Por qué el aislamiento NMEA es fundamental para su red
Digital Skipper |29/06, 2023
Al diseñar productos alimentados por CC para redes marinas, se debe considerar el aislamiento. No se recomienda conectar dispositivos NMEA directamente a una computadora. Sin algún tipo de aislamiento, esta práctica abre el riesgo de bucles de tierra que pueden dañar tanto el dispositivo NMEA como la computadora (cubriremos esto más adelante en el artículo). Aunque existen muchos dispositivos electrónicos sin aislamiento debido a las reducciones de costos o a la creencia de que se le agregó una versión anterior del estándar NMEA, el consenso general es que el aislamiento en sistemas alimentados por CC es prudente y posiblemente decisivo es la confiabilidad.
¿Qué es? aislamiento y ¿Por qué es importante?
El aislamiento impide que ambos los mayores problemas que afectan a los sistemas de alimentación de CC y a los dispositivos conectados a ellos; bucles de tierra y diferencias de potencial de tierra. Un bucle de tierra ocurre cuando entre o se crean múltiples caminos a la conexión a tierra para el suministro de batería de CC del barco. Cuando estos caminos a tierra tienen diferentes potenciales, lo cual es fácil de hacer con los sistemas alimentados por CC, los problemas pueden variar desde problemas de comunicación intermitente hasta daños totales en el dispositivo.
El aislamiento galvánico marino evita que la corriente fluya entre circuitos eléctricos y al mismo tiempo permitir que los datos se compartan a través de métodos ópticos, mecánicos o electromagnéticos. El aislamiento galvánico de la placa brinda al usuario la seguridad de que no pueden ocurrir diferencias de potencial de tierra ni bucles de tierra y, por lo tanto, tampoco el daño resultante.
Una pequeña diferencia de potencial de tierra puede verse como una corrupción aleatoria de datos, mientras que una Una diferencia de potencial de tierra mayor puede impedir por completo la comunicación de datos. Öcon el tiempo, dependiendo deå el tamaño de la diferencia de voltaje potencial, cualquier dispositivo sin aislamiento de CC marino resultará dañado. Si se encuentra a 80 millas náuticas de tierra sin GPS activado; debido al error total, su estimación de aislamiento aumentará considerablemente.
Los optoaisladores marinos ("Optos") transfieren datos de forma segura entre dos Circuitos aislados individualmente con la ayuda de la luz. En la mayoría de los casos, constan de un LED que convierte la energía eléctrica en luz y un fotosensor, como un fototransistor, que convierte la luz en energía eléctrica.
¿Qué significa esto?
La mayoría de los navegantes probablemente querrán conectar sus dispositivos NMEA a sus computadoras en algún momento, pero hacerlo Imprescindible para proteger su equipo a bordo. Siempre enfatizamos la importancia de crear una red de datos marinos confiable, donde se debe considerar el aislamiento. Dependiendo de sus requisitos de red, tenemos varias opciones para conectar de forma segura sus dispositivos NMEA a su computadora.
**NMEA 0183 a PC**
< p>Hemos observado algunos nuevos cables de conexión a PC en el mercado que no ofrece ningún tipo de aislamiento. Como se ha enfatizado en este artículo, no se recomienda en absoluto conectar dispositivos NMEA directamente a una computadora sin aislamiento. Para garantizar una protección total tanto para el dispositivo NMEA como para su computadora, recomendamos usar algo como USG-2, que tiene aislamiento en ambos; la entrada y salida, así como una conexión USB para una fácil conexión al ordenador de a bordo.Otra opción de aislamiento para la conexión al PC es Actisense OPTO-4, que proporciona aislamiento a la entrada de la PC pero no a la salida. Si su computadora no tiene un puerto serie, necesitará un adaptador de USB a serie.
NMEA 2000 a PC
Actisense NGX-1 es una puerta de enlace NMEA 2000 a PC que hace posible transferir fácilmente datos NMEA 2000 desde la red NMEA 2000 a una computadora. variante USB NGX-1 se elige en la mayoría de los escenarios (donde la computadora tiene un puerto USB) porque puede ser "plug and play" y, al mismo tiempo, estar completamente aislado para evitar bucles de tierra peligrosos.
Hä son algunas razones concretas por las que el aislamiento NMEA es importante para su sistema. red:
- Prevenir los ciclos terrestres y el ruido del suelo
El aislamiento ayuda a prevenir los ciclos terrestres y el ruido del suelo que pueden surgir; cuando diferentes dispositivos en la red tienen diferentes referencias a tierra. Los problemas de conexión a tierra pueden provocar daños en la señal y mal funcionamiento de los dispositivos conectados. El aislamiento rompe la conexión eléctrica entre las referencias a tierra de diferentes dispositivos, eliminando así el riesgo de ciclos de tierra. - Protección contra perturbaciones eléctricas
En sistemas marinos y automotrices, las perturbaciones eléctricas pueden Los dolores y molestias son comunes. El aislamiento ayuda a proteger la red y sus dispositivos de sobretensiones y impulsos eléctricos dañinos. Esto es especialmente importante para reparar daños a electrónica sensible y una comunicación tan confiable. - Mejorar el rendimiento del sistema
El aislamiento ayuda a mejorar el rendimiento al minimizar las perturbaciones y el ruido en la red. Las señales estables y sin interferencias permiten una comunicación rápida y confiable entre dispositivos. Esto es particularmente importante para garantizar que los datos se transfieran correctamente y en tiempo real. - Prevención del bucle de tierra
El bucle de tierra puede aumentarå cuando existen varias formas para que la corriente circule en una red. Esto puede provocar caídas de voltaje no deseadas y afectar el rendimiento de los dispositivos. El aislamiento interrumpe estos bucles y reduce el riesgo de problemas que puedan surgir; en gracias a ellos. - Mejorar la estabilidad del sistema
Un aislamiento de voltaje ayuda a mantener un nivel de voltaje estable; en la red. Esto es importante para evitar variaciones que puedan afectar la sensibilidad y precisión de los dispositivos. Un ambiente de tensión estable Es fundamental garantizar que todos los dispositivos funcionen correctamente y proporcionen información confiable.