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Warum sollte oder brauche ich isolierte USB-zu-NMEA 0183-Gateways?

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Wenn auf einem PC ausgeführte Software Zugriff auf NMEA 0183 -Daten von einem bestimmten Gerät benötigt oder alternativ NMEA 0183-Daten senden muss, muss ein Kommunikationsport erstellt werden.

Das Actisense USB-zu-Seriell-Gateway wurde entwickelt, um 3 grundlegende Probleme bei der Anbindung des NMEA 0183-Kommunikationsstandards der Schifffahrtsindustrie an einen PC zu lösen:

A) Masseschleifen. Wenn der PC und das NMEA 0183-System unterschiedliche Erdpotentiale haben (oder insgesamt völlig unterschiedliche Erdungspotentiale aufweisen), können Daten beschädigt werden und dauerhafte Schäden (am PC und am NMEA-Gerät) auftreten.

B) Unterschiedliche Standards. Wenn Sie einen Standard-USB-zu-Seriell-Konverter kaufen, bieten diese normalerweise einen PC-Standard-RS232-Anschluss, während NMEA 0183 einen Standard namens RS422 verwendet. Dies führt zu inkompatiblen Spannungspegeln und elektrischen Treibertypen – was zu Kommunikationsproblemen führt.

C) Der PC hat keine serielle Schnittstelle. Die meisten modernen PCs haben keine seriellen Anschlüsse, die meisten sind jetzt USB.
Lösung für Problem A – Erdschleifen

Das Hauptproblem bei der Verwendung eines Standard-USB-zu-Seriell-Konverters (oder eines Standard-RS232-Ports) besteht darin, dass die Masse des PCs dann mit der NMEA 0183-Systemmasse geteilt wird.

PCs werden im Dock oft über einen Netzwechselrichter, Generatorsatz oder direkt über das Stromnetz mit Strom versorgt, während die Schiffselektronik normalerweise an den aktuellen Batteriesatz angeschlossen ist.

Das bedeutet, wenn Sie die beiden Systeme miteinander verbinden, verbinden Sie zwei verschiedene Stromsysteme. Dies kann zunächst zu keinen sichtbaren Problemen führen, führt jedoch häufiger zu einer von drei Konsequenzen:

  1. Datenkorruption – Die Daten werden verstümmelt, da das elektrische Datensignal jetzt auf einem verrauschten Erdstrom fließt, der zwischen zwei Systemen fließt.
  2. Der PC stürzt zeitweise ab, da Erdströme durch seine empfindlichen elektronischen Schaltkreise fließen. Dies kann bleibende Schäden verursachen.
  3. Bei großen Erdschleifenfehlern können einige Komponenten schmelzen / Feuer fangen / Sicherungen durchbrennen oder Erdschlussvorrichtungen auslösen.

Das USG-2 löst all diese Probleme, indem es eine sichere, optoisolierte Barriere zwischen den beiden Systemen bereitstellt. Da das Signal als Licht über diese Barriere läuft, teilen sich die Signale nicht die gleiche Masse und die Sicherheit ist gewährleistet, da kein Strom zwischen den beiden Stromversorgungssystemen fließen kann. Zusätzlich vervollständigt ein eingebauter Leistungsisolator die Isolation.

Lösung für Problem B – Unterschiedliche Standards

Serielle PC- oder „COM“-Ports verwenden den RS232-Standard. Dies verwendet einen Masse- und einen Empfangs-Pin, um Daten von einem angeschlossenen System zu erhalten. Daten werden als auf Masse bezogene Spannungen auf einer einzelnen Sendeleitung gesendet. Diese Antriebsart wird als „Single-Ended“ bezeichnet.

Im Gegensatz dazu verwenden NMEA 0183-Systeme ein „differentielles“ System, bei dem sich eine „positive“ Datenleitung und eine „negative“ Datenleitung gegeneinander bewegen.

Viele Installationen ohne isolierte Ausgänge wurden gesehen, bei denen die negative Datenleitung eines Differentialantriebssystems mit der Masse des PCs verbunden wurde. Wenn Sie Glück haben, kann dies funktionieren, aber wenn nicht, erhalten Sie entweder einfach keine Daten oder beschädigen im schlimmsten Fall Ihre Ausrüstung.

Das USG-2 löst dies durch die Verwendung einer ausgeklügelten Schaltung, die einzigartig für Actisense ist, sowohl in der „Listener“-Schaltung (Empfänger) als auch in der ISO-Drive „Talker“ (Sender)-Schaltung. Diese Schaltkreise sind sowohl mit RS232 als auch mit NMEA 0183 kompatibel.

Lösung für Problem C – PC hat keine serielle Schnittstelle.

Viele Laptops und Desktop-PCs sind nicht mehr mit seriellen RS232-Schnittstellen ausgestattet. Das USG-1 erstellt einen NMEA 0183-Port nach Marinestandard von jedem PC-USB-Port.

Dieser Port erscheint auf dem PC-System als normaler „COM“-Port und kann daher mit jeder gängigen Navigations- und Anzeigesoftware verwendet werden. Dadurch ist eine Verbindung in wenigen Minuten betriebsbereit.

BITTE BEACHTEN SIE, DASS DER USG-1 EIN PENSIONIERTES PRODUKT IST. DER USG-2 IST DIE PERFEKTE UND VERBESSERTE ALTERNATIVE.

Für weitere Informationen zu NMEA 0183 und seiner Funktionsweise laden Sie bitte unseren kostenlosen Leitfaden zum NMEA 0183-Netzwerk herunter.

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