月: 2023年7月

silène

Qu’est-ce que le silène ?

Le silène est un liquide transparent incolore à jaune pâle avec une odeur de cétone à température ambiante.

Sa formule chimique est C₆H₈O₃, son poids moléculaire est 128,13 et son numéro CAS est 53716-82-8. Parmi les autres noms du silène figurent UICPA (1R)-7,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-one et la dihydrolevoglucosénone ( Dihydrolevoglucosenone).

Ce sont des solvants bipolaires biosourcés, sûrs pour l’élimination finale et qui se décomposent en CO₂ et H₂O. Ce sont des solvants non-protiques qui offrent une alternative aux solvants conventionnels préoccupants pour l’environnement.

Utilisations du silène

Le silène est utilisé comme élément de construction renouvelable pour la production de produits chimiques précieux tels que les produits pharmaceutiques, les arômes et les polymères spéciaux. Il peut également être utilisé pour la synthèse de groupes chiraux car il est produit sous la forme d’un seul isomère à image miroir. Par exemple, l’oxydation avec un acide peroxyacétique tel que l’acide peroxyacétique produit une 5-hydroxyméthyldihydrofuranone optiquement pure, à partir de laquelle le médicament contre le VIH, la zalcitabine (E : Zalcitabine), est disponible.

Il est à noter que le silène est considéré comme une alternative écologique au diméthylformamide (DMF), l’un des solvants organiques d’usage général. Il a été démontré que plusieurs réactions standard en chimie organique synthétique, telles que les couplages Sonogashira et Suzuki-Miyaura et la production d’urée, sont possibles dans les solvants à base de silène.

Le silène est également utile pour disperser les solutions de graphène. Il présente en effet une polarité optimale, une viscosité élevée et produit des flocons de graphène plus grands et moins défectueux.

Propriétés du silène

Le silène a un point de fusion de -18°C, un point d’ébullition de 227°C, une densité de 1,25 g/cm3 et est miscible avec l’eau et de nombreux solvants organiques. La viscosité cinématique du silène est de 14,5 cP, ce qui est supérieur aux 0,92 cP du diméthylformamide et aux 1,67 cP de la N-méthyl-2-pyrrolidone. Le silène est stable à des températures allant jusqu’à 195°C et aux acides et bases faibles.

Autres informations sur le silène

1. Processus de fabrication du silène

Le silène peut être synthétisé par hydrogénation hétérogène catalysée par le palladium de la cétone insaturée lévoglucosénone (LGO) dans des conditions douces. La lévoglucosénone est un élément constitutif obtenu par pyrolyse catalysée par un acide de la biomasse lignocellulosique, telle que la sciure de bois, et est connue comme l’un des matériaux durables pouvant être produits à partir de ressources renouvelables.

(C₆H₁₀O₅)n → nC6H10O5 (Levoglucosan)
C₆H₁₀O₅ → C₆H₆O₃ (LGO) + 2H₂O

2. Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :

Fermer hermétiquement le récipient et le stocker dans un endroit frais et sombre, à l’abri de la lumière directe du soleil.
Tenir à l’écart des flammes et des températures élevées. Le produit peut réagir avec l’air à haute température pour former des mélanges explosifs et peut s’enflammer.
Prendre des précautions particulières pour éviter tout contact avec les yeux en raison d’une forte irritation oculaire.
Veiller à ne pas respirer les fumées ou les vapeurs.
Les agents oxydants forts, les agents réducteurs forts et les acides forts sont des mélanges dangereux, il faut donc prendre des précautions en cas de contact possible avec ces substances.
N’utilisez le produit qu’à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
Porter des gants de protection, des lunettes de protection, des vêtements de protection et des masques de protection lors de l’utilisation.
Se laver soigneusement les mains après manipulation.
En cas de contact avec la peau, laver avec de l’eau et du savon.
En cas de contact avec les yeux, laver soigneusement avec de l’eau pendant plusieurs minutes.

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acide chloroacétique

Qu’est-ce que l’acide chloroacétique ?

L’acide chloroacétique est un composé organique dont la formule chimique est C₂H₃ClO₂.

Lorsque le nombre d’atomes d’hydrogène substitués est souligné, on parle d’acide monochloracétique.

Il peut être classé comme une substance dangereuse et toxique qui doit être étiquetée. Il peut également être classé comme substance chimique et comme substance délétère devant faire l’objet d’une notification de stockage.

Utilisations de l’acide chloroacétique

L’acide chloroacétique est utilisé dans les herbicides et les surfactants. En raison de sa forte acidité, il est utilisé comme remède pour éliminer les verrues. Appliqué sur les verrues, il peut les éliminer en corrodant et en nécrosant les tissus, mais il doit être manipulé avec précaution car il peut provoquer des cloques et des blessures sur la peau et les muqueuses.

Dans l’eau du robinet, le désinfectant qu’est le chlore réagit avec les matières organiques présentes dans l’eau du robinet pour produire de l’acide chloroacétique, l’un des sous-produits de la désinfection. L’acide chloroacétique est également utilisé dans la synthèse des acides aminés et de la carboxyméthylcellulose.

Propriétés de l’acide chloroacétique

L’acide chloroacétique a une odeur piquante semblable à celle de l’acide acétique et se présente sous trois formes, avec des points de fusion de 63°C pour la forme alpha, 55-56°C pour la forme bêta et 50°C pour la forme gamma. Il s’agit d’un solide incolore et transparent, soluble dans les marées et dont le point d’ébullition est de 189°C.

Il est soluble dans l’eau, l’éthanol, le chloroforme, le benzène et l’éther. En solution aqueuse, c’est un acide plus fort que l’acide acétique, pKa = 2,85 à 25°C.

Structure de l’acide chloroacétique

Le poids moléculaire de l’acide chloroacétique est de 94,50 g/mol et sa densité de 1,58.

La formule différentielle est exprimée par CH2ClCOOH.

Autres informations sur l’acide chloroacétique

1. Histoire de l’acide chloroacétique

L’acide chloracétique avec impuretés a été préparé pour la première fois par Félix LeBlanc en 1843 en chlorant l’acide acétique en présence de la lumière du soleil.

En 1857, Reinhold Hoffmann a fait refluer du chlore et de l’acide acétique glacial en présence de la lumière du soleil pour obtenir de l’acide chloroacétique pur. La même année, Charles Adolphe Wurtz a également synthétisé l’acide chloroacétique par hydrolyse du chlorure de chloroacétyle (ClCH₂COCl).

2. Synthèse de l’acide chloroacétique

Environ 420,000 tonnes d’acide chloroacétique sont produites chaque année dans le monde. L’acide chloroacétique est obtenu par chloration de l’acide acétique en utilisant l’anhydride acétique comme catalyseur.

L’hydrolyse du trichloréthylène dans de l’acide sulfurique concentré à 130-140°C peut également produire de l’acide chloroacétique. Cette réaction donne un acide chloroacétique plus pur que l’halogénation, mais libère de grandes quantités de HCl.

3. Réactions de l’acide chloroacétique

La chloration de l’acide acétique produit non seulement de l’acide chloroacétique, mais aussi de l’acide dichloroacétique et de l’acide trichloroacétique. L’acide dichloracétique et l’acide trichloracétique sont des impuretés difficiles à séparer par distillation.

En chimie organique, ils sont utilisés pour la O-alkylation du salicylaldéhyde. La décarboxylation de l’éther obtenu peut produire des benzofuranes.

4. Applications de l’acide chloroacétique

De nombreuses réactions avec l’acide chloroacétique utilisent la grande réactivité de la liaison C-Cl. L’acide chloroacétique est utilisé dans la synthèse des agents épaississants que sont la carboxyméthylcellulose et le carboxyméthylamidon.

Les herbicides phénoxy peuvent être produits par éthérification avec le chlorophénol. Par exemple, l’acide 2-méthyl-4-chlorophénoxyacétique, l’acide 2,4-dichlorophénoxyacétique et l’acide 2,4,5-trichlorophénoxyacétique peuvent être synthétisés.

C’est également un précurseur des herbicides glyphosate et diméthoate. L’acide chloroacétique peut être converti en chlorure de chloroacétyle, un précurseur de l’adrénaline. Lorsque le chlorure est remplacé par le sulfure, l’acide thioglycolique, utilisé comme stabilisateur dans le polychlorure de vinyle (PVC) et comme ingrédient dans les cosmétiques, peut être synthétisé.

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OPP-Folie

Was ist eine OPP-Folie?

OPP Folien

OPP-Folie ist die Abkürzung für Oriented Polypropylene Film (Orientierte Polypropylen-Folie). Es handelt sich dabei um eine Folie aus Polypropylen, einem Allzweckkunststoff, der in zwei Richtungen (längs und quer) gedehnt wird.

Sie zeichnet sich durch hohe Transparenz, Steifigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und hervorragende Bedruckbarkeit aus. Andererseits hat sie den Nachteil einer geringen Heißsiegelfähigkeit und ist anfällig für Risse. Um diese Nachteile auszugleichen, gibt es auch einen nicht verstreckten Typ, die Cast-Polypropylen-Folie, deren Transparenz jedoch geringer ist als die der OPP-Folie.

Anwendungen von OPP-Folien

OPP-Folien werden aufgrund ihrer hohen Transparenz, Schlagfestigkeit und Wasserbeständigkeit häufig als Industrie- und Lebensmittelverpackungsfolien verwendet. Typische Anwendungen werden im Folgenden beschrieben:

1. Produktverpackungen

Produkte, die in Convenience Stores und Billigläden verkauft werden, werden in Fabriken hergestellt, per LKW zu den Geschäften transportiert, dort ausgestellt und dann in die Hände der Verbraucher gegeben. OPP-Folien werden zum Schutz der Waren verwendet, da sie bei jedem dieser Vorgänge auf unterschiedliche Weise gehandhabt werden: Sie sind transparent, straff und stoßfest und eignen sich daher ideal zum Schutz der Waren.

OPP-Folien werden auch für Blumensträuße und Annehmlichkeitsverpackungen in Hotels verwendet. Bei Produkten, die mit Wasser in Berührung kommen können, können Papiersäcke das Wasser durchlassen und das Produkt beschädigen, während OPP-Folien wasserundurchlässig sind und hervorragende Feuchtigkeitsschutzeigenschaften aufweisen, so dass die Qualität des Produkts auch bei Kontakt mit Wasser erhalten bleibt.

Außerdem kann OPP-Folie genauso wie Papier bedruckt werden. Darüber hinaus hat sie einen ausgezeichneten Oberflächenglanz, der ihr beim Bedrucken ein lebendiges Aussehen verleiht. Viele Unternehmen versehen sie mit einem Design, um ihr Logo oder ihre Produkteigenschaften beim Verbraucher bekannt zu machen.

2. Lebensmittelverpackungen

OPP-Folien werden auch als Verpackungen für Brotdosen und Reisbällchen in Lebensmittelgeschäften usw. verwendet. Sie reißen nicht leicht, wenn man an ihnen zieht, aber sie reißen leicht, wenn man sie aufschlitzt. Dadurch lässt sie sich beim Verpacken von Brotdosen leicht öffnen.

Auf einer Seite der OPP-Folie kann auch Polyvinylalkohol aufgebracht werden, um eine Gasbarriere zu schaffen und das Aroma zu erhalten. Es sind verschiedene Qualitäten erhältlich, aber sie wird auch für die Verpackung von Reiscrackern und anderen Reissnacks sowie für frische Süßwaren wie Brötchen und Kuchen verwendet.

Funktionsweise der OPP-Folie

Polypropylenharz, der Rohstoff für OPP-Folien, weist unter den Allzweckkunststoffen eine hohe Hitzebeständigkeit und Festigkeit auf. Außerdem ist es sehr beständig gegen Säuren und Laugen. OPP-Folien werden durch Verstreckung dieses Rohstoffs in zwei Richtungen – in Längs- und in Querrichtung – hergestellt. Dabei bleiben die Eigenschaften von Polypropylen erhalten, die Folie ist fest und weist eine hohe Transparenz und Feuchtigkeitsbeständigkeit auf.

Das biaxiale Recken verändert im Allgemeinen die mechanischen, thermischen, optischen, Oberflächen- und Gasdurchlässigkeitseigenschaften. Insbesondere verbessert es die Zugfestigkeit, die Wärme- und Kältebeständigkeit, die Transparenz, die Gleitfähigkeit, die Bedruckbarkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit.

Andererseits gibt es auch Nachteile wie eine geringere Heißsiegelfähigkeit und eine Neigung zum Einreißen, wenn ein Riss auftritt. Die Einreißbarkeit ist jedoch für die Verpackung von Reisbällchen und Süßwaren recht praktisch, da sie ein spannungsfreies Öffnen ermöglicht. Da die verschiedenen Folientypen unterschiedliche Eigenschaften haben, ist es wichtig, die Folie auszuwählen, die am besten für das zu verpackende Gut und die Umgebung, in der sie verwendet werden soll, geeignet ist.

Weitere Informationen zu OPP-Folie

Herstellung von OPP-Folie

OPP-Folien werden im Allgemeinen in einem zweistufigen Verfahren hergestellt. In der ersten Stufe wird die Folie in Längsrichtung gestreckt. Anschließend wird die längs gestreckte Folie in Querrichtung gestreckt, um aus CPP-Folie OPP-Folie herzustellen.

Dieser einfache Produktionsprozess, bei dem die Folie nur gestreckt wird, bedeutet, dass keine speziellen Maschinen erforderlich sind und die Produktionskosten niedrig gehalten werden können.

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Verpackungsklebeband

Was ist Verpackungsklebeband?

Verpackungsklebebänder

Verpackungsklebeband auch OPP Klebeband genannt, ist ein transparentes Verpackungsklebeband, das durch Auftragen eines Klebstoffs auf eine Folie hergestellt wird.

Es ist eine Abkürzung für Oriented Polypropylene Tape und gehört zusammen mit Kraft- und Gewebeband zu den sogenannten Klebebändern, die beim Verpacken mit Wellpappe unverzichtbar sind. Es ist in der Regel transparent, sehr dünn, flexibel und sehr widerstandsfähig, was es zu einer beliebten Wahl für viele Menschen macht, die ihre Schrift auf der Fläche, auf der das Verpackungsklebeband angebracht ist, nicht verbergen wollen.

Verpackungsklebebänder zeichnen sich auch durch ihre geringen Kosten aus. Da es sich um ein Folienmaterial handelt, verfügt es über ausgezeichnete wasser- und feuchtigkeitsbeständige Eigenschaften und kann verwendet werden, um Wasserschäden an Plakaten und Zetteln im Außenbereich zu verhindern, indem es auf diese geklebt wird.

Anwendungen von Verpackungsklebebändern

Verpackungsklebebänder werden häufig als Verpackungsmaterial verwendet. Mit Verpackungsklebebändern werden eine Vielzahl von Produkten wie Lebensmittel, Getränke, Schreibwaren, Kleidung, Elektrogeräte und Kfz-Teile in Behältern wie Kartons verpackt.

Verpackungsklebebänder werden auch zu Reparaturzwecken verwendet. So wird es zum Beispiel zum Reparieren von Büchern und Papierprodukten, zum Ausbessern von zerrissenen Stoffen und zum Reparieren von Möbeln verwendet. Darüber hinaus wird Verpackungsklebeband auch als künstlerisches Hilfsmittel verwendet. Es lässt sich auf Papier-, Stoff- und Kunststoffoberflächen anbringen und kann leicht gestaltet und dekoriert werden.

Grundsätzlich kann es nicht mit der Hand geschnitten werden, so dass ein Werkzeug wie ein Handschneider oder eine Schere erforderlich ist, um es zu schneiden. Es lässt sich weniger gut verarbeiten als Bastelband oder Gewebeband.

Umgekehrt lässt sich Verpackungsklebeband nur schwer schneiden und in der Mitte leicht abziehen, sodass es sich leichter verarbeiten lässt als Kraftklebeband, das sich in der Mitte leicht schneiden lässt.

Funktionsweise des Verpackungsklebebands

Die Funktionsweise des Verpackungsklebebands besteht darin, dass der Klebstoff auf der Oberfläche haftet, auf der er angebracht ist, und durch Anziehung des Grundmaterials haftet. Da das Trägermaterial aus Polypropylenharz besteht, ist das Klebeband sehr widerstandsfähig und haftet flexibel an Stellen, die nicht gerade sind.

Die Klebstoffe sind in der Regel auf Acrylat-, Gummi- oder Hotmelt-Basis. Klebekraft, Ablösbarkeit, Wasserbeständigkeit und Haltbarkeit sind ebenfalls unterschiedlich, sodass es wichtig ist, den richtigen Klebstoff für die jeweilige Anwendung auszuwählen.

Klebstoffe auf Acrylatbasis haben den Vorteil, dass sie witterungsbeständig sind, haben aber den Nachteil, dass sie sich nur schwer mit Kunststoffen verbinden lassen. Klebstoffe auf Kautschukbasis haben den Vorteil, dass sie auch bei niedrigen Temperaturen eine hohe Klebekraft aufweisen und sich leicht auf fast alle Materialien kleben lassen. Sie haben aber auch den Nachteil, dass der Klebstoff bei hohen Temperaturen erweicht und sich dadurch leichter ablösen lässt, was sowohl Vor- als auch Nachteile hat.

Weitere Informationen zum Verpackungsklebeband

Produktionsmethoden für Verpackungsklebebänder

Die Herstellungsverfahren für Verpackungsklebebänder werden im Folgenden beschrieben.

1. OPP-Folienformung

OPP-Folie wird im Streck-Extrusionsverfahren hergestellt. OPP-Folie wird aus Polypropylen hergestellt, das in eine Folienform gepresst wird.

Während des Formprozesses wird die Folie in zwei Richtungen gedehnt, und zwar senkrecht zur Formungsrichtung, um die Moleküle auszurichten und zu orientieren und so die Festigkeit der Folie zu erhöhen. Die OPP-Folie ist also bereits gedehnt, so dass sie nur schwer weiter gedehnt werden kann, und sie hat den Nachteil, dass sie leicht reißt, wenn sie in eine bestimmte Richtung gezogen wird.

2. Klebstoffauftrag

Der Klebstoff wird auf die OPP-Folie aufgetragen. Es gibt verschiedene Arten von Klebstoffen, darunter Acryl-, Gummi- und Schmelzklebstoffe. Acrylatklebstoffe werden aufgrund ihrer Witterungsbeständigkeit und Transparenz häufig für transparente Klebebänder verwendet, während Kautschukklebstoffe aufgrund ihrer hohen Elastizität und ihrer Fähigkeit, in feuchten Umgebungen verwendet zu werden, für Verpackungsklebebänder eingesetzt werden.

Die nicht klebende Seite von Verpackungsklebebändern wird mit einem Rückenbehandlungsmittel beschichtet, um die Abrollkräfte zu verringern und die Verarbeitbarkeit zu verbessern, hat aber den Nachteil, dass sie nicht mit ölbasierten Tintenstiften beschriftet werden können.

3. Wickeln und Schneiden

Die mit Klebstoff beschichtete OPP-Folie wird aufgerollt und auf die gewünschte Breite geschnitten, um das Produkt zu formen. Das Produkt wird auf einer automatischen Wickelmaschine aufgewickelt und auf die gewünschte Länge geschnitten. Die Produkte sind in verschiedenen Bandbreiten, Farben und mit unterschiedlichen Aufdrucken erhältlich.

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Doppelboden

Was ist ein Doppelboden?

Doppelböden

Ein Doppelboden ist ein Fußboden mit einem Raum von einer bestimmten Höhe unter dem Fußboden und einem doppelschichtigen Fußboden. Der Zweck besteht darin, die Netzwerkverkabelung usw., die dazu neigt, unübersichtlich zu werden, durch den Raum unter dem Fußboden zu führen.

OA bedeutet Büroautomation und bezieht sich auf die Verwendung von Computern und verschiedenen anderen Geräten der Büroautomation, die sowohl in Büros als auch in Geschäftsräumen, Fabriken und Schulen eingesetzt werden.

Doppelböden haben keinen Einfluss auf die Anordnung von Schreibtischen und Schränken, so dass es einfacher ist, die Verkabelung nachträglich zu ändern. Außerdem werden Schäden an der Verkabelung und Gefahren durch vorbeigehende Personen oder bewegte Stühle vermieden. Außerdem bieten Doppelböden viele Vorteile, wie z. B. eine bessere Ästhetik und eine einfachere Reinigung.

Anwendungen von Doppelböden

Doppelböden werden in Büros, Fabriken, gewerblichen Einrichtungen, Schulen und anderen Orten verlegt, an denen elektronische Geräte wie zahlreiche PCs, Server, Drucker, Netzwerkgeräte, Telefone und Videogeräte verwendet werden.

In der Vergangenheit wurden Doppelböden in Computerräumen verwendet, in denen große Computer in großen Organisationen wie z. B. großen Unternehmen installiert waren. Heutzutage werden sie jedoch aufgrund der zunehmenden Anzahl von PCs und anderer zugehöriger Büroautomatisierungsgeräte sowie der Verbreitung von Netzwerkumgebungen wie LAN und Ethernet unabhängig von der Größe des Büros häufig verwendet.

Bei der Installation ist es wichtig, die Anzahl der benötigten Drähte und Lasten im Voraus abzuschätzen. Nach der Installation können die Leitungswege nicht mehr visuell verfolgt werden, es sei denn, der Boden wird geöffnet. Daher ist es notwendig, am Ende der Leitungen Schilder usw. mit einer Referenznummer oder einem Zielort anzubringen und diese in den Zeichnungen oder im Kontrollbuch zu vermerken.

Funktionsweise der Doppelböden

Doppelböden lassen sich je nach ihrer Struktur grob in zwei Typen einteilen: ‚Verlegung an Ort und Stelle‘ und ‚separate Säule‘. Auch die Verkabelungssysteme können grob in zwei Typen eingeteilt werden: ‚Unterpaneel-Verkabelungssystem‘ und ‚Rillenverdrahtung‘.

1. Verlegung an Ort und Stelle

Bei der Verlegeart werden die Säule und die Platte in einem einzigen Block verlegt. Sie besteht hauptsächlich aus Harz, das auf der Baustelle relativ leicht zu verarbeiten ist und die Komponenten selbst sind preiswert, so dass sie kostengünstig ist. Die Höhe des Bodens ist bei diesem Typ fest vorgegeben und kann später nicht mehr verändert werden.

Aufgrund der eingeschränkten Möglichkeit der Höhenverstellung ist er von Natur aus ungeeignet für die Verlegung in Bereichen, in denen die Bodenplatte des Gebäudes Höhenunterschiede aufweist und nicht eben ist. Sie sind aufgrund der Tragfähigkeit des Materials, aus dem sie hergestellt sind, nicht für die Montage schwerer Lasten geeignet.

2. Separate Säule

Bei der separaten Säule wird eine Säule auf dem Boden aufgestellt und darauf eine Platte platziert. Die Höhe kann frei eingestellt werden und die Tragfähigkeit ist hervorragend. Die Platten, aus denen der Boden besteht und die Pfosten, die die Höhe bestimmen, sind voneinander unabhängig und können in der Höhe verstellt werden, so dass sich die Höhe des Bodens frei einstellen lässt.

Sie eignen sich daher für den Einsatz bei Stufen oder Höhenunterschieden im Boden eines Gebäudes. Da die Paneele hauptsächlich aus Metall bestehen, eignen sie sich auch für die Montage schwerer Gegenstände. Einige Produkte sind auch mit einer Mörtelfüllung in den Paneelen erhältlich, die die Wärme- und Schalldämmung verbessert.

3. Unterpaneel-Verkabelungssystem

Das Unterpaneel-Verdrahtungssystem ist eine Methode zur Unterbringung der Verkabelung im Hohlraum zwischen den Pfosten und Füßen und hat die Vorteile einer großen Speicherkapazität für die Verkabelung und eines hohen Maßes an Flexibilität bei der Verkabelung. Im Falle des separaten Säulensystems kann die Speicherkapazität durch Vergrößerung der Höhe der Säule weiter erhöht werden. Der Nachteil ist, dass es zu Störungen kommen kann.

4. Rillenverdrahtung

Bei der Rillenverdrahtung wird die Verdrahtung entlang der Rillen im Paneel vorgenommen und zum Schutz der Verdrahtung wird eine Abdeckung darüber gelegt. Sie hat den Vorteil, dass die Verdrahtung leicht geändert oder erweitert werden kann. Obwohl die Speicherkapazität für die Verdrahtung gering ist, erfolgt die Verdrahtung in geordneter Weise entlang der Rillen, wodurch Störungen vermieden werden. Die Rillenverkabelung eignet sich, wenn die Anzahl der Kabel gering ist oder wenn eine Änderung des Layouts oder eine Vergrößerung der Bodenfläche geplant ist.

Weitere Informationen zu Doppelböden

Vor- und Nachteile von Doppelböden

Vorteile

Es sieht sauberer aus und verbessert die Arbeitseffizienz.
Die Verkabelung kann geändert werden, so dass die Anordnung der Schreibtische und Computer frei verändert werden kann.
Es verringert Probleme, wie z. B. Stürze aufgrund von Füßen, die sich in der Verkabelung verfangen oder Datenfehler aufgrund einer Unterbrechung der Verkabelung.
Die Bodenreinigung wird einfacher.

Nachteile

Doppelböden vom Typ ‚Verlegung an Ort und Stelle‘ sind nur begrenzt belastbar und eignen sich nur für schwere Geräte. Außerdem kann die Höhe nicht verstellt werden, so dass er für Böden mit Gefälle ungeeignet ist.
Doppelböden mit separater Säule haben schwere Metallteile, die Probleme mit der Bearbeitbarkeit und der Tragfähigkeit des Gebäudes verursachen können.
Je nach Ausstattung können die Haltbarkeit und das Laufgefühl schlecht sein. Es ist wichtig, dies durch Tests zu überprüfen.

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NPT-Gewinde

Was ist ein NPT-Gewinde?

Ein NPT-Gewinde (englisch: National Pipe Taper, American National Standard Taper Pipe Thread) ist eine Art amerikanisches Standard-Rohrgewinde, das für Endgewinde von Rohren (Rohrleitungen) und Rohrverbindungen verwendet wird.

Die folgenden Arten von Rohrverbindungen können mit NPT-Gewinden hergestellt werden:

Einsteckverbindung
Gewindeverbindungen
Flansch-Verbindung
Geschweißte Verbindungen

Anwendungen von NPT-Gewinden

Wie andere kegelige Rohrgewinde werden NPT-Gewinde vor allem für Verbindungen verwendet, bei denen es auf Dichtheit ankommt. Sie sind besonders nützlich für Verbindungen in Maschinen, Geräten und Rohrleitungen, die vom Hersteller nach amerikanischen oder ANSI/ASME-Normen konstruiert und gebaut wurden.

Typische Anwendungsbeispiele sind Rohrverschraubungen, die für Rohrgewindeverbindungen verwendet werden. Beachten Sie, dass es verschiedene Arten von Rohrverschraubungen mit NPT-Gewinde gibt.

NPT-Gewinde werden auch in vielen Rohrbaugruppen verwendet, z. B. als NPT-Innengewinde an Ventilrohrverbindungen, als NPT-Außengewinde an Rohrenden usw.

Funktionsweise von NPT-Gewinden

Der Kegel einer NPT-Gewinde-Schraube ist so beschaffen, dass die Verbindungslinie zwischen den Oberseiten der benachbarten Gewindegänge (oder dem Boden der Gewindemulde) und der Mittelachse des Gewindes nicht parallel, sondern schräg verläuft. Dieser Winkel bewirkt, dass sich das Außengewinde zum Ende hin verjüngt und das Innengewinde von der Stirnseite des Lochs nach hinten schmaler wird.

Je tiefer die NPT-Gewinde angezogen werden, desto geringer ist der Abstand zwischen Außen- und Innengewinde und desto stärker ist der Anzug. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Schraube nicht zu fest angezogen wird, da dies zu einer Beschädigung der Schraube führen kann.

In der ANSI-Norm ist für jede Schraubengröße das Maß L1 für die manuelle Anzugstiefe angegeben. Dieses Maß ist jedoch nur ein Richtwert und hängt von der Bearbeitungsgenauigkeit der Schraube ab.

Die Kontrolle des Drehmoments und der Anzugsmaße wird an jedem Standort durchgeführt.

Weitere Informationen zu NPT-Gewinden

1. Referenzbergform von NPT-Gewinden

Das Bezugsprofil der NPT-Gewinde hat einen 1/16 Kegel zur Mitte der Schraubenachse mit einem Winkel von 3,576° (1/32, 1,789° auf einer Seite) und einen Gewinde- oder Talwinkel von 60°. Daher haben die NPT- und R-Gewinde einen Winkel von 60°. Daher sind NPT-Gewinde und R-Gewinde nicht austauschbar.

Kegelgeschwindigkeit = 1/16 ist eine Steigung von 1 Zoll in Durchmesserrichtung bei einer axialen Länge des Gewindemittelpunkts von 16 Zoll.

2. Kegelige und parallele Gewinde

In der Regel wird beim Anziehen von NPT-Gewinden ein Dichtungsband oder ähnliches Material um die Außengewindeseite gewickelt, um die Abdichtung zu verbessern. Neben dem NPT-Gewinde sieht die ANSI-Norm jedoch auch das NPTF-Gewinde als kegelförmiges Gewinde für Rohre vor, das die Dichtheit ohne die Verwendung von Dichtungsmaterial gewährleisten kann.

Im Gegensatz zum kegeligen Gewinde gibt es das NPS-Gewinde (National Pipe Straight Pipe Thread), das ein Parallelgewinde für Rohre ist und unter der gleichen ANSI-Norm-Nummer wie das NPT-Gewinde spezifiziert ist.

3. Normen für NPT-Gewinde

NPT-Gewinde sind in den folgenden Normen spezifiziert:

ANSI/ASME B1.20.1 Rohrgewinde, allgemeine Anwendung
ANSI (American National Standards Institute) ist die führende Normungsorganisation in den USA. ASME (The American Society of Mechanical Engineers) ist die „Amerikanische Gesellschaft der Maschinenbauingenieure“.

Als ähnliche Gewinde wie das NPT-Gewinde werden die R-Gewinde in den folgenden Normen beschrieben:

Kegelige Rohrgewinde
ISO 7-1, Rohrgewinde mit druckdichten Verbindungen

4. Andere kegelige Rohrgewinde als NPT-Gewinde

NPT-Gewinde und R-Gewinde sind nicht austauschbar und können nicht zusammen in einer Verbindung verwendet werden.

Daher muss bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten darauf geachtet werden, dass NPT-Gewinde nicht mit anderen konischen Schrauben verwechselt werden. Die Identifizierung von NPT-Gewinden kann mit einer NPT-Gewindelehre überprüft werden.

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mSATA SSD

Was ist eine mSATA SSD?

mSATA SSDs

mSATA SSDs werden hauptsächlich als Speichergeräte in Notebooks und kompakten Desktop-PCs verwendet.

mSATA bezeichnet die Anschlussmethode und wird durch Einstecken in die auf der Hauptplatine vorhandenen Anschlussklemmen verwendet. SSD ist ebenfalls eine Art von Speichergerät; im Gegensatz zu HDD, das ein magnetisches Speichergerät ist, ist SSD ein Halbleiterspeichergerät.

Die mSATA SSDs zeichnen sich durch ihre Anschlussmethode und ihre nackte Form aus. Diese dünne und kompakte Form ermöglicht es, mehr Platz im PC zu schaffen. Dies trägt zur Entwicklung von dünneren und leichteren PCs bei.

Anwendungen von mSATA SSDs

Wie bereits erwähnt, werden mSATA SSDs hauptsächlich als Speichergeräte in Notebooks und kompakten Desktop-PCs eingesetzt. Aufgrund ihrer dünnen Kartenform und kompakten Bauweise werden sie häufig in kleineren PCs und Notebooks eingebaut.

mSATA SSDs tragen zu dünneren und leichteren PCs bei und werden als Laufwerke zum Speichern von Betriebssystemen, Anwendungen und Daten in Notebook-PCs und kompakten Desktop-PCs eingesetzt.

Sie sind daher ein unverzichtbares Speichergerät für PCs, die kompakte und leichte Spezifikationen erfordern.

Funktionsweise von mSATA SSDs

Eine mSATA SSD ist ein Speichergerät mit einer Schnittstelle für Lese- und Schreibvorgänge im mSATA-Standard zu einem Halbleiter-Speichergerät, dem SSD (Solid State Drive), das aus einem Speichergerät mit Flash-Speicher, einem nichtflüchtigen Speicher, besteht.

Der Flash-Speicher zeichnet Daten auf, indem er Elektronen in Strukturen speichert und freigibt, die als Zellen bezeichnet werden. Die Zellen, in denen die Elektronen gespeichert werden, sind isoliert, so dass die Elektronen auch bei einer Unterbrechung der Stromzufuhr erhalten bleiben und als nichtflüchtiger Speicher verwendet werden können.

mSATA (englisch: mini serial ATA) ist eine Variante des SATA-Schnittstellenstandards, bei der ein einziger Datenpfad für die Datenübertragung verwendet wird, wodurch die Latenzzeit, die bei der Übertragung von Daten über mehrere Pfade entsteht, eliminiert wird und die Geschwindigkeit erhöht wird.
mSATA erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 6 Gbit/s.

mSATA SSDs kombiniert SSD- und MSATA-Technologie, um sowohl geringere Größe und geringeres Gewicht als auch höhere Geschwindigkeiten zu erreichen.

Aufbau der mSATA SSDs

Die mSATA SSDs hat die Form einer Karte, wobei die SSD viel dünner als ein dünnes Rechteck ist. Dies ermöglicht weitere Platzeinsparungen.

Die geringe Größe der mSATA SSDs macht es zum Beispiel möglich, die mSATA SSDs in einigen Modellen nachzurüsten, sogar in PCs mit SSDs. mSATA SSDs zeichnen sich auch durch seinen nackten Sockel aus.

SATA SSDs müssen verdrahtet werden, da sie kabelgebunden sind, während mSATA SSDs ohne Kabel auskommen und durch Anbringen des kartenförmigen Sockels an den Slot-Anschlüssen angeschlossen werden können.

Weitere Informationen zu mSATA SSDs

1. Ähnliche Produkte wie mSATA SSDs

Neben mSATA SSDs gibt es weitere Speichergeräte, die SSDs verwenden. Die Unterschiede zwischen ihnen sind wie folgt:

2,5-Zoll-SSD
2,5-Zoll-SSDs sind 2,5-Zoll groß und haben eine SATA-Anschlussschnittstelle; sie haben die gleiche Form wie 2,5-Zoll-HDDs und werden zur Beschleunigung des Hochfahrens und der Datenübertragungsgeschwindigkeit, z. B. in Notebooks, verwendet; sie sind größer als mSATA SSDs, aber in Modellen mit größeren Speicherkapazitäten erhältlich.

M.2SSD
Als Nachfolger der mSATA SSDs werden M.2SSDs auf die gleiche Weise wie mSATA SSDs verwendet, indem sie in die Anschlussklemmen auf der Hauptplatine eingesteckt werden. Sie haben eine theoretische Übertragungsrate von 40 Gbit/s und sind damit etwa 6,7 Mal schneller als mSATA SSDs. Außerdem sind sie stabförmig und kompakter als mSATA SSDs.

2. Vor- und Nachteile von mSATA SSDs

Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile von mSATA SSDs beschrieben, wobei 2,5-Zoll-HDDs als Vergleichsobjekt dienen.

Vorteile
Die Größe ist kleiner und dünner als 2,5-Zoll-HDDs. Darüber hinaus sind mSATA SSDs trotz gleicher Geschwindigkeit der Verbindungsschnittstelle bei der Zugriffsgeschwindigkeit einschließlich der Speichergeräte mehrere bis zehn Mal schneller als 2,5-Zoll-HDDs.

Außerdem sind mSATA SSDs widerstandsfähiger gegen Vibrationen und Stöße, da sie keine mechanischen Teile haben.

Nachteile
Der Stückpreis pro GB ist bei mSATA SSDs um ein Vielfaches höher als bei 2,5-Zoll-Festplatten, was sie sehr teuer macht, wenn große Kapazitäten benötigt werden. Außerdem werden maximale Kapazitäten von bis zu 1 TB für mSATA SSDs und über 4 TB für 2,5-Zoll-HDDs angeboten.

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MOSFET

Was ist ein MOSFET?

MOSFETs

Ein MOSFET ist eines der Halbleiterbauelemente und eine Art Transistor, die in elektronischen Geräten unverzichtbar sind.

MOS steht für „Metal Oxide Semiconductor“, während FET für „Field-Effect Transistor“ steht.

MOSFETs führen im Wesentlichen Ein-Aus-Schalt- und Signalverstärkungsvorgänge durch. Ihr Vorteil ist, dass sie sehr schnell arbeiten und sich für eine präzise Steuerung eignen.

Früher wurden die Halbleiterbauelemente von hochpoligen Transistoren dominiert. Mit dem zunehmenden Bedarf an kleineren, leichteren und leistungsfähigeren Bauelementen haben sich MOSFETs in den letzten Jahren jedoch zum Standard-Halbleiterbauelement entwickelt.

Anwendungen von MOSFETs

MOSFETs werden als Transistoren für den Aufbau elektronischer Schaltungen für verschiedene ICs und LSIs verwendet.

Zu den diskreten Anwendungen gehören Leistungselektronik, Sensoren und andere Industrien sowie Stromversorgungssysteme und Wechselrichter. Verschiedene LSIs werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, darunter Mikrocontroller für Automobile und Informationsgeräte, mobile Endgeräte wie Smartphones und Tablets, PC-Speicher und CPUs für verschiedene Computer.

MOSFETs sind in neueren Produkten unverzichtbar, weil sie kleiner, leichter und integrierter werden können.

Funktionsweise von MOSFETs

MOSFETs haben drei Anschlüsse (Elektroden), die jeweils als „Drain“, „Gate“ und „Source“ bezeichnet werden. Der MOSFET hat die Eigenschaft, Strom zu leiten, wenn eine Spannung an ihn angelegt wird und er kann durch Anlegen einer Spannung an die Gate-Elektrode ein- und ausgeschaltet oder als Transistor verstärkt werden.

Es gibt zwei Arten von MOSFETs: N-Kanal (N-Ch)-Typ und P-Kanal (P-Ch)-Typ:

N-Kanal (N-Ch) Typ
Der Strom fließt durch Anlegen einer Spannung an das Gate, die positiver ist als das Source-Potenzial.
P-Kanal (P-Ch)-Typ
Der N-Kanal-Typ (N-Ch) wird häufig verwendet, da er in Bezug auf Leistung und Schaltungsaufbau günstiger ist.

CMOS-Transistoren (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), die in digitalen Schaltungen, Speicher-ICs und Sensoren weit verbreitet sind, haben eine p-Typ-MOS- und n-Typ-MOS-Struktur. MOSFETs haben eine hohe Betriebsgeschwindigkeit, die ein schnelles Schalten ermöglicht.

Aufgrund ihrer geringen Antriebsleistung sind sie auch für den Hochfrequenzbetrieb geeignet. Obwohl sie anfällig für hohe Ströme sind, haben sie sich aufgrund ihrer einfachen Integration und Handhabung in den letzten Jahren zu einem der wichtigsten Bauelemente entwickelt.

Arten von MOSFETs

MOSFETs gibt es als p-Typ und n-Typ und sie werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Betriebseigenschaften in Normal-Aus-Typ und Normal-An-Typ unterteilt:

1. Normal-Aus-Typ

Normal-Aus-Typ, d. h. es fließt kein Strom zwischen Source und Drain, wenn keine Spannung am Gate anliegt.

2. Normal-An-Typ

Normal-An-Typ, d.h. es fließt ein Strom zwischen Source und Drain, auch wenn keine Spannung an das Gate angelegt wird.

Es gibt zwei Arten von MOSFETs, wobei der Normal-Aus-Typ-MOSFET am häufigsten für Schaltanwendungen verwendet wird. Die ersten MOSFETs, die entwickelt wurden, waren Normal-An-Typ-MOSFETs, die heute nur noch in sehr begrenzten Anwendungen eingesetzt werden.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass in einer Schaltung eine negative Versorgungsspannung vorhanden sein muss. Wenn -5 V erzeugt werden, wird das Gate des Normal-An-Typs hier mit einem Widerstand von etwa 10 kΩ angeschlossen.

Wenn die negative Spannung -5 V korrekt ausgegeben wird, fließt normalerweise kein Strom zwischen Source und Drain des Normal-An-Typs, aber wenn die negative Versorgung aufgrund einer Anomalie nicht korrekt ausgegeben wird, fließt Strom zwischen Source und Drain, so dass ein Alarm ausgegeben werden kann.

Auswahl eines MOSFETs

Der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines MOSFETs ist der absolute Höchstwert der Source-Drain-Stehspannung VDSS. Denn je höher die Stehspannung eines MOSFETs ist, desto höher ist in der Regel auch sein On-Widerstand. Wenn die optimale Stehspannung nicht mit einem Spielraum für die Systemanwendung gewählt wird, ist der Durchlasswiderstand unnötig hoch, was zu einer erhöhten Leistungsaufnahme des Systems führt.

Wenn die zwischen Source und Drain anliegende Spannung nahezu konstant ist, kann die Auswahl problemlos erfolgen, aber das Problem besteht darin, Überspannungen zu berücksichtigen. Wenn Überspannungen berücksichtigt werden, muss mit einer Marge gerechnet werden, die ein Mehrfaches der Nennleistung im stationären Zustand beträgt.

Selbst MOSFETs mit der gleichen Stehspannung haben unterschiedliche Stehvermögen für Lawinenströme und Lawinenenergie. Die Auswahl eines MOSFETs mit hoher Avalanche-Festigkeit führt zu einem MOSFET mit geringerer Durchbruchspannung und geringerem Durchlasswiderstand.

Weitere Informationen zu MOSFETs

1. Kompatibilität mit IGBTs

Si-MOSFETs eignen sich nicht für hohe Ströme und für Leistungsanwendungen wie Hochspannungsbetrieb über 2 V und Inverterschaltungen für hohe Ströme sind IGBTs, die einen MOSFET am Gate und einen Bipolartransistor am Ausgang integrieren, besser geeignet.

IGBTs sind komplexe Bauelemente, die in der Regel eine Gate-Treiberschaltung erfordern und schwieriger zu handhaben sind als MOSFETs, da sie einen SOA (Safety Operation Area) und Schutzschaltungen für ihre Transistoren benötigen, die bei Überschreiten ihrer absoluten Höchstwerte durchbrechen können.

In letzter Zeit haben sich SiC-MOSFETs durchgesetzt, die als MOSFET-Substrat SiC-Verbindungshalbleiter anstelle von Si verwenden und eine größere Bandlücke in den Materialeigenschaften aufweisen. Diese Bauelemente haben Vor- und Nachteile, auch in Bezug auf die Kosten, so dass sie vorläufig je nach ihrer Anwendung auf dem Markt unterschieden werden.

2. Informationen über SOI-CMOS

MOSFETs wurden durch die Miniaturisierung des Prozesses in Bezug auf den On-Widerstand und andere Eigenschaften verbessert und es wurden auch hohe Frequenzen unterstützt. Traditionell wurden CMOS-Strukturen mit Wannenschichten auf p-Typ (oder n-Typ) Si-Substraten, den so genannten Bulk-Substraten, hergestellt.

Der Bedarf an Hochfrequenz-Bauelementen, insbesondere für mobile HF-Anwendungen, hat jedoch zur Einführung von CMOS-Bauelementen mit verbesserten Hochfrequenzeigenschaften geführt, indem anstelle eines Si-Bulk-Substrats eine BOX-Schicht aus isolierenden Schichten, SOI (Silicon On Insulator) genannt, eingeführt wurde, um die Substratisolierung zu erhöhen und den für MOSFETs typischen Leckagepfad zu unterdrücken. Inzwischen gibt es CMOS-Bauelemente mit verbesserten Hochfrequenzeigenschaften.

Diese werden als SOI-CMOS bezeichnet und ziehen als Bauelemente mit hoher Betriebsgeschwindigkeit und geringen Verlusten die Aufmerksamkeit auf sich.

3. Prozessminiaturisierung von MOSFETs

MOSFETs zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie Halbleiterbauelemente mit geringem Stromverbrauch sind und sich für die Integration in großem Maßstab eignen. Durch Verkleinerung der Prozessabmessungen können die Transistoren jedoch mit höheren Geschwindigkeiten und niedrigeren Spannungen betrieben werden und auch der Integrationsgrad der Schaltungen kann drastisch erhöht werden.

Bei den oben erwähnten digitalen Großprozessoren, die CMOS verwenden und bei denen die Integration besonders wichtig ist, sollen die Prozessabmessungen ab 2022 bei 3 nm liegen, verglichen mit 100 nm Anfang der 2000er Jahre, und die Struktur verwendet einen hochmodernen Prozess namens FinFET, der Innovationen in der Querschnittsstruktur der Transistoren beinhaltet.

Obwohl es viele Aspekte gibt, die es schwierig machen, eine weitere Miniaturisierung in der Zukunft vorherzusagen, ist ein technologischer Trend, der aktiv in Betracht gezogen wird, die Einführung einer dreidimensionalen Chip-Montagetechnologie, die als Multi-Chip-Struktur-Chiplet bekannt ist, hauptsächlich von Forschungs- und Entwicklungsorganisationen in der ganzen Welt.

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Flüssigkristallanzeige

Was ist eine Flüssigkristallanzeige?

Flüssigkristallanzeigen

Flüssigkristallanzeigen werden auch LCD-Anzeige genannt, was eine Abkürzung für Liquid Crystal Display ist. Es ist eine in modernen elektronischen Geräten weit verbreitete Anzeigetechnologie.

Wie der Name schon sagt, nutzt es die Eigenschaften von Flüssigkristallen zur Anzeige von Bildern. Flüssigkristalle haben Eigenschaften, die zwischen denen von Festkörpern und Flüssigkeiten liegen, und ihre Ausrichtung kann durch elektrische Signale verändert werden. Diese Eigenschaft wird genutzt, um die Menge des durchgelassenen Lichts zu steuern und Bilder zu erzeugen.

Flüssigkristallanzeigen werden aufgrund ihrer geringen Dicke, ihres geringen Gewichts und ihrer Energieeffizienz in einer Vielzahl von Produkten eingesetzt. Sie bieten außerdem eine hohe visuelle Qualität, z. B. in Bezug auf Farbwiedergabe und Betrachtungswinkel, und eignen sich daher für die professionelle Videoproduktion, für Spiele und für die Filmwiedergabe.

Anwendungen von Flüssigkristallanzeigen

Eine typische Anwendung für Flüssigkristallanzeigen sind Fernsehgeräte. Sie werden aber auch in einer Vielzahl anderer Anwendungen eingesetzt, wie unten dargestellt.

1. Computermonitore und Fernsehgeräte

Flüssigkristallanzeigen werden häufig als Bildschirme für PC-Monitore und Fernsehgeräte verwendet. Ihre geringe Dicke, ihr geringes Gewicht, ihre Energieeffizienz und ihre hohe Farbwiedergabe machen sie zu einer hervorragenden Wahl für diese Produkte.

Auch für Fernsehgeräte mit immer größeren Bildschirmen sind Flüssigkristallanzeigen aufgrund ihrer hohen Auflösung und ihres großen Betrachtungswinkels die bevorzugte Wahl.

2. Smartphones und Tablets

Smartphones und Tablets sind ein weiterer wichtiger Anwendungsfall für Flüssigkristallanzeigen. Diese Geräte erfordern dünne und leichte Displays mit minimalen Auswirkungen auf die Akkulaufzeit, und Flüssigkristallanzeigen werden in vielen Geräten verwendet, um diese Anforderungen zu erfüllen.

3. Anzeigen in Fahrzeugen

In den letzten Jahren wurden Flüssigkristallanzeigen auch in Armaturenbrettern und Infotainment-Systemen in Fahrzeugen eingesetzt. Hohe Sichtbarkeit und Farbwiedergabe sind erforderlich, um dem Fahrer die notwendigen Informationen deutlich zu vermitteln.

Außerdem ist es wichtig, dass das Display dünn und leicht ist, um den begrenzten Platz im Auto effektiv nutzen zu können. Flüssigkristallanzeigen, die diese Anforderungen erfüllen, sind in der Automobilindustrie weit verbreitet.

4. Digitale Beschilderung

Die digitale Beschilderung bezieht sich auf digitale Werbetafeln, die in Geschäftsräumen und öffentlichen Verkehrsmitteln zu finden sind. Diese Anzeigetafeln müssen in hellen Umgebungen gut sichtbar sein und lebendige Farben auf großen Bildschirmen darstellen können. Flüssigkristallanzeigen erfüllen diese Anforderungen und haben sich zu einer wichtigen Anzeigetechnologie für die digitale Beschilderung entwickelt.

Funktionsweise der Flüssigkristallanzeigen

Um die Funktionsweise von Flüssigkristallanzeigen zu verstehen, ist es zunächst wichtig, die Eigenschaften von Flüssigkristallen zu kennen. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei Flüssigkristallen um eine Substanz mit Eigenschaften, die zwischen denen von Festkörpern und Flüssigkeiten liegen, und ihre Ausrichtung kann durch elektrische Signale verändert werden. Flüssigkristallanzeigen nutzen diese Eigenschaften, um Bilder zu erzeugen.

1. Die Flüssigkristallzelle

Das Herzstück eines Flüssigkristalldisplays ist eine Struktur, die Flüssigkristallzelle. Die Flüssigkristallzelle besteht aus einer Flüssigkristallschicht, die zwischen zwei Glasplatten eingeschlossen ist, mit polarisierenden Platten auf beiden Seiten. Jedes Pixel in der Flüssigkristallzelle empfängt ein elektrisches Signal über Elektroden, die die Ausrichtung des Flüssigkristalls als Reaktion auf das Signal ändern.

2. Steuerung des Lichts

Die Funktionsweise einer Flüssigkristallzelle beruht auf der Steuerung des Lichts durch Veränderungen der Polarisation des Lichts und der Ausrichtung des Flüssigkristalls. Liegt kein elektrisches Signal in der Flüssigkristallzelle vor, ist die Ausrichtung des Flüssigkristalls an der Polarisationsplatte ausgerichtet, und das Licht der Hintergrundbeleuchtung durchdringt die Flüssigkristallzelle und wird auf dem Bildschirm ausgegeben.

Wenn jedoch ein elektrisches Signal an die Flüssigkristallzelle gesendet wird, ändert sich die Ausrichtung des Flüssigkristalls und damit die Richtung, in der sich das Licht ausbreitet. Dadurch wird die Lichtmenge gesteuert, die durchgelassen wird, und es können Bilder erzeugt werden.

3. Farbfilter

Farbfilter sind erforderlich, um Farbbilder auf Flüssigkristallanzeigen darzustellen. Jedes Pixel ist in drei Unterpixel – rot, grün und blau – unterteilt, die jeweils mit einem Filter in der entsprechenden Farbe versehen sind. Dadurch wird sichergestellt, dass das weiße Licht der Hintergrundbeleuchtung an jedem Teilpixel in die entsprechende Farbe umgewandelt wird, wodurch ein Farbbild entsteht.

Dies sind die grundlegenden Funktionsweisen von Flüssigkristallanzeigen. Auf diese Weise erzeugen Flüssigkristallanzeigen hochwertige Bilder, indem sie die Eigenschaften von Flüssigkristallen und die physikalischen Eigenschaften des Lichts geschickt nutzen.

Auswahl einer Flüssigkristallanzeige

Es gibt verschiedene Spezifikationen, die die Leistung eines Flüssigkristalldisplays beschreiben; vergleichen Sie bei der Auswahl eines Flüssigkristalldisplays die Auflösung, die Form des Bildschirms, das Aussehen des Bildschirms und die Reaktionszeit.

1. Auflösung

Die Auflösung gibt die Anzahl der Punkte an, die ein Bildschirm ausgeben kann: 1920 x 1080 bedeutet, dass er einen Bildschirm mit 1920 x 1080 Punkten anzeigen kann. Je mehr Punkte angezeigt werden können, desto besser ist die Leistung, aber desto höher sind auch die Kosten.

2. Form

Die meisten Flüssigkristallanzeigen haben heute eine breite Bildschirmform. In der Vergangenheit wurden auch viele quadratische Bildschirme verkauft.

In jüngster Zeit werden auch Monitore verkauft, die noch breiter sind als breite Monitore, die so genannten Ultrawides. Einige ultrabreite Monitore sind gebogen, um die Betrachtung zu erleichtern.

3. Sichtbarkeit des Bildschirms

Es gibt zwei Arten der Bildschirmdarstellung: Glare, mit einer großen, hochglänzenden Oberfläche, und Non-Glare, mit einer niedrig glänzenden Oberfläche. Blendende Bildschirme wirken heller und lebendiger, belasten aber auch die Augen stärker.

4. Reaktionszeit

Die Reaktionszeit ist die Zeit, die benötigt wird, bis der Eingabewert auf dem Bildschirm angezeigt wird. In den letzten Jahren sind Produkte mit einer Reaktionszeit von weniger als 8 ms üblich. Monitore mit geringer Latenzzeit sind für Spiele geeignet.

Weitere Informationen über Flüssigkristallanzeigen

Flüssigkristallanzeigen in der Elektronik

Flüssigkristallanzeigen werden zur Realisierung von Bildschirmanzeigen in der Elektronik verwendet. Flüssigkristallanzeigen, die nur Zeichen darstellen, werden als Zeichenanzeigen bezeichnet. Zeichenanzeigen können eine feste Anzahl von Zeichenketten darstellen. Eine 24 x 2-zeilige Zeichenanzeige kann zum Beispiel eine Zeichenfolge von 24 x 2 Zeichen gleichzeitig anzeigen.

Solche Zeichenanzeigen können mit Spannungen von bis zu 5 V betrieben werden. Da die Zeichenanzeige auch ein Modul für die Anzeige von Zeichenketten enthält, brauchen Sie nur den Zeichencode von außen zu senden, und die Zeichenanzeige wird automatisch die Zeichenanzeige realisieren.

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LAN-Modul

Was ist ein LAN-Modul?

LAN Module

LAN-Module sind Komponenten, die Computer und Geräte mit einem lokalen Netzwerk (LAN) verbinden.

Sie enthalten Chips und Schaltkreise, die Kommunikationsstandards wie kabelgebundenes LAN und drahtloses LAN unterstützen, und werden auf der Platine eines Computers oder Geräts angebracht oder über eine Schnittstelle wie USB oder PCI angeschlossen. Sie werden mit Geräten im Internet oder Netzwerk verbunden.

LAN-Module lassen sich in zwei Typen unterteilen: solche, die mit einem kabelgebundenen LAN verbunden sind, und solche, die drahtlose LANs unterstützen (Wireless LAN-Module). Drahtlose LAN-Module sind zusätzlich zu den TCP/IP-Kommunikationsfunktionen mit einem drahtlosen Kommunikationsmodul ausgestattet und unterstützen nicht nur die drahtlose Kommunikation, sondern auch verschlüsselte Kommunikation wie WEP, TKIP und AES als Verschlüsselungsunterstützung.

Anwendungen von LAN-Modulen

LAN-Module werden in einer Vielzahl von Geräten, einschließlich PCs und Smartphones, eingesetzt. Andere typische Anwendungen als PCs und Smartphones sind im Folgenden aufgeführt:

1. Sensoren

Verschiedene Sensoren, wie z. B. Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren und Beleuchtungssensoren, sind mit LAN-Modulen ausgestattet, und die von den Sensoren erfassten Daten werden über LAN an einen Server übertragen. Auf diese Weise kann von entfernten Standorten aus auf die Sensordaten zugegriffen werden.

2. Haushaltsgeräte

Intelligente Haushaltsgeräte wie intelligente Lautsprecher und intelligente Fernsehgeräte sind über LAN-Module mit dem Internet verbunden; durch die LAN-Konnektivität können diese Geräte von Smartphones und anderen Geräten aus ferngesteuert und mit Online-Diensten verknüpft werden.

3. Industrieanlagen

LAN-Module können auch in Industrieanlagen installiert werden, z. B. in Produktionsanlagen in Fabriken und Landmaschinen, wo die über LAN gesammelten Betriebsdaten und Betriebsprotokolle analysiert werden, um den Zustand der Anlagen zu überwachen und ein Wartungsmanagement durchzuführen.

LAN-Module haben ein extrem breites Anwendungsspektrum und werden in fast allen Geräten eingesetzt, die netzwerkfähig sein müssen; sie spielen eine wichtige Rolle als Basistechnologie für die Anbindung von IoT-Geräten an das Internet.

Funktionsweise von LAN-Modulen

LAN-Module haben die folgenden Funktionsprinzipien, um die Kommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen:

1. Datenübertragung

Wenn das Quellgerät Daten sendet, werden die Daten auf der Datenverbindungsschicht in Rahmen aufgeteilt, auf der physikalischen Schicht in elektrische oder Funksignale umgewandelt und übertragen.

2. Empfang von Daten

Das Empfangsgerät wandelt die elektrischen oder Funksignale auf der Bitübertragungsschicht in Bits um und rekonstruiert den Rahmen auf der Datenübertragungsschicht, um die Daten wiederherzustellen.

3. Fehlerprüfung

Die Datenübertragungsschicht prüft die Korrektheit der Daten anhand der im Rahmen enthaltenen Fehlerprüfungsinformationen (z. B. CRC) und fordert bei Fehlern eine erneute Übertragung an.

4. Flusskontrolle

Auf der Datenübertragungsschicht synchronisieren sich die sendenden und empfangenden Geräte und passen die Geschwindigkeit an, mit der die Daten gesendet und empfangen werden. Dadurch werden Datenverluste und Kollisionen verhindert.

Weitere Informationen über LAN-Module

1. Kategorien von LAN-Kabeln

Bei der Verwendung eines kabelgebundenen LAN-Moduls ist es notwendig, auf die LAN-Kabelkategorie zu achten: Die LAN-Kabelkategorie ist der Standard für LAN-Kabel. Je höher die Zahl, desto schneller die Übertragungsgeschwindigkeit.

Die derzeit gebräuchlichen Kategorien sind CAT6 und CAT5e, bekannt als Gigabit Ethernet. Seit kurzem wird auch CAT7 mit 10 Gbit/s, bekannt als 10GBASE-T, verwendet. Die neueste Kategorie ist CAT8, die 40 Gbit/s unterstützt.

Bei der Auswahl eines LAN-Kabels sollte das Produkt danach ausgewählt werden, auf welcher Kategorie die Umgebung, in der es eingesetzt wird, basiert. Wenn Sie ein Produkt wählen, das nur eine niedrigere Kategorie als Ihre Umgebung unterstützt, können Sie seine Leistung nicht voll ausschöpfen.

2. LAN-Module für das IoT

In den letzten Jahren hat sich die Aufmerksamkeit auf das IoT gerichtet, bei dem alle Geräte und Komponenten mit dem Internet verbunden sind. Im Einklang mit diesem Trend sind inzwischen viele LAN-Module für das IoT erhältlich.

LAN-Module für das IoT zeichnen sich durch ihre geringe Größe und ihren niedrigen Stromverbrauch aus. Die Größe von LAN-Modulen für das IoT beträgt etwa 20 mm x 15 mm, da sie so konzipiert sein müssen, dass sie wenig Platz benötigen, da sie an Geräte angeschlossen werden müssen, die tatsächlich in der Fabrik oder vor Ort arbeiten.

Auch die Energieeffizienz ist wichtig, da die Module in einigen Fällen in batteriebetriebenen Umgebungen ohne Stromversorgung installiert werden können.