Play“ sein und ist gleichzeitig vollständig isoliert, um gefährliche Erdschleifen zu verhindern.
Hä sind einige konkrete Gründe, warum NMEA-Isolierung für Sie wichtig ist Netzwerk:
- Erdkreisläufe und Bodengeräusche verhindern
Die Isolierung trägt dazu bei, Erdkreisläufe und Bodengeräusche zu verhindern, die entstehen können; wenn verschiedene Geräte im Netzwerk unterschiedliche Erdungsreferenzen haben. Erdungsprobleme können zu Signalverfälschungen und Fehlfunktionen angeschlossener Geräte führen. Die Isolierung unterbricht die elektrische Verbindung zwischen den Erdungsreferenzen verschiedener Geräte und eliminiert so das Risiko von Erdungszyklen. - Schutz vor elektrischen Störungen
In Schiffs- und Automobilsystemen können elektrische Störungen auftreten Schmerzen sind häufig. Die Isolierung trägt dazu bei, das Netzwerk und seine Geräte vor schädlichen elektrischen Impulsen und Überspannungen zu schützen. Dies ist besonders wichtig für die Reparatur von Schäden empfindliche Elektronik und eine so zuverlässige Kommunikation. - Verbesserung der Systemleistung
Isolierung hilft, die Leistung zu verbessern, indem Störungen und Rauschen im Netzwerk minimiert werden. Stabile und störungsfreie Signale ermöglichen eine schnelle und zuverlässige Kommunikation zwischen Geräten. Dies ist besonders wichtig, um sicherzustellen, dass die Daten korrekt und in Echtzeit übertragen werden. - Verhindern der Erdschleife
Die Erdschleife kann ansteigen. wenn es mehrere Möglichkeiten für den Stromfluss in einem Netzwerk gibt. Dies kann zu unerwünschten Spannungsabfällen führen und die Leistung der Geräte beeinträchtigen. Die Isolierung unterbricht diese Schleifen und verringert das Risiko möglicher Probleme. An wegen ihnen. - Verbessern Sie die Stabilität des Systems
Eine Spannungsisolierung hilft, ein stabiles Spannungsniveau aufrechtzuerhalten; im Netzwerk. Dies ist wichtig, um Schwankungen zu vermeiden, die die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Geräte beeinträchtigen können. Eine stabile Spannungsumgebung Es ist von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass alle Geräte ordnungsgemäß funktionieren und zuverlässige Informationen liefern.