5. Csatlakozófigyelő

Olvasnivalók

5.1 Az alkatrészek szerepe a biztonságban és megbízhatóságban

5.2 MI a csatlakozókról

5.3 MI a kapcsolókról

5.4 A megfelelő csatlakozó kiválasztása a board-to board csatlakozó rendszerekhez

5.5 Alapfémek összehasonlítása csatlakozókban

5.6 Milyen galvanizálást válasszunk a csatlakozónk érintkezőihez?

 

 

 

5.1   Az alkatrészek szerepe a biztonságban és megbízhatóságban  David Pike – Samtec, Inc.
Az ipari világ veszélyes munkahelyeket teremt. A magasan automatizált gyáraktól az olyan nehézipari ágazatokig, mint pl. a bányászat, létfontosságú, hogy olyan szabványokat alkalmazzanak, amelyek biztosítják, hogy a munkavállalók és a berendezések biztonságban legyenek a káros körülményektől, és hogy a rendszerek megbízható szolgáltatást nyújtsanak.

 

Egyes alkalmazásokban lehetősége van a mérnököknek arra, hogy olyan termékeket használjanak, amelyeket elismert nemzetközi szabványok szerint teszteltek. A berendezések zord környezetektől való védelmére a gyártók az IP-besorolás néven ismert jelölési rendszert fogadták el. A sokak által ismert IP az Ingress Protection
(behatolás elleni védelem rövidítése) olyan védelmet biztosít, amely segíti a mérnököket a tervezéshez megfelelő alkatrészválasztásban.
(Az IK, EMI/RFI, vagy mindezek egyesítése, a MICE concept [Mechanical, Ingress, Climate, EMC] besorolások is a védelmekről szólnak.)

Az alkatrészalapú tanúsítás azonban csak nagyon speciális helyzetekben elegendő. A felhasználók az elmúlt néhány évben felismerték, hogy a biztonság holisztikusabb megközelítésére van szükség, amelyet gyakran funkcionális biztonságnak neveznek.

Ezt az IEC 61508 szabvány úgy határozza meg, mint a vezérlőrendszerek által a teljes folyamat vagy üzem számára nyújtott biztonságot, nem pedig az egyes komponensek által nyújtott biztonságot. Ezért a biztonsági tervezésnek nem az egyes elemeire összpontosít, mint például a nagyfeszültség vagy a zord körülmények elleni védelem.

Ehelyett a tervezők a SIL (Safety Integrity Level – biztonsági integritási szint) értéket veszik figyelembe, ami a teljesítmény mérőszáma, és a rendszert a meghibásodás valószínűsége (PFD, Probability of Failer on Demand) alapján osztályozza. Ez az érték azt mutatja, hogy a meglévő biztonsági funkciók milyen valószínűséggel hibásodnak meg egy nem biztonságos állapot bekövetkezése esetén. A SIL-eket 4 szintre osztják, a 4. szint a lehető legmagasabb biztonsági teljesítményt jelenti. (Az IEC 62443 és az IEC 62304 szabványok is a rendszerbiztonságról szólnak.)

A legfontosabb dolog, amit nem szabad elfelejteni, hogy a teljes biztonsági rendszert figyelembe kell venni. Ez az értékelés a felhasználási eset és a konkrét környezet alapján történik, és a végfelhasználó felelőssége annak garantálása, hogy egy hatékony biztonsági rendszer megfelelően kerüljön megvalósításra. Bár a tervezők kiválaszthatják a biztonságos működést garantáló alkatrészeket, önmagában a SIL minősítésű alkatrészek kiválasztásával egyszerűen nem lehet biztosítani a 3. SIL-szintet.

All-Up tesztelés

Nem új probléma, már régóta felismerték, hogy nem lehet biztonságos vagy megbízható eszközt tervezni pusztán megbízható termékek kiválasztásával. A NASA az Apollo-program során, az 1960as években szembesült ezzel a problémával. Az Apollo-program valószínűleg a modern kor egyik legjelentősebb mérnöki teljesítménye, amely a valaha készült egyik legbonyolultabb eszközt állította elő. Az Apollo – a Saturn V rakétával együtt – közel 130 m magas volt, közel 3000 tonnát nyomott, és több százezer egyedi alkatrészből állt.
A NASA-nak azzal a nem irigylésre méltó feladattal kellett szembenéznie, hogy egy számot adva, értékkel kellett meghatároznia, mintegy előre jelezve a rakéta megbízhatóságát. Ennek a számnak a meghatározásához kétféle megközelítés volt:

• Az első az volt, hogy a rakétán belül minden egyes alkatrész megbízhatóságát meghatározták – arra gondolva, hogy a 99,9%-os megbízhatóságú egyedi komponensek nagy valószínűséggel biztosítják a sikert – és ezek szorzatával határozták meg a teljes rendszer megbízhatóságát.
Figyelembe véve azonban, hogy az Apollo-programban használt alkatrészek száma több százezer, ez a módszer gyorsan elfogadhatatlan választ adott. Már ezer alkatrész is – amelyek mindegyike 99,9%-os megbízhatósággal rendelkezik – összességében mindössze 37%-os megbízhatóságot eredményezne!

 

• A NASA mérnökei úgy döntöttek, hogy az All-Up tesztelésnek nevezett eljárást alkalmazzák. Ez a koncepció azt mondta ki, hogy felesleges az egyes alkatrészek megbízhatósága alapján megpróbálni megtervezni egy rakétát, ehelyett a minőséget a teljes rendszer szintjén kell megtervezni. Ha ezt az analógiát átvesszük az elektronikai iparra, akkor az egyes alkatrészek egyedi megbízhatósága helyett a teljes eszköz megbízhatóságát kell figyelembe vennünk.

Megbízható alkatrészek a robusztus konstrukciókhoz
Annak érdekében, hogy a felhasználók tisztában lehessenek a zord környezetbe szánt berendezések tervezése során a csatlakozók teljesítményével (környezetállóságával), a Samtec bevezette a Severe Environment Testing (SET) programot.                                                                                                                                                                                                                                                    (https://www.samtec.com/support/videos/samtecs-severe-environment-testing-set-405830921/)

A program célja, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható szabványos csatlakozókat olyan tesztelési ütemtervnek vessék alá, amely vetekszik a katonai termékekével, vagy akár meg is haladja azt. A SET program lehetővé teszi az ügyfelek számára, hogy a csatlakozókat a teljesítményük alapján válasszák ki, a felhasználási körülményeknek megfelelően a szélsőséges hőmérséklettől kezdve az elektrosztatikus kisülésen át a rázkódásig és a rezgésig, abban a biztos tudatban, hogy azok megfelelnek a feladatnak.                                            Még abban az esetben is, ha a berendezés nincs kitéve szélsőséges rezgési, hőmérsékleti vagy nedvességi körülményeknek, fontos megérteni, hogy az idő milyen hatással van a teljesítményre. Vannak esetek, amikor a berendezéseket úgy tervezik, hogy azok sok éven át minimális karbantartás mellett működni tudjanak. Más esetekben pedig szükség lehet az alkatrészek akár hosszabb idejűtárolására azzal együtt, hogy bármikor felhasználhatók legyenek. Fontos, hogy mindkét esetben bízhassanak a felhasználók abban, hogy a csatlakozó az idő múlásával is jól fog működni. Ennek a bizalomnak a biztosítása érdekében a csatlakozókat számos olyan tesztnek vethetik alá, amelyek egy életen át tartó használatot vizsgálnak. Ezek a tesztek nagyszámú párosítási ciklust tartalmaznak, amelyek messze meghaladják az egyenértékű kereskedelmi csatlakozókra vonatkozó szokásos specifikációkat. Ezenkívül a kevert áramló gázokkal (MFG, Mixed Flowing Gas) végzett teszt során gondosan ellenőrzött hőmérsékletet és páratartalmat, valamint nagy koncentrációjú gázokat, többek között klórt, hidrogénszulfidot és nitrogén-dioxidot használnak. Az így létrehozott körülmény akár 10 éven át fennálló légköri kitettséget is képes képes szimulálni.                               (https://blog.samtec.com/post/testing-connectors-with-mixed-flowing-gas/)

A SET program mellett a Samtec bevezette saját Extended Life Products (E.L.P.) tanúsítványát. Az ELP-címkét kapott termékeket szigorú szabványok szerint tesztelték, amelyek az érintkezési teljesítményt szimulált tárolási és terepi körülmények között értékelik. Az ezeket a termékeket választó ügyfelek biztosak lehetnek abban, hogy a csatlakozók még sok évnyi használat után is teljesíteni fognak.                                                                                                                                                                                                                                                                          (https://blog.samtec.com/post/extended-life-testing-for-connectors/)

 

 

 

 

 

5.2   MI a csatlakozókról

Én:

Kérlek, írj egy 20 soros szakmai verset angolul az elektronikai csatlakozókról

ChatGPT:

In the realm of circuits, where currents flow,

Connectors reign, where signals go.

From USB to HDMI, they thrive,

Linking devices to make them come alive.

With pins and sockets, they form a bond,

Ensuring data and power correspond.

Male and female, they interlock,

Creating pathways for digital clock.

Ethernet jacks and audio plugs,

Transmitting data without any bugs.

DVI, VGA, DisplayPort too,

Enabling displays to show what’s true.

Connectors come in shapes and sizes,

Adapting to various device guises.

Waterproof, rugged, or compact design,

They serve diverse needs, oh so fine.

In factories, labs, and homes they dwell,

Facilitating communication spell.

Without these links, our tech would cease,

As connectors bring devices peace.

So let’s salute these humble parts,

For their role in connecting hearts.

In the world of electronics, they shine bright,

Guiding us through the digital flight.

Én:

Kérlek, írj egy 20 soros szakmai verset magyarul az elektronikai csatlakozókról

ChatGPT:

Az elektronikai csatlakozók sokfélesége,

Kapcsolódást teremt, nincs határa a széles érze.

USB, HDMI, vagy éppen RJ45,

Ezek a kis csodák minden feladatot megoldanak símán.

Csatlakozóik pici tüskékkel, foglalatokkal,

Adatokat, áramot hordoznak, megbízhatóan, határtalanokkal.

Hím és női típusok, egymásba simulnak,

Digitális jeleket ketté osztanak.

Ethernet és hangcsatlakozók, mindenfelé jelen vannak,

Adatokat továbbítanak, folyton változva, változatlanokan.

DVI, VGA, DisplayPort, és még sorolhatnám,

Kijelzőket táplálnak, képeket mutatnak, egymásra találva, énekelnek.

Sokféle formában léteznek, alkalmazkodnak minden helyzethez,

Vízálló, strapabíró, vagy éppen apró méretű készülékekhez.

Gyártósorokon, laborokban és otthonokban egyaránt,

Kommunikációt segítenek, változatosan, kitartóan.

Hálát adunk ezeknek a kis alkatrészeknek,

Mert nélkülük a technológia nem lenne olyan érdekes.

Az elektronikus világban, fénylik ragyogva,

Az életünket könnyebbé, kényelmesebbé téve, örömteli utazásra invitálva.

            Nézzük, hogy fordítja le a DeepL az eredeti angolt:

Az áramkörök birodalmában, ahol áram folyik,

A csatlakozók uralkodnak, ahová a jelek mennek.

Az USB-től a HDMI-ig virágoznak,

összekötik az eszközöket, hogy életre keltsék őket.

Tüskékkel és aljzatokkal kötést alkotnak,

Biztosítva az adatok és az energia megfelelését.

Hím és nőstény, egymásba illeszkednek,

A digitális óra útjait teremtik meg.

Ethernet csatlakozók és audió dugók,

Az adatokat hiba nélkül továbbítják.

DVI, VGA, DisplayPort is,

Lehetővé téve a kijelzőknek, hogy megmutassák, mi az igaz.

A csatlakozóknak különböző formái és méretei vannak,

Alkalmazkodva a különböző eszközformákhoz.

Vízálló, robusztus vagy kompakt kivitelben,

Különböző igényeket szolgálnak ki, ó, olyan jól.

Gyárakban, laboratóriumokban és otthonokban laknak,

megkönnyítve a kommunikáció varázslatát.

Ezek nélkül a kapcsolatok nélkül a technológiánk megszűnne,

A csatlakozók békét hoznak az eszközöknek.

Úgyhogy tisztelegjünk e szerény alkatrészek előtt,

a szívek összekötésében betöltött szerepükért.

Az elektronika világában fényesen ragyognak,

Átvezetnek minket a digitális repülésen.

                     Hát ez kevésbé költői, mint az MI magyarul……

 

5.3 MI a kapcsolókról

 

5.4  A megfelelő csatlakozó kiválasztása a board-to board csatlakozó rendszerekhez   Danny Boesing – Samtec, Inc.

Számos Samtec blogban tárgyaljuk az új technológiákat, új termékeket, vagy adunk iránymutatást a rendszer teljesítményének optimalizálásához. Ezek mellett az egyik
legnagyobb forgalmat bonyolító termékcsaládunk a 2,54, 2,00, 1,27 mm osztású board-to-board csatlakozók. Ezek nem olyan szexik, mint az ultranagy sűrűségű csatlakozók                 56 Gbps-os – vagy még nagyobb sebességű – soros csatornák megvalósításához, de nagyon vonzónak tűnnek, ha az Ön feladata a megbízható kisebb sebességű többkártyás rendszerek tervezése. A Samtec több lehetőséget kínál két vagy több kártya összekapcsolására, mint bármely más csatlakozógyártó. Ez a cikk gyors referenciaként szolgál, hogy segítsen áttekinteni a termékválaszték számtalan lehetőségét, hogy azonosítani tudja a megfelelő csatlakozórendszert és termékcsaládot az alkalmazásához. A megfelelő érintkező
kiválasztása segít biztosítani, hogy a csatlakozó rendszer megfeleljen a neki szánt követelményeknek – legyen szó akár nagy ciklusú alkalmazásról, akár nagy ütés- és
rezgéshatásról, vagy olyan csatlakozóról, amely életében csak nagyon kis igénybevételnek lesz kitéve.

Tiger Eye™ NAGY MEGBÍZHATÓSÁG, MAGAS CIKLUS

A Tiger Eye™ érintkezőrendszert nagy megbízhatóságú, sok ciklusú alkalmazásra tervezték. A Tiger Eye egy többujjas érintkező – három vagy négy érintkezési ponttal -, amely hőkezelt
berilliumrézből készül. A BeCu a mechanikai és elektromos tulajdonságok erős kombinációját biztosítja a nagy megbízhatóságú összeköttetésekhez.
Népszerű Tiger Eye termékek
Pitch               Alkalmazás                   Hüvely                  Kábel                             Dugó
1,27 mm        Board Stacking                      SFM                                                                      TFM
1,27 mm        IDC (szalagkábel)                                                     FFSD                                 FTSH, EHF
1,27 mm       Crimp (diszkrét huzal)                                            SFSD                                 TFM
2,00 mm      Board stacking                       SMM                                                                    TMMH, LTMM, TW
2.00 mm      Board stacking                       S2M                                                                     T2M
2,00 mm      IDC (szalagkábel)                                                    TCSD                                  EHT, TMMH
2,00 mm     Crimp (diszkrét huzal)                                           S2SD                                  T2M

Az alábbiakban néhány példa a Tiger Eye tesztjelentésekből, amelyek a nagy ciklusú, nagy megbízhatóságra vonatkoznak:
SFM 1000 ciklusos tesztjelentés                    http://suddendocs.samtec.com/testreports/tc0733-1425_reportrev5_elp.pdf
SFM 10 000 ciklusos vizsgálati jelentés     http://suddendocs.samtec.com/testreports/tfmsfmdu.pdf                                                                                                                                                                SFM SET vizsgálati jelentés                             https://suddendocs.samtec.com/testreports/1726516_report_rev_1_ser.pdf?
A Samtec más Tiger Eye termékekkel is rendelkezik; az itt felsoroltak a legnépszerűbb
sorozataink. A termékek teljesebb listájáért kérjük, látogasson el a képkeresőnkbe
( https://www.samtec.com/picturesearch/ ), majd válassza ki a Micro/Rugged lehetőséget.

Tiger Claw™ ALACSONY PROFIL

A Samtec Tiger Claw™ érintkezője egy alacsony profilú átmenő érintkező két érintkezőponttal. A Tiger Claw érintkező 1,00, 1,27, 2,00 és 2,54 mm osztású
hüvelysorokban kapható. Az SMT változat profilja általában 2,29 mm (.090") magas. A Tiger Claw egy átmenő érintkező, amely lehetővé teszi a tervezők számára, hogy a
csatlakozó megfelelően választott hosszúságú dugóérintkezőit a hüvelysor tetején vagy alján keresztül vezessék át, így három (vagy több) kártyát kössenek össze.
Népszerű Tiger Claw termékek
Pitch                      Alkalmazás                     Hüvely               Dugó
1.00 mm                Board Stacking                    CLM                     FTM, FTMH
1,27 mm                Board Stacking                    CLP                       FTS, FTSH
2,00 mm               Board Stacking                    CLT                       TMM, TMMH
2,54 mm               Board Stacking                    SSM, BCS            TSM, TSW

 

Tiger Buy™ NAGY TARTÓERŐ, KÖLTSÉGHATÉKONY

A Tiger Buy™ érintkező azért népszerű, mert egyszerű kétérintkezőpontos kialakítású, nagy tartóerejű és költséghatékony. Nem ez a legstrapabíróbb érintkezőnk, de tartós. Nem ez a
legolcsóbb kontaktus, amit kínálunk, de költséghatékony. A hosszú dugóérintkezők és meghosszabbított csatlakozási út teszi robosztussá..
Népszerű Tiger Buy termékek
Pitch                     Alkalmazás                       Hüvely                   Dugó
2,54 mm                Board Stacking                       SSW, SSQ                  TSW, HW
2,54 mm                Board Stacking                       ESW, ESQ                  TSW, HW
2,00 mm               Board Stacking                        SQW, SQT                 TMMH, TW

 

Tiger Beam™ MEGBÍZHATÓ, LEGALACSONYBB ÁR

A Tiger Beam™ egyszerű, egyérintkezőpontos csap/rugó kialakítású – a leggazdaságosabb érintkezőnk. a gazdaságosság nem jelenti azt, hogy megbízhatatlan: 100 cikluson keresztül
teszteljük. A Tiger Beam öt osztásban kapható, és a legtöbb érintkező aranyozott BeCu.
Népszerű Tiger Beam termékek
Pich                                  Alkalmazás            Hüvely                     Dugó
2,54 mm                           Board Stacking                  HLE                             TSM
2,00 mm                           Board Stacking                 TLE                              TMMH
1,27 mm                           Board Stacking                  FLE                              FTSH
1,00 mm                          Board Stacking                 MLE                              FTMH
0,80 mm                         Board Stacking                 CLE                                FTE

EZ MÉG NEM MINDEN
A fent tárgyalt a négy legnépszerűbb, dugó-hüvely érintkezőrendszer a kártyák közvetett
egymáshoz csatlakoztatásához. A https://www.samtec.com/contact-systems oldalon látható a
Samtec összes elérhető érintkező rendszerének áttekintése.