月: 2023年7月

Was ist ein Echtzeituhr?

Eine Echtzeituhr ist ein IC-Baustein mit Uhrfunktionen.

Einige Modelle, die auch als RTC (Real Time Clock) bezeichnet werden, verfügen über programmierbare Zeitalarme und automatische Schaltjahrkorrekturen.

Sie haben eine vom Hauptgerät getrennte Stromversorgung, da sie auch dann weiterlaufen müssen, wenn das Hauptgerät ausgeschaltet ist. Elektronische Geräte, die Uhrfunktionen benötigen, können auch ohne Echtzeituhren betrieben werden, wenn nur die relative Zeit benötigt wird.

Anwendungen von Echtzeituhren

Echtzeituhren werden in Geräten verwendet, die die aktuelle Zeit benötigen. Durch den Anschluss an eine von der Stromversorgung des eingebetteten Systems getrennte Stromversorgung oder ein Backup kann die Uhr weiterlaufen, auch wenn das System ausgeschaltet ist. Sie werden z. B. in PCs, Spielkonsolen, Spielautomaten, Telefonen, Faxgeräten, Reiskochern usw. verwendet.

PCs lesen eine Echtzeituhr aus, um die aktuelle Uhrzeit beim Starten des Betriebssystems zu ermitteln. Spielkonsolen und -automaten nutzen diese Funktion, um Ereignisse zu erzeugen oder Effekte zu aktivieren, die der realen Zeit oder Periode entsprechen. Telefone und Faxgeräte werden zur Anzeige von Kalendern und der Uhrzeit verwendet. Reiskocher werden für Timerfunktionen verwendet.

Funktionsweise der Echtzeituhren

Eine Echtzeituhr besteht im Allgemeinen aus einem Quarz und einem Schwingkreis.

Der Quarzresonator ist ein piezoelektrisches Element, das sich durch den piezoelektrischen Effekt regelmäßiger Schwingungen auszeichnet. Wenn die Schwingungen in Elektrizität umgewandelt und dem Quarzresonator entnommen werden, kann ein regelmäßig schwingendes elektrisches Signal und ein Wechselstromsignal mit einer einzigen Frequenz gewonnen werden.

Ein Schwingkreis ist ein Bauteil oder Gerät, das aus einer Gleichstromquelle ein Wechselstromsignal mit einer gewünschten Frequenz erzeugt. Der Schwingkreis kann ein Signal mit einer anhaltenden Periodizität erzeugen.

Der Quarzkristall und der Schwingkreis bilden eine Echtzeituhr, die für eine genaue Zeitmessung verwendet wird. Der Grund für die Verwendung eines Quarzkristalls ist, dass er einen hohen Q-Wert (englisch: Quality Factor) und eine steile Durchlasskurve hat, wodurch die Frequenz mit hoher Genauigkeit selektiv extrahiert werden kann. Dies ermöglicht eine genaue Zeitmessung.

Im Vergleich zu Zeitgeberfunktionen in Betriebssystemen und anderen Geräten hat die Echtzeituhr außerdem einen geringen Stromverbrauch und eine unabhängige Stromversorgung. Da sie nur wenig Strom benötigt, kann sie auch bei ausgeschaltetem Gerät über einen längeren Zeitraum laufen.

Auswahl einer geeigneten Echtzeituhr

Bei der Auswahl einer Echtzeituhr sind drei Faktoren entscheidend: Zeitgenauigkeit, Langzeitbetrieb und Größe.

1. Zeitgenauigkeit

Eine hochpräzise Echtzeituhr wird für Geräte benötigt, die den Verbrauch in Fällen messen, in denen sich das Tarifsystem zeitabhängig ändert. Da Quarzoszillatoren je nach Temperatur in ihrer Frequenz schwanken, sind Modelle mit Temperaturkompensationsschaltungen erforderlich.

2. Langzeitbetrieb

Wenn das Gerät über einen längeren Zeitraum betrieben werden muss, sollten Modelle mit geringem Stromverbrauch oder Modelle, die beim Einschalten des Geräts automatisch die Stromversorgung umschalten, in Betracht gezogen werden.

3. Größe

Wenn die Größe durch das einzubauende Gerät begrenzt ist, wählen Sie eine Echtzeituhr mit einer geringeren Anzahl von Bauteilen oder eine Echtzeituhr in einem einzigen Gehäuse.

Weitere Informationen zu Echtzeituhren

1. Merkmale von Echtzeituhren

Da Echtzeituhren mit den für Kalender erforderlichen Funktionen wie Schaltjahren, Haupt- und Nebenmonaten ausgestattet sind, lassen sich datumsbezogene Funktionen leicht in eingebetteten Geräten programmieren. Der Stromverbrauch kann reduziert werden, indem die Echtzeituhren nur dann betrieben werden, wenn sie nicht benötigt werden und das Gerät ausgeschaltet wird.

2. Echtzeituhren-Funktionen

Zusätzlich zu den grundlegenden Zeit- und Kalenderinformationen verfügen einige Modelle über die folgenden Funktionen:

• Alarme
  Zu einer bestimmten Zeit wird ein Signal ausgegeben.
• Umschaltung der Notstromversorgung
  Diese Funktion schaltet von der internen Batterie auf die Netzstromversorgung um, wenn die Netzstromversorgung eingeschaltet wird.
• Zeitstempel
  Diese Funktion speichert Zeitdaten, wenn ein bestimmtes Ereignis erkannt wird.
• Zurücksetzen
  Diese Funktion überwacht die Stromversorgung des Geräts und gibt ein Reset-Signal an die CPU aus, wenn ein Schwellenwert erkannt wird.

Was sind seltene Metalle?

Es gibt keine eindeutige Definition von seltenen Metallen, aber sie beziehen sich auf Metalle, die in der Erdkruste selten sind, aus wirtschaftlichen und technischen Gründen schwer zu gewinnen und für die Industrie wichtig sind, um eine stabile Versorgung zu haben.

Die Hauptproduzenten seltener Metalle sind Australien, China, Russland und Südafrika, und der weltweite Kampf um diese Metalle wird immer härter.

Andere Metalle wie Eisen, Kupfer und Aluminium, die in großen Mengen produziert und in einer Vielzahl von Materialien verwendet werden, werden als Basismetalle bezeichnet, während acht Elemente wie Gold, Silber, Platin und Palladium selten und korrosionsbeständig sind und als Edelmetalle bezeichnet werden.

Anwendungen von seltenen Metallen

Seltene Metalle werden verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit, den Schmelzpunkt und die Festigkeit von Werkstoffen zu erhöhen, da sie korrosionsbeständig, hitzebeständig, ferromagnetisch und supraleitend sind.

Lithium, Kobalt und Nickel werden als Kathodenmaterial in Batterien verwendet, während Neodym und Dysprosium als leistungsstarke Dauermagnete in PC-Festplatten, Antriebsmotoren von Elektrofahrzeugen und Haushaltsgeräten eingesetzt werden. Tantal wird in Kondensatoren in Leiterplatten in Elektrogeräten verwendet, während Wolfram aufgrund seiner Härte in Werkzeugen eingesetzt wird.

Indium ist ein wesentliches Element bei der Herstellung transparenter Elektroden für LCD-Panels, während Niob in supraleitenden Magneten für Linearmotoren, die bei sehr niedrigen Temperaturen eingesetzt werden, und in Legierungen für Triebwerksdüsen in Raketensatelliten, die sehr großer Hitze ausgesetzt sind, verwendet wird. Gallium hat zu Verbesserungen der Energieumwandlungseffizienz durch leistungsfähigere LEDs und Leistungstransistoren geführt.

Seltene Metalle haben ein breites Anwendungsspektrum, werden aber nur selten allein verwendet. Meistens werden sie unedlen Metallen beigemischt und legiert, um ihre Funktionen zu erfüllen.

Funktionsweise seltener Metalle

Seltene Metalle haben die Gemeinsamkeit, dass sie durch Zugabe zu unedlen Metallen die Strukturen verstärken und den Materialien neue Funktionen verleihen.

Tantal ist ein Metall mit hoher Dielektrizitätskonstante, ausgezeichneter Korrosions- und Säurebeständigkeit und guter Verarbeitbarkeit und wird daher in Kondensatoren in Elektrogeräten verwendet.

Wolfram hat hervorragende Eigenschaften wie Härte und Hitzebeständigkeit bei hohen Temperaturen und wird daher zu Metallteilen für Werkzeuge verarbeitet, die in rauer Umgebung eingesetzt werden sollen.

Wolfram ist ein äußerst nützliches seltenes Metall, aber es leidet auch unter häufigen Ungleichgewichten zwischen Angebot und Nachfrage. Wenn das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage gestört ist, schwanken die Preise stark und haben erhebliche Auswirkungen auf die industriellen Aktivitäten.

Wie Erdöl sind auch seltene Metalle Ressourcen, die zu erschöpfen drohen: Bis 2050 werden die vorhandenen Reserven vieler Metalle erschöpft sein, und es ist zu befürchten, dass die Nachfrage nach einigen seltenen Metallen wie Indium die Reserven weit übersteigen wird.

Um dieses Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage auszugleichen, wurden in den letzten Jahren Recyclingtechnologien entwickelt, mit denen seltene Metalle aus den oberirdisch angesammelten Ressourcen des städtischen Bergbaus gewonnen werden können.

Recycling-Technologie für seltene Metalle

Die Erwartungen an Technologien zur Gewinnung seltener Metalle aus städtischen Minen steigen. Die Vorteile des Recyclings sind unter anderem folgende:

• Die abbaubare Menge ist bis zu einem gewissen Grad klar und muss nicht erkundet werden.
• Die Qualität ist im Allgemeinen höher als bei natürlichen Erzen, da sie bereits verarbeitet und intensiv genutzt werden.
• Es besteht ein erhebliches Potenzial zur Ressourcen- und Energieeinsparung bei Abbau und Raffination.

Die Gewinnung von Metallen aus städtischen Bergwerken umfasst im Allgemeinen einen Prozess des „Abbaus, der Komponententrennung“ → „Gewinnung der Zielsubstanz und Materialisierung“.

Die Erschließung städtischer Minen hat ein großes Potenzial und ist für ein Land mit begrenzten natürlichen Ressourcen notwendig. Es wurden Initiativen entwickelt, um gebrauchte Mobiltelefone und elektronische Kleingeräte zurückzugewinnen und daraus seltene Metalle zu extrahieren, aber die folgenden Herausforderungen bleiben bestehen

Streuung

Milliarden kleiner elektronischer Geräte wie Mobiltelefone befinden sich verstreut in den Händen der einzelnen Verbraucher, und es ist schwierig, sie dem Recyclingprozess zuzuführen, wenn sie nicht effizient gesammelt werden.

Abfälle

Auch wenn seltene Metalle in hoher Reinheit in elektronischen Kleingeräten enthalten sind, besteht ein großer Teil davon aus anderen Stoffen, wie z. B. Kunststoffen, und die effektive Verwendung anderer Stoffe als seltener Metalle muss in Betracht gezogen werden.

Kosten

Ein Mobiltelefon enthält nur etwa 100 Yen an seltenen Metallen, und es müssen Technologien (Mechanismen) entwickelt werden, um seltene Metalle zu geringeren Kosten zu trennen, zu extrahieren und zurückzugewinnen.

Was ist ein Laserdrucker?

Laserdrucker sind Drucker, die einen Laserstrahl für das Druckverfahren verwenden, das als Belichtung bezeichnet wird.

Es gibt zwei Hauptarten von Druckern: solche, die den oben beschriebenen Laserstrahl verwenden und solche, die Tinte mit einer Düse aufsprühen. Produkte, die mit dem Laserstrahlverfahren arbeiten, sind in der Anschaffung teurer als die letzteren, aber sie sind schneller und können größere Mengen drucken.

Die meisten Drucker für den Heimgebrauch sind keine Laserdrucker, sondern tintenbasierte Produkte.

Anwendungen von Laserdruckern

Laserdrucker zeichnen sich durch hohe Druckgeschwindigkeiten aus. Sie werden daher in Firmenbüros und an anderen Orten eingesetzt, an denen große Mengen an Druckmaterial erstellt werden. Sie können Texte und Diagramme klar und deutlich drucken und das Druckbild wird nicht so leicht beeinträchtigt, so dass sie sich für Präsentationsmaterial zur Verteilung und andere Situationen eignen, in denen schlechte Lesbarkeit ein Problem darstellt.

Funktionsweise von Laserdruckern

Das Drucken mit einem Laserdrucker besteht aus fünf Prozessen: Aufladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Fixierung. Mit Hilfe statischer Elektrizität und eines Laserstrahls wird der Toner über eine Trommel an jede beliebige Stelle des Druckpapiers gebracht.

1. Elektrostatische Aufladung

Beim Drucken mit Laserdruckern dient ein Toner genanntes Pulver als Druckfarbe. Die Trommel wird vorbereitet, um den Toner mit Hilfe statischer Elektrizität auf die Trommel zu übertragen.

2. Belichtung

Ein Laserstrahl wird auf die elektrostatisch aufgeladene Trommel gerichtet. Der Laserstrahl wird nur auf die Bereiche gerichtet, auf die der Toner übertragen werden soll, um Text oder Diagramme zu bilden.

3. Entwicklung

In dem Teil der Trommel, der während der Belichtung dem Laserstrahl ausgesetzt war, wird die Spannung reduziert. Wenn der geladene Toner aus dem Entwicklungsprozess mit der belichteten Trommel in Kontakt kommt, kann der Toner nur auf die Bereiche übertragen werden, in denen die Spannung niedrig ist.

4. Übertragung

Auf der Rückseite des Druckpapiers ist eine Übertragungswalze angebracht. Die Walze dient dazu, dem Druckpapier eine der Trommel entgegengesetzte Ladung zu verleihen, wodurch der Toner auf das Druckpapier gezogen wird.

5. Fixierung

Durch den Transfervorgang wird der Toner nur übertragen, er ist noch nicht auf dem Druckpapier fixiert. In einem letzten Schritt wird der Toner durch Druck und Wärmebehandlung fixiert, damit er sich nicht vom Druckpapier löst.

Aufbau eines Laserdruckers

Laserdrucker sind in einen bildproduzierenden und einen Papiertransportteil unterteilt. Die einzelnen Abschnitte sind wie folgt aufgebaut:

• Entwicklungsbereich
  Entwickler, Toner, Träger, Fotoleiter
• Papiertransportsektion
  Papierzufuhr, Resist, Übertragung, Trennung, Transport, Fixierung, Papierentfernung

1. Bildproduzierender Teil

• Entwickler: Dies ist ein Material, das das latente Bild auf dem Fotorezeptor sichtbar macht. Er besteht im Allgemeinen aus Toner und Träger.
• Toner: Dies sind feine Partikel mit elektrischen Eigenschaften, die aus farbigen Partikeln bestehen, die an Kunststoffteilchen gebunden sind.
• Träger: Dies sind feine Partikel, die mit magnetischem Material in Epoxidharz beschichtet sind.
• Photorezeptor: Es handelt sich um einen Leiter bei hellem Licht und einen Isolator bei dunklem Licht.

2. Papiertransportbereich

• Einzug: Dieser zieht das Transferpapier blattweise aus dem internen Papierfach ein.
• Widerstandsbereich: Das Transferpapier wird angehalten und zeitlich so eingestellt, dass das Bild an der Vorderkante des Papiers ausgerichtet ist.
• Transferbereich: Dieser überträgt das Spiegelbild des Fotoleiters auf das Transferpapier.
• Separator: Dieser zieht das absorbierte Transferpapier ab.
• Transportabschnitt: Dieser überträgt das Transferpapier zum Fixierabschnitt.
• Fixierbereich: Dieser fixiert die Harzkomponente des Toners durch Hitze oder Druck.
• Papierentnahmesektion: Die Trennsperre verhindert, dass sich das verschmolzene Papier um die Fixierwalze wickelt und leitet es in das Papierentnahmefach.

Arten von Laserdruckern

Laserdrucker lassen sich in Monochrom- und Farbgeräte unterteilen:

1. Monochrome Geräte

Diese Drucker drucken nur mit schwarzem Toner.

2. Farbgeräte

Sie verwenden in der Regel vierfarbigen Toner, bestehend aus den drei Grundfarben und Schwarz und können vollfarbig drucken. Es gibt zwei Typen: Rotations- und Tandementwickler.

Die Rotationsentwicklungsmethode verwendet einen einzigen Fotoleiter mit so vielen Entwicklungsabschnitten, wie Tonerfarben verwendet werden und eignet sich für den Druck kleinerer Mengen. Die Tandem-Entwicklungsmethode ist für hohe Druckauflagen geeignet, da sie die gesamte Entwicklungsabteilung eines Monochromgeräts für die Anzahl der Farben und so viele Fotoleiter wie die Anzahl der verwendeten Tonerfarben verwendet.

Was ist eine Rollenkette?

Eine Rollenkette ist ein elementares Bauteil, das die Kraft überträgt.

Sie wird in der Regel in Kombination mit Kettenrädern verwendet, wobei der Teil, der in das Kettenrad eingreift, eine Rolle ist, die frei gedreht werden kann.

Rollenketten sind sehr effizient, da der Rollenteil kontinuierlich in jeden Zahn des Kettenrads eingreift und nicht wie ein Riemen durchrutscht. Sie werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, da der Abstand zwischen den beiden kraftübertragenden Wellen relativ frei eingestellt werden kann.

Anwendungen für Rollenketten

Rollenketten werden zur Kraftübertragung zwischen weit voneinander entfernten Achsen oder zur Bewegung von Gegenständen mit Anbauteilen eingesetzt.

Ein Beispiel für eine Anwendung, bei der Kraft zwischen entfernten Achsen übertragen wird, ist die Übertragung des Antriebs für Förderbänder. Die Kraftübertragung erfolgt über eine Rollenkette zwischen der Abtriebswelle des Antriebsmotors und den Antriebsrollen des Förderbandes. Eine ähnliche Anwendung findet sich bei der Antriebsübertragung von Fahrrädern.

Ein weiteres Beispiel für eine Anwendung, bei der ein Anbaugerät zum Betreiben eines Objekts angebracht wird, ist ein Förderband, um Objekte zu transportieren. Auch Kettensägen können mit an Anbauteilen befestigten Klingen verwendet werden.

Funktionsweise der Rollenketten

Eine Rollenkette besteht aus nebeneinander liegenden Rollen, die durch eine beliebige Anzahl von Laschen miteinander verbunden sind. Im Innendurchmesser der Rolle befindet sich eine Buchse, in die ein Bolzen eingesetzt wird, der an beiden Enden auf die Laschen aufgesteckt wird. Der Abstand zwischen den vorderen und hinteren Rollen wird als Teilung bezeichnet, die in der Norm numerisch angegeben ist, und der Umfang der Rollenkette ist ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung. Für ungerade Vielfache des Umfangs sind versetzte Glieder erforderlich.

Rollenketten bestehen aus Metall und können große Kräfte übertragen, da sie stabil sind und nicht rutschen. Für größere Kraftübertragungen können „mehrreihige Rollenketten“ mit zwei oder drei Reihen von Rollenketten verwendet werden.

Die Kette muss geschmiert sein und das richtige Maß an Spiel haben, wenn sie in Betrieb ist. Schmiermittelfreie Rollenketten werden in ölunfreundlichen Umgebungen eingesetzt oder wenn es schwierig ist, während des Prozesses zu schmieren. Das Material ist selbstschmierend und kann wartungsfrei verwendet werden.

Aufbau von Rollenketten

Rollenketten werden durch abwechselnde Kombinationen von Innen- und Außengliedern verbunden. Die Innenglieder werden durch zwei Innenlaschen und zwei mit Bolzen eingepresste Buchsen verbunden, während die Außenglieder durch zwei Außenlaschen und zwei zusammengepresste Bolzen verbunden werden. Die Rollen können sich frei um die Buchsen drehen.

1. Platte

Diese Teile tragen die Last der Rollenkette. Es werden Laschen mit hoher Zug-, Schlag- und Ermüdungsfestigkeit benötigt.

2. Buchse

Durch die Bauteile werden komplexe Kräfte aufgebracht, z. B. durch die Wirkung der Lager und Bolzen.

3. Rollen

Wenn die Rollenkette in das Kettenrad eingreift, kollidiert sie mit den Zahnflanken und ist Stoßbelastungen ausgesetzt. Sie bewegt sich zwischen der Buchsenoberfläche und der Zahnoberfläche und unterliegt dabei Reibungs- und Druckbelastungen.

4. Bolzen

Wie die Platte nimmt er Lasten auf und ist Biege- und Scherspannungen durch die Platte ausgesetzt. Wenn er in das Kettenrad eingreift, führt er eine Gleitbewegung in der Buchse aus.

Arten von Rollenketten

Rollenketten können als starke Ketten oder als umweltbeständige Ketten klassifiziert werden.

1. Starke Ketten

Rollenketten mit hoher Zug-, Schlag- und Ermüdungsfestigkeit. Sie sind für die Übertragung von wiederholten und starken Stoßbelastungen geeignet.

2. Umweltbeständige Ketten

Rollenketten mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Wasser, Verschleiß, Korrosion und Rost. Speziell beschichtete Rollenketten können z. B. in Umgebungen eingesetzt werden, in denen Wasser auf sie fällt, wie z. B. in Autowaschanlagen und Waschmaschinen, sowie in feuchten Umgebungen wie Tunneln und Kellern.

Rollenketten aus rostfreiem Stahl eignen sich für den Einsatz an Orten, an denen Hitze- und Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, wie z. B. in Lebensmittel- und Chemieanlagen. Es sind auch spezielle vernickelte, glänzende Ketten erhältlich, die Wasser von Textil- und Lebensmittelmaschinen und Schmutz von Druck- und Büromaschinen abweisen.

Was ist eine Schutzbrille?

Schutzbrillen sind Brillen, die verhindern, dass Staub, Schmutz, Metallpulver, Chemikalien usw. in die Augen gelangen.

Sie werden manchmal auch als „Sicherheitsbrille“ oder „Laborbrille“ bezeichnet. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in Labors und Arbeitsräumen an Universitäten und in der Industrie sowie in der Praxis, wo Elektrowerkzeuge und Lasergeräte verwendet werden.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen Brillen sind ihre Art, Konstruktion und Materialien durch Normen streng geregelt.

Anwendungen von Schutzbrillen

Schutzbrillen werden an Arbeitsplätzen verwendet, an denen mit Gegenständen hantiert wird, die gefährlich sein können, wenn sie in die Augen gelangen. Das Arbeitsschutzgesetz schreibt die Bedingungen für ihre Verwendung vor. In einigen Fällen ist die Verwendung von Schutzbrillen an einzelnen Arbeitsplätzen auch dort eingesetzt, wo sie nicht gesetzlich vorgeschrieben ist.

Die Trageweise ist dieselbe wie bei einer normalen Brille: Das Bügelteil wird über das Ohr gestülpt. Schutzbrillen, die über einer normalen Brille getragen werden können, sind im Handel erhältlich. Um die eigenen Augen zu schützen, sollten sie vor dem Gebrauch gründlich auf Kratzer oder Verformungen überprüft werden.

Arten von Schutzbrillen

Schutzbrillen werden an einer Vielzahl von Arbeitsplätzen verwendet, und es gibt eine breite Palette von Typen. Beispiele sind folgende:

1. Überglasbrille

Allgemeine Schutzbrillen haben keine Sehstärke. Sie sind daher so konzipiert, dass sie von Personen, die normalerweise eine Brille zur Korrektur ihres Sehvermögens tragen, über der Brille getragen werden. Die Gläser sind breiter als bei normalen Schutzbrillen und können vollständig über die Brille gestülpt werden.

2. Hitzebeständige Brillen

In der biologischen Forschung ist es manchmal notwendig, in einer sterilisierten Umgebung zu arbeiten. In solchen Fällen müssen alle verwendeten Instrumente bei hohen Temperaturen im Autoklaven oder auf andere Weise sterilisiert werden. Allgemeine Schutzbrillen halten der Sterilisation bei hohen Temperaturen (ca. 120 °C) nicht stand und verformen sich, aber wenn hitzebeständige Typen gewählt werden, können sie problemlos sterilisiert werden.

3. Anti-Kratzer-Brille

Schutzbrillen werden nicht nur an chemischen und biologischen Arbeitsplätzen, sondern auch an Schleif- und Schneidarbeitsplätzen verwendet. Da Metallsplitter wegfliegen können, werden kratzfeste Schutzbrillen verwendet, um ein sicheres Arbeiten zu gewährleisten. Es gibt auch andere Arten von Schutzbrillen, z. B. kleine Schutzbrillen für Frauen und Schutzbrillen mit Anti-Beschlag-Beschichtung, sodass der Benutzer die Art der Schutzbrille je nach Ort und Person, die sie benutzt, auswählen kann.

Funktionsweise von Schutzbrillen

Der strukturelle Unterschied zwischen Schutzbrillen und gewöhnlichen Brillen liegt in der Form der Gläser. Eine normale Brille hat einen Spalt zwischen den Gläsern, während eine Schutzbrille den kompletten Augenbereich umhüllt.

In Situationen, in denen Schutzbrillen verwendet werden, kann sogar ein Fremdkörper, der durch einen Spalt im Glas eindringt, zu einem schweren Unfall führen, weshalb die Konstruktion mehr Schutz bietet.

Weitere Informationen zu Schutzbrillen

1. Normen

Schutzbrillen sind stoßfester, abriebfester, hitzebeständiger und beschlagfester als gewöhnliche Brillen. Sie sind so konstruiert, dass sie rauen Umgebungen standhalten, z. B. in einem Labor, das von Chemikalien umgeben ist, oder auf einer Baustelle im Freien, wo die Umgebung, in der sie verwendet werden, heiß ist und starken Vibrationen und Stößen ausgesetzt ist.

Die Norm für die Stoßfestigkeit besagt, dass das Glas nicht zerspringen oder splittern darf, wenn eine 44 g schwere Eisenkugel aus einer Höhe von ca. 1,3 m fallen gelassen wird. Die Norm für die Hitzebeständigkeit besagt, dass bei 55 °C keine Verformung auftreten darf.

2. Material

Schutzbrillen werden aus harten, schlagfesten Kunststoffen wie Polycarbonat und Acrylharz für die Scheibenteile hergestellt. Die Fassungen werden aus weichen, leicht zu verarbeitenden Materialien wie Polypropylen und weichem Polyvinylchlorid hergestellt.

Die Lebensdauer der Gläser wird mit drei Jahren angegeben, die der Fassungen mit fünf Jahren. Prüfen Sie die Schrauben und Scharniere täglich auf Lockerheit und die Gläser auf Kratzer oder Risse und ersetzen Sie sie durch neue, sobald Sie Beschwerden verspüren.

Was ist ein Temperaturschalter?

Ein Temperaturschalter ist ein Steuergerät mit einem Temperatursensor zur Messung der Raumtemperatur und einer Funktion zur Stromzufuhr.

Er beginnt mit der Stromzufuhr, wenn die vom Temperaturfühler gemessene Temperatur höher als die eingestellte Temperatur ist und beendet die Stromzufuhr, wenn die vom Temperaturfühler gemessene Temperatur niedriger als die eingestellte Temperatur ist.

Die Verwendung eines Temperaturschalters ermöglicht es, die Last automatisch in Abhängigkeit von der Raumtemperatur zu betreiben. Dadurch kann die Betriebszeit der Last effizienter gestaltet werden, was zu Energieeinsparungen führt.

Anwendungen von Temperaturschaltern

Temperaturschalter werden zum Anschluss von Verbrauchern verwendet, die mit einer 100 V AC- oder 200 V AC-Spannungsversorgung betrieben werden und schalten die Verbraucher in Abhängigkeit von der Raumtemperatur ein oder aus.

In vielen Fällen werden Lüfter oder Ventilatoren als angeschlossene Verbraucher verwendet. Wird ein Ventilator als Verbraucher verwendet, kann er nur bei hohen Raumtemperaturen betrieben werden, um z. B. die Geräte zu kühlen. 

Funktionsweise des Temperaturschalters

Der Temperaturschalter besteht aus einem Leistungseingangsteil, einem Steuerteil und einem Leistungsausgangsteil. An das Leistungsausgangsteil wird die Last angeschlossen und an das Leistungseingangsteil die 100 V AC oder 200 V AC Spannungsversorgung zum Betrieb der angeschlossenen Last.

1. Steuerteil

Die Steuereinheit besteht aus einem Temperatursensor und einer Relaisansteuerungsschaltung. Die Steuereinheit schaltet das Relais der Stromversorgungsausgangseinheit ein, wenn die vom Temperatursensor gemessene Raumtemperatur über dem Einstellwert liegt und schaltet das Relais der Stromversorgungsausgangseinheit aus, wenn die Raumtemperatur etwas unter dem Einstellwert liegt.

2. Stromausgangsteil

Der Stromausgangsteil besteht aus einem Stromversorgungsrelais und einer Thermosicherung, die die Last mit Strom versorgt, wenn das Relais eingeschaltet ist und die Last nicht mit Strom versorgt, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Die Stromsicherung verhindert, dass der Temperaturschalter im Falle eines Lastüberstroms überhitzt, sich entzündet oder raucht.

Auswahl eines geeigneten Temperaturschalters 

Die wichtigsten Faktoren bei der Auswahl eines Temperaturschalters sind die Nennspannung und -leistung. Die richtige Wahl trägt zum Schutz vor Feuer und Stromschlag bei und verhindert den Ausfall des Schalters:

1. Nennspannung

Es gibt drei Spannungsstufen für Temperaturschalter: einphasig 100 V, einphasig 200 V und dreiphasig 200 V. Die Nennspannung des Temperaturschalters sollte mit der Nennspannung der angeschlossenen Last übereinstimmen.

Wenn eine 200-V-Wechselstromversorgung an einen Temperaturschalter mit einer Nennspannung von 100 V AC angeschlossen wird, kann das Relais im Temperaturschalter durchbrennen. Wenn eine 100-V-Wechselstromversorgung an einen Temperaturschalter mit einer Nennspannung von 200 V AC angeschlossen wird, funktioniert der Temperaturschalter aufgrund einer unzureichenden Relaisbetriebsspannung nicht ordnungsgemäß.

2. Nennleistung

Die Nennleistung eines Temperaturschalters wird durch den Nennstrom und den Einschaltstrom bestimmt. Der Nennstrom ist der Dauerstrom, der während des normalen Betriebs fließt, während der Anlaufstrom der Strom ist, der nur fließt, wenn die Last in Betrieb genommen wird, und ein Stromwert größer als der Nennstrom ist.

Die Nennleistung des Temperaturschalters muss größer sein als die Nennleistung der angeschlossenen Last. Wird der Temperaturschalter mit einem Strom beaufschlagt, der größer als die Nennleistung ist, löst die Stromsicherung im Temperaturschalter aus oder das Relais brennt durch oder führt zu einem Klebefehler.

Eine wirksame Gegenmaßnahme, wenn die Nennkapazität des Temperaturschalters nicht ausreicht, besteht darin, ein Hilfsrelais, das größer als die Nennkapazität der Last ist, zwischen diesen und den Schalter zu schalten.

3. Adaptertyp

Bei allgemeinen Temperaturschaltern ist der Stromanschluss, an dem die Stromversorgungsdrähte angeschlossen werden, eine Klemmleiste, während bei Temperaturschaltern mit Adapter der Stromanschluss eine Steckdose ist.

Handelt es sich bei dem Stromanschluss um eine Klemmleiste, muss die Ummantelung des Stromkabels vor dem Anschluss des Temperaturschalters bearbeitet werden, während bei einem Temperaturschalter mit Adapter der Stromstecker des angeschlossenen Verbrauchers unverändert verwendet werden kann.

Wenn die Stromversorgungsklemme des angeschlossenen Verbrauchers die Form eines Netzsteckers hat, ist es einfacher, einen Temperaturschalter mit Adapter zu verwenden.

Was ist eine Thermosicherung?

Thermosicherungen sind Überhitzungsschutzbauteile, die eine anormale Wärmeentwicklung in elektronischen Geräten erkennen, die durch interne Störungen oder Fehler in den Geräten verursacht wird, und selbst schmelzen, um den Strom im elektronischen Schaltkreis zu unterbrechen.

Die Thermosicherung selbst erzeugen fast keine Wärme; der Anstieg der Umgebungstemperatur bringt sie zum Schmelzen und unterbricht so den Strom. Wird eine Temperaturabnormalität festgestellt, wird der Stromkreis sofort unterbrochen.

Dies kann die Entstehung von Rauch und Feuer in Haushaltsgeräten und Fahrzeugen verhindern. Sobald die Thermosicherung eine anormale Wärmeentwicklung erkennen und sich abschalten, kehrt der Stromfluss nicht automatisch zurück, auch wenn die Umgebungstemperatur sinkt.

Anwendungen von Thermosicherungen

Thermosicherungen werden eingesetzt, um gefährliche Zustände zu verhindern, wenn das zu messende Objekt durch abnormale Wärmeentwicklung usw. heiß wird, da sie nicht automatisch in den Normalbetrieb zurückkehren, sobald sie eine durchgebrannte Temperatursicherung erkennen. Spezifische Anwendungen sind wie folgt:

• Große Haushaltsgeräte
  Klimaanlagen, Kühlschränke, Waschmaschinen, Heizlüfter, Heißwasser-Toilettensitze, Gas-Wassererhitzer, ElektroHeizungen, etc.
• Kleine Haushaltsgeräte
  Kaffeemaschinen, Wasserkocher, Haushaltsbäcker, Reiskocher, Kochplatten, Elektroherde, Bügeleisen, Haartrockner, Luftbefeuchter, etc.
• Bürogeräte
  Fotokopierer, Drucker, Faxgeräte, etc.
• Kraftfahrzeuge
  Autoklimaanlagen, Sitzheizungen, Motorreinigung, etc.

Im Automobilsektor werden Wärmeschutzschalter verwendet, um die Oberfläche von Spulen in Transformatoren, Motoren usw. zu schützen, die bei einer Fehlfunktion des Stromkreises heiß werden können, sowie Widerstände, um Einschaltströme in Stromversorgungsschaltungen zu verhindern.

Es ist jedoch zu beachten, dass sich Thermosicherungen nicht automatisch erholen, wenn sie einmal durchgebrannt sind, sodass elektronische Geräte nicht wieder verwendet werden können, wenn eine Thermosicherung durchgebrannt ist.

Funktionsweise der Thermosicherungen

Es gibt zwei Arten von Thermosicherungen: den Schmelzlegierungstyp, bei dem eine Schmelzlegierung als temperaturempfindliches Element verwendet wird, und den Pellet-Typ, bei dem ein temperaturempfindliches Element verwendet wird.

1. Typ Schmelzlegierung

Beim Schmelzlegierungstyp wird eine niedrigschmelzende Legierung wie Zinn oder Wismut als temperaturempfindliches Element verwendet. Wenn die Umgebungstemperatur des Zünders den Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Legierung erreicht, geht die niedrigschmelzende Legierung von einem festen in einen flüssigen Zustand über. Die flüssige Schmelzlegierung trennt sich in zwei Kugeln und unterbricht so den Kontinuitätspfad des Zünders.

2. Temperaturempfindlicher Pellet-Typ

Wenn die Umgebungstemperatur der Sicherung ansteigt, schmilzt das temperaturempfindliche Pellet und verflüssigt sich, wodurch ein Abstand zwischen der Kontaktelektrode und dem Zuleitungsdraht erzwungen wird, wodurch der Durchgangspfad der Sicherung unterbrochen wird.

Die meisten  Thermosicherungen aus Schmelzlegierungen haben einen Nennstrom von 0,5 A bis mehreren A, während die meisten Thermosicherungen aus temperatursensiblen Pellets einen Nennstrom von mehreren A bis 10 A haben.

Weitere Informationen zu Thermosicherungen

1. Nennbetriebstemperatur

Die Nennbetriebstemperatur ist die Temperatur, bei der eine Thermosicherung auslöst, wenn sie nach der in der Sicherheitsnorm festgelegten Methode gemessen wird.

Die internationalen Normen gemäß den IEC-Normen sehen eine Abweichung von plus/minus 0 °C und minus 10 °C vor. Die Nennbetriebstemperatur ist häufig auf dem Gehäuse der Thermosicherungen angegeben. 

2. Haltetemperatur

Die Umgebungstemperatur, bei der Wärmeschutzschalter mindestens 168 Stunden ohne Schmelzen aushalten, während der Nennstrom weiter durch sie fließt. Thermosicherungen müssen entsprechend dem Strom und der Lebensdauer des Geräts, in dem sie eingesetzt werden, ausgewählt werden.

3. Betriebstemperaturgrenze

Die maximale Temperatur, bei der die Thermosicherungen nicht mehr leiten, nachdem sie durchgebrannt sind. Wird die Thermosicherungen weiter verwendet, wenn die Umgebungstemperatur über der Betriebstemperaturgrenze liegt, kann die Temperatursicherungen brechen.

4. Form

Thermosicherungen gibt es in axialer und radialer Bauform. Bei axialen Bauteilen treten die Leitungen an beiden Enden des Bauteils aus und werden mit Klebeband an beiden Enden geliefert. Bei radialen Bauteilen treten die Leitungen in einer Richtung aus dem Bauteil aus und werden mit den Leitungen in einer Richtung zusammengeklebt geliefert.

Was ist eine Bildbearbeitungssoftware?

Bildbearbeitungssoftwares sind Programme zur Bearbeitung von Bildern, Illustrationen und Fotos.

Es gibt zwei Arten von Bildern, nämlich Bitmap-Bilder und Vektorbilder, die jeweils für unterschiedliche Zwecke geeignet sind. Bitmap-Bilder bestehen aus einer Ansammlung von Pixeln (Punkten) und eignen sich hauptsächlich für realistische Darstellungen wie Fotos und Illustrationen. Vektorbilder hingegen sind in mathematischen Formeln ausgedrückte grafische Daten und eignen sich für einfache Entwürfe wie Logos und Illustrationen, da sich die Qualität des Bildes beim Vergrößern oder Verkleinern nicht verschlechtert.

In Bildbearbeitungssoftwares gibt es eine Vielzahl von Bearbeitungsfunktionen. Bei Bitmap-Bildern sind beispielsweise das Zuschneiden, die Farbkorrektur, das Hinzufügen von Effekten und das Löschen von Hintergründen möglich. Bei Vektorbildern hingegen können Sie Formen transformieren und duplizieren, Farben und Linien ändern und Text hinzufügen.

Mit vielen Bildbearbeitungssoftwares können Sie auch einzelne Teile oder Bereiche eines Bildes mit Hilfe einer Funktion namens Ebenen bearbeiten. Im Allgemeinen werden Adobe Photoshop und Illustrator für den professionellen Einsatz verwendet, während kostenlose Online-Tools wie GIMP, Paint.net und Canva für den privaten Gebrauch und kleinere Bearbeitungen genutzt werden. Heutzutage gibt es auch viele Bildbearbeitungsprogramme für Smartphones, die eine einfache Bearbeitung ermöglichen.

Anwendungen von Bildbearbeitungssoftwares

Bildbearbeitungssoftwares werden für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt, u. a. zum Bearbeiten, Ändern und Gestalten digitaler Bilder. Häufige Anwendungen sind:

1. Fotokorrektur und -bearbeitung

Es können zum Beispiel verschiedene Korrekturen vorgenommen werden, wie Farbkorrekturen, Hell-Dunkel-Anpassungen, Rote-Augen-Korrektur und Rauschentfernung. Sie können Fotos auch mit Effekten versehen und zuschneiden.

2. Website- und Werbeproduktion

Es wird für eine Vielzahl von Designaufgaben verwendet, wie z. B. die Erstellung von Illustrationen und Logos, die Produktion von Werbebannern und die Bearbeitung von Fotos von Produkten. In letzter Zeit wird sie auch zunehmend für soziale Netzwerke und Blogs verwendet.

Bildbearbeitungssoftwares sind auch nützlich für die Bearbeitung von Fotos, die mit Smartphones aufgenommen wurden, und für die Erstellung von Bildern, die zu Instagram-Stories hinzugefügt werden.

3. Bildungs- und Forschungsbereiche

Bildbearbeitungssoftwares können in der medizinischen Forschung zur Analyse von CT-Bildern eingesetzt werden.

Im Allgemeinen wird Bildbearbeitungssoftware in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt.

Funktionsweise von Bildbearbeitungssoftwares

Ein Bild besteht aus Pixeln mit RGB-Farbinformationen, wobei RGB für Rot, Grün und Blau steht. Jede Farbkomponente wird in den meisten Verarbeitungssystemen im Bereich 0-255 dargestellt, und die Farbe wird durch die Kombination der Werte bestimmt.

Bei der Bearbeitung eines Bildes werden verschiedene Algorithmen eingesetzt, um diese Pixel zu verändern. Die Histogrammtransformation ist beispielsweise eine Methode zur Bearbeitung von Kontrast-, Helligkeits- und Farbkorrekturen durch Transformation der Leuchtdichtewerte eines Bildes.

Ein Histogramm ist ein Diagramm, das den Grad der Verteilung der Leuchtdichtewerte in einem Bild anzeigt. Bei Bildern mit geringem Kontrast ist das Histogramm in der Regel auf einen bestimmten Bereich konzentriert.

Um den Kontrast in solchen Bildern zu korrigieren, muss das Histogramm verbreitert werden. Ein gleichmäßig verteiltes Histogramm eines Bildes kann den Kontrast korrigieren und wird auch zur Helligkeitskorrektur verwendet.

Auswahl einer Bildbearbeitungssoftware

1. Format des Zielbildes

Welche Software Sie wählen, hängt davon ab, ob Sie Bitmap- oder Vektorbilder bearbeiten wollen. 

2. Enthaltene Funktionen

Bildbearbeitungssoftwares bieten eine breite Palette von Funktionen, aber es ist wichtig, dass die Funktionen für Ihren Zweck geeignet sind. Wenn Sie beispielsweise ein Foto korrigieren wollen, benötigen Sie Funktionen wie Farbkorrektur, Tonwertkorrektur, Schärfen und Retusche.

Manche Software ist auf die Porträtfotografie, das Entfernen unerwünschter Objekte, das Zuschneiden usw. spezialisiert. Spezialisierte Software ist leichter zu verstehen und zu benutzen, so dass auch Anfänger schnell damit zurechtkommen.

3. Online und offline

Online-Dienste, die über einen Browser genutzt werden können, erfordern keine hohen PC-Anforderungen. Offline-Software hingegen erfordert relativ hohe PC-Anforderungen.

Was ist eine Software für den Schaltungsentwurf?

Softwares für den Schaltungsentwurf sind Softwares, die den Entwurf von integrierten Schaltungen, elektronischen Geräten und elektrischen Schaltungen unterstützen.

Zusammen mit der Hardware zur Unterstützung des Schaltungsentwurfs wird sie manchmal auch als EDA (Electronic Design Automation) bezeichnet. Der Entwurf elektronischer Geräte, der früher manuell erfolgte, kann mit Hilfe von Softwares für den Schaltungsentwurf bis zu einem gewissen Grad automatisch durchgeführt werden, wodurch die Entwicklung beschleunigt und ein sicherer, fehlerfreier Entwurf gewährleistet wird.

Während früher der Entwurf mit Hilfe von Schaltplänen erfolgte, werden beim Entwurf mit Hilfe von Softwares für den Schaltungsentwurf Funktionen in einer speziellen Entwurfssprache beschrieben und automatisch in Schaltungen umgewandelt.

Anwendungen von Softwares für den Schaltungsentwurf

Softwares für den Schaltungsentwurf werden in allen Bereichen eingesetzt, in denen elektronische und elektrische Schaltungen entworfen und entwickelt werden. Bei Halbleiterherstellern wird Software für den Schaltungsentwurf in allen Phasen des Entwurfs eingesetzt, einschließlich des Entwurfs von Bauelementen, des System- und Architekturentwurfs integrierter Schaltungen, des Logikentwurfs, des Schaltungsentwurfs, des Layoutentwurfs und der Simulation in jeder Phase.

Softwares für den Schaltungsentwurf sind auch in den Bereichen Server, IoT-Geräte, medizinische Geräte, Industrieanlagen und Telekommunikationsgeräte nützlich, zum Beispiel beim Entwurf von Leiterplatten, der Platzierung und dem Routing elektronischer Komponenten auf den Platten und der Funktionsprüfung.

Funktionsweise von Softwares für den Schaltungsentwurf

Beim Entwurf mit Software für den Schaltungsentwurf erfolgt der Schaltungsentwurf in folgendem Ablauf:

1. Entwurf mit HDL

Zunächst werden die erforderlichen Funktionen in einer Hardwarebeschreibungssprache (HDL: Hardware Description Language) wie Verilog ausgedrückt. Dieser Teil wird in der Regel manuell vom Konstrukteur durchgeführt, nicht von einer Software für den Schaltungsentwurf.

Einige Systeme können automatisch von einer höheren Entwurfssprache als HDL nach HDL konvertieren, aber in solchen Fällen wird der Entwurf auf Systemebene manuell durchgeführt. 

2. Konvertierung in logische Schaltungen

Nachdem der Entwurf in HDL abgeschlossen ist und der Entwurf auf einem Prüfstand verifiziert wurde, um sicherzustellen, dass er wie vorgesehen funktioniert, synthetisiert die Software für den Schaltungsentwurf den HDL-Entwurf in eine logische Schaltung. Die Software für den Schaltungsentwurf verfügt über eine Bibliothek mit Informationen über vorhandene Bauelemente und wählt automatisch das geeignete Bauelement aus der Bibliothek entsprechend den Entwurfsregeln aus.

3. Simulation

Die Softwares für den Schaltungsentwurf führen eine Simulation der durch die Logiksynthese erzeugten logischen Schaltungen durch und überprüfen, ob die geforderten Funktionen erfüllt werden, ähnlich wie ein Prüfstand nach dem HDL-Entwurf. In dieser Phase der Verifizierung werden auch die Timing-Informationen der Bauelemente in der Bibliothek einbezogen, so dass die Verifizierung nicht nur eine einfache Überprüfung ist, ob der Signalwert 0 oder 1 ist, sondern auch eine funktionale Überprüfung, die den Zustand einschließt, in dem der Signalwert unbestimmt ist (X). 

4. Layout-Entwurf

Nachdem überprüft wurde, dass die logische Schaltung die funktionalen Anforderungen erfüllt, werden die Bauelemente effizient auf einem Chip oder einer Platine mit definierter Größe platziert und zwischen den Signalen verlegt. Dieser nachfolgende Schritt wird als Layoutentwurf und nicht als Schaltungsentwurf bezeichnet und ist in der Regel nicht in Softwares für den Schaltungsentwurf enthalten.

Weitere Informationen über Softwares für den Schaltungsentwurf

Arten von Hardwarebeschreibungssprachen

Es gibt zwei Arten von Hardwarebeschreibungssprachen, die für den Schaltungsentwurf verwendet werden, nämlich Verilog und VHDL.

1. Verilog
Verilog ähnelt in Notation und Syntax C und Pascal, gilt aber als prägnanter als andere HDLs und ist für Anfänger leichter zu erlernen. Es bietet zahlreiche Funktionen für die Simulation und wurde 1995 als IEEE 1364 standardisiert.

2. VHDL
VHDL ähnelt in Notation und Syntax ALGOL und Ada und verwendet strenge Datentypen, weshalb sie für Anfänger schwierig zu erlernen sein soll. Sie ist funktionsreich und sehr abstrakt und wurde 1987 als IEEE 1076 standardisiert.

Es gibt wesentliche Unterschiede zwischen HDL und Software-Programmiersprachen. Bei der Programmierung von Software läuft die Verarbeitung grundsätzlich sequentiell in der Reihenfolge ab, in der sie beschrieben wird. Das liegt daran, dass Software auf einer einzigen CPU läuft und nicht mehrere Prozesse gleichzeitig parallel ablaufen sollen.

In HDL beschriebene Schaltungen hingegen arbeiten parallel. Dies liegt daran, dass die Komponenten, aus denen die Hardware besteht, immer dann arbeiten können, wenn sie ein Eingangssignal erhalten.

Was ist ein PCB-Verbinder?

PCB-Verbinder sind Steckverbinder, die zum elektrischen Verbinden von Platinen verwendet werden.

Sie beziehen sich auf Stecker oder Buchsen bei der elektrischen Verbindung einer Leiterplatte, auf der elektronische Bauteile usw. montiert sind, mit einem Auswertegerät, einem anderen Gerät oder einer Platine über ein Verdrahtungskabel.

Anwendungen von PCB-Verbindern

Die Verwendung von PCB-Verbindern variiert je nach den zu verbindenden Komponenten.

Werden beispielsweise Steckverbinder zur direkten Verbindung zwischen Platinen oder Platinengehäusen in der Verbindung zwischen PCs und Speicherkarten oder IC-Sockeln und Platinen verwendet, können sie grob als „Platinen für die Bewertung elektronischer Bauteile“, „Platinen für die Verbindung von Messgeräten mit elektrischen Leitungen“ oder „für Kabelbaumverbindungen“ klassifiziert werden.

Unter diesen gibt es eine Vielzahl von Anwendungsfällen, darunter solche für Informationsgeräte wie PCs und Terminals, für Kraftfahrzeuge und andere Anwendungen in Fahrzeugen sowie für die Infrastruktur von Industriemaschinen.

Funktionsweise von PCB-Verbindern

1. Leiterplatte zu Kabelbaum

Board-to-Harness-Steckverbinder sind im Allgemeinen so aufgebaut, dass die Kontakte (Klemmen) von einem Gehäuse abgedeckt sind. Die Klemmen haben eine Lasche, die ein plattenförmiger Leiter ist, und eine Buchse, die die Lasche umschließt, in einer male-female-Beziehung.

Normalerweise wird die Seite des Kabelbaums als Buchse verwendet, und die beiden werden durch eine Crimpverbindung verbunden. Im Gegensatz zu Lötverbindungen gibt es hier keine thermische Belastung und die Kontaktflächen sind von der Außenluft abgeschottet, sodass eine extrem hohe Verbindungssicherheit gewährleistet ist. Beim Crimpen wird das Rastermaß durch die Größe und den Freiraum der Buchse bestimmt, was die Bildung von Montagesteckern mit höherer Dichte ermöglicht.

2. Board-to-Board

Board-to-Board-Steckverbinder verbinden Leiterplatten zwischen Steckverbindern, so dass darauf geachtet werden muss, dass es nicht zu Kontaktfehlern aufgrund der Stützspannungen der Leiterplatten kommt. Insbesondere ist der effektive Kontaktabstand zwischen dem Metallkontakt auf der Buchsenseite und dem Metallkontakt auf der Steckerseite oft gering, wenn die Verbinder miteinander in Kontakt sind, sodass dem Winkel zwischen ihnen und der Genauigkeit der Montageposition zwischen PCB-Verbindern ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt werden muss.

Arten von PCB-Verbindern

PCB-Verbinder können in einteilige und zweiteilige Typen eingeteilt werden:

1. 1-teiliger Typ

Dieser Typ wird allein verwendet. Er wird direkt auf die Leiterplatte gelötet. 

2. 2-teiliger Typ

Besteht aus zwei Teilen: Buchse und Stecker. Der Teil, an dem Buchse und Stecker zusammenpassen, wird als Kontaktteil bezeichnet, und der Teil, an dem der Draht oder die Leiterplatte befestigt wird, als Anschlussteil.

Aufbau von PCB-Verbindern

PCB-Verbinder bestehen im Allgemeinen aus einem Gehäuse und Kontakten.

1. Gehäuse

Dies ist das Gehäuse, in dem die Anschlüsse untergebracht sind und das die Kontakte aufnimmt. Es besteht aus einem isolierenden Material, z. B. Harz, für den menschlichen Kontakt. Die Seite, die eingesteckt wird, nennt man Buchse, Dose oder Sockel, während die Seite, die eingesteckt wird, Stecker heißt.

2. Kontakte

Auch Terminals oder Klemmen genannt, sind dies die Kontakte, die die elektronische Verbindung zwischen den Steckern herstellen, wenn sie verbunden werden. Die zu steckende Seite wird als Buchsenkontakt, Buchsenkontakt oder Buchsenkontakt bezeichnet, während die zu steckende Seite als Flachsteckerkontakt oder Stiftkontakt bezeichnet wird.

Auswahl eines geeigneten PCB-Verbinders

Es gibt verschiedene Verbindungsarten für PCB-Verbinder.

1. Leiterplatte zu Anschlussdraht

Die Verbindungsform ist Board to Wire, bei der die Platine mit dem Leitungsdraht verbunden ist. Sie kann elektrische Signale zwischen der Platine und externen Geräten wie Schaltern und Lampen austauschen und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. 

2. Leiterplatte zu Leiterplatte

Bei der Board to Board Verbindung werden Platinen direkt miteinander verbunden, wodurch eine zweistöckige Platine entsteht und Bauteile, die nicht auf eine einzige Platine passen würden, in zwei getrennten Platinen angeschlossen werden können. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität beim Design und bei der Wartung sowie eine Miniaturisierung.

3. E/A

Der Verbindungstyp ist I/O (Input/Output), der Geräte miteinander verbindet. Er wird verwendet, um mehrere zusammengesetzte Geräte zu verbinden. 

4. Kurzschluss-Steckverbinder

Diese auch als Jumper bezeichneten Stifte werden anstelle von Einstellschaltern verwendet. Das Kurzschlussmuster der Schaltung kann frei verändert werden.