Forstå USB-spesifikasjonene for å velge riktige kabler, plugger og uttak

USB-kabler (USB – universal serial bus) og kontakter brukes i et bredt utvalg av industrielle utrustninger, for eksempel industrielle sensorer, styringsmoduler, digital skilting, salgsterminaler med mer. Når det gjelder å velge riktig produkt for en konstruksjon, er det viktig å huske at ulike generasjoner av USB-enheter direkte påvirker ytelsen.

USB har lenge vært standarden for tilkobling av enheter som tastaturer, mus, kameraer, telefonladere, datamaskiner og veggadaptere. Disse kontaktene brukes til å overføre data og strøm mellom enheter. Tidlige USB-kabler og -kontakter kunne bare overføre data ved lave hastigheter, opptil ca. 12 Mb/s, frem til år 2000, da USB 2.0 ble introdusert. Det var på dette tidspunktet fremstøtet mot raskere enheter begynte å vokse raskt.

I denne artikkelen vil vi ta for oss den nødvendige detaljerte kunnskapen om de forskjellige typene USB-kontakter og -kabler, i tillegg til egenskapene deres, for å gi informasjonen som trengs for å kunne ta riktige valg for en bestemt konstruksjon.

USB-versjoner og tilknyttede funksjoner

USB 2.0 ga 480 Mb/s, en hastighet som var over 40 ganger raskere enn den opprinnelige USB-standarden på 1990-tallet, som bare kunne håndtere 12 Mb/s. Den nyere versjonen ble konstruert med fire kontaktledninger, og kunne koble sammen enheter med kabellengder på opptil 30 meter (98 fot). Selv om de ble ansett å kunne overføre data med høy hastighet, var ikke disse kablene i stand til å støtte video. Kontaktene og kablene kunne støtte strøm med opptil 500 mA, noe den eldre versjonen ikke var i stand til. Kabelen med fire ledere brukte hvite og grønne ledninger for dataoverføring, mens røde og svarte ledninger ble brukt til strøm – røde for 5 volt og svarte for jord. USB 2.0 kan lett identifiseres via den svarte innsiden på kontaktporten. Disse oppdaterte USB-funksjonene ga på dette tidspunktet økt fleksibilitet i flere konstruksjoner, og er fortsatt relevante i dag.

USB 3.0 ble tilgjengelig åtte år etter introduksjonen av USB 2.0. 3.0-versjonen ga brukere enda høyere datahastigheter – nærmere bestemt, 10 ganger høyere – og regnes som SuperSpeed-enheter. Disse kablene og kontaktene kan støtte overføring av videodata. USB 3.0-kablene og -kontaktene ble utviklet for å overføre data med hastigheter på 4800 Mb/s (nesten 5 Gb/s). Denne svært raske overføringshastigheten var nyttig når den ble brukt til å sikkerhetskopiere eller overføre store mengder data til og fra en harddisk eller styreenhet. De ekstra ledningene brukes til å gi parallell toveiskommunikasjon. Det er viktig for profesjonelle fotografer å kunne bruke USB 3.0-kontakter, siden de har behov for å overføre bilder med høy oppløsning mellom flere enheter, i tillegg til å laste opp til datamaskiner på høyhastighetsnettverk.

3.0 USB-versjonen var raskere, men kunne bare kobles sammen med enheter med en kabellengde på opptil 18 meter (59 fot). Enhetens ni ledningskontakter, sammenlignet med de fire ledningskontaktene til USB 2.0, ga de rette tilstandene for økning i hastighet og båndbredde som enhetene var pålagt å håndtere. Teknologien gjorde det også mulig for kablene og kontaktene å være kompatible med opptil 900 mA strøm, i tillegg til å gi bedre energieffektivitet for bruk med strømsultne enheter.

Vær oppmerksom på at USB 2.0-standardkontaktene og USB 3.0-standardkontaktene har radikalt forskjellige spesifikasjoner. Sørg for å samsvare med de spesifikke egenskapene til USB-kontaktene og -kablene du planlegger å integrere. USB 2.0-kontakter kan identifiseres via USB 2.0-portene som er svarte, mens USB 3.0-portene er blå. USB 3.0-enheter er bakoverkompatible og fungerer med andre USB-versjoner, for eksempel USB 2.0. Tilkoblingen vil imidlertid være begrenset til den maksimale hastigheten til USB 2.0. Rundt 2012 ble USB 3.0 brukt på alle nye datamaskiner, og ble produksjonsstandarden. Disse enhetene finnes i de fleste bransjer som bruker USB-kabler til å koble til alt fra sensorer og transdusere til datahubber, styringer og datamaskiner.

USB-kabler og -ledningsmoduler

Et komplett utvalg av USB-kabler og -ledningsmoduler er tilgjengelig i flere konfigurasjoner og kombinasjoner fra GlobTek, Inc., samt tilpassede konfigurasjoner basert på kundens spesifikke konstruksjonskrav.

Hele serien av USB-kabelmoduler oppfyller USB 2.0-, USB 3.0- og/eller USB 3.1-standardene, og de kommer i et bredt utvalg av skjermede og uskjermede lengder. Det finnes også flere alternativer for kabelkontakter, for eksempel likestrømsplugger og stumpe, avskårne eller tinnbelagte termineringer. Kabelmoduler er dekket med et halogenfritt PVC- eller TPE-kappemateriale. I tillegg er tilpassede overstøpinger for USB-kontakter med tilleggsfunksjoner også tilgjengelige ved forespørsel.

For kabel- og ledningsmoduler, tilbyr GlobTek, Inc. et bredt utvalg av lengder, fra 100 mm og lengre, samt flere farger for bruk i sensitivt utstyr der rask visuell identifisering er et klart pluss. Mange standardprodukter er tilgjengelige med ferdiginstallerte standardtermineringer, -plugger og -uttak.

USB-typer har spesifikke bruksområder i de fleste kommersielle og industrielle miljøer. For eksempel brukes USB Type-A med strømuttak og datamaskiner for lading av enheter. Siden disse kontaktene og kablene, for eksempel USBA2C1MOUSBCR som vises i figur 1, bare passer i enhetsporten på én måte, er det vanskelig for brukere å koble dem til feil. USB Type-B-porter brukes ofte til å koble eksterne enheter – for eksempel skrivere, skannere og eksterne harddisker – til en datamaskin eller styreenhet. Disse kontaktene er ikke like vanlige som de som brukes for generell bruk.

Figur 1: Her vises USBA2C1MOUSBC(R), en USB 2.0 Type-A-hannplugg til Type-C-hannplugg med en uskjermet kabel som er 1,00 meter lang. USB Type-A-kontakter kan bare settes inn i enhetsporten på én måte, så det er ikke mulig for brukere å koble dem til feil. (Bildekilde: GlobTek, Inc.)

Produkter som USBCM302M0MICBMMBKR, som vises i figur 2, brukes for mobile enheter, for eksempel mobiltelefoner, nettbrett, MP3-spillere og kameraer, samt bærbare målere eller styreenheter som brukes i industrielle omgivelser. Med USB Type-B micro kan data leses uten å være koblet til en datamaskin i utrustninger som minnepinner som er koblet direkte til en enhet. I likhet med Type-A-kontakter, passer disse enhetene bare inn i en port på én måte, og de kan bli skadet hvis de ikke settes inn riktig.

Figur 2: USBCM302M0MICBMMBKR, som vises her, er en USB Type-B micro-hannplugg til Type-C-hannplugg med 2,00 meter skjermet kabel, som ofte brukes til å koble enheter direkte til flashminne-enheter og minnepinner uten å måtte koble til via en datamaskin. (Bildekilde: GlobTek, Inc.)

USB Type-C er den nyeste kontaktenheten. Disse kontaktene og kablene, for eksempel USBCM311M0USBCMMMWHR som vises i figur 3, er konstruert spesielt for dataoverføring med høy hastighet og høyere strømflyt, noe som gjør at enheter kan lades raskere. I motsetning til andre typer USB-kontakter, kan USB Type-C kobles til en enhet i begge retninger.

Figur 3: USBCM311M0USBCMMMWHR er en skjermet, 1 meter lang, USB-C-hann-til-USB-C-hann-kabel som kan håndtere datahastigheter på 10 Gb/s. (Bildekilde: GlobTek, Inc.)

Konklusjon

USB-kontakter og -kabelmoduler er en nødvendig del av hverdagen. Disse enhetene er nå å finne i nesten alle hjem, der de brukes til å koble bærbare og stasjonære datamaskiner til en rekke eksterne enheter, samt koble mobiltelefoner og nettbrett til strømkilder. USB-komponenter brukes også innen automatisering, der dataoverføringer med høy hastighet mellom datamaskiner og eksterne sensorer og transdusere er svært viktig. GlobTeks sertifiseringer og forpliktelse til kvalitet posisjonerer dem som en pålitelig kilde som er i stand til å oppfylle kravene til forbrukere og produsenter.