Geslacht van connectoren en bevestigingsmiddelen

Vrouwelijke VGA-connector

Mannelijke VGA-connector

Geslacht van elektrische connectoren wordt bepaald door de pennen

Hoewel het geslacht van slang- en loodgietersfittingen meestal duidelijk is, is dit niet altijd het geval voor elektrische connectoren, omdat deze complexer en gevarieerder van constructie zijn. In plaats daarvan wordt het geslacht van connectoren conventioneel bepaald en kan het dus voor niet-ingewijden enigszins onduidelijk zijn. Zo steekt het vrouwelijke D-subminiatuur stekkerhuis bijvoorbeeld uit het montageplaatje van het chassis, en dit uitsteeksel zou abusievelijk als mannelijk kunnen worden opgevat. In plaats daarvan wordt het “mannelijk” zijn van de D-subminiatuurconnectoren bepaald door de specifieke aanwezigheid van mannelijke pinnen, en niet door het uitsteeksel van de connector, wat ook geldt voor veel andere op pinnen gebaseerde connectoren zoals XLR. Het onderscheid mannelijk/vrouwelijk is duidelijker bij ringkrimpaansluitingen die rond een schroefaansluiting worden geplaatst, maar ook bij spade- of splitringkrimpaansluitingen is het uiteinde alleen niet duidelijk vrouwelijk.

Verder kan verwarring ontstaan door de term “jack”, die zowel voor vrouwelijke als mannelijke aansluitingen wordt gebruikt en meestal verwijst naar de vaste (paneel) zijde van een aansluitpaar. IEEE STD 100, IEEE-315-1975 en IEEE 200-1975 (vervangen door ASME Y14.44-2008) definiëren “Plug” en “Jack” op basis van locatie of mobiliteit, in plaats van geslacht.

Een connector op een vaste locatie is een jack en een verplaatsbare connector is een plug. Het onderscheid is relatief, dus een draagbare radio wordt beschouwd als stationair ten opzichte van de kabel van de hoofdtelefoon; de radio heeft een aansluiting, en de kabel van de hoofdtelefoon heeft een stekker. Waar de relatie gelijk is, zoals wanneer twee flexibele kabels worden aangesloten, wordt elk van beide als een stekker beschouwd. Voor stekkers wordt de referentieaanduiding J gebruikt en voor contrastekkers de referentieaanduiding P. In het geval van in een doos gemonteerde connectoren is het mogelijk dat de connector een recipiënt is met mannelijke pencontacten. In dat geval wordt de connector aangeduid als jack (J ref des) ongeacht het geslacht van de contacten, omdat de behuizing voor de contacten in feite is geconfigureerd als receptacle, ook al gaat zijn partner (de plug) om de receptacle heen. Zie MIL-STD-38999 en soortgelijke gevallen.

Het is gebruikelijk om vrouwelijke connectoren te gebruiken voor jacks, zodat het informele op geslacht gebaseerde gebruik vaak overeenkomt met de functionele beschrijving van de technische normen. Dit is echter niet altijd het geval; vaak geziene uitzonderingen zijn onder meer de wisselstroomingang van een computer en de EIA232 DE9 seriële poort, of de mannelijke coaxiale voedingsaansluitingen voor het aansluiten van externe voedingsadapters op draagbare apparatuur.

Samenvattend wordt het als de beste praktijk beschouwd om “male” en “female” te gebruiken voor het geslacht van de connector, en “plug” en “jack” voor de functie of mobiliteit van de connector.

Variant gebruikEdit

In het Verenigd Koninkrijk, veel landen van het Gemenebest en sommige niet-Engelssprekende landen, kan het woord “jack” verwijzen naar de stekker aan het uiteinde van een verwijderbare kabel. Deze connectoren werden oorspronkelijk aangeduid als “jack plugs”, of stekkers bedoeld om te worden gekoppeld aan vaste receptacles, of sockets (die Noord-Amerikanen “jacks” zouden noemen), maar het tweede woord werd weggelaten. Dit afwijkende gebruik is in directe tegenspraak met het gangbare gebruik en de officiële normen in Noord-Amerika.

In het Verenigd Koninkrijk bijvoorbeeld staat de connector aan het uiteinde van een hoofdtelefoonsnoer bekend als een “jack”, die in een aansluiting op het hoofdtoestel wordt gestoken. Hetzelfde gebeurt in het algemeen ook in Italië, waar het Engelse woord “jack” gewoonlijk wordt gebruikt om de aansluiting aan het uiteinde van een hoofdtelefoonsnoer aan te duiden.

In Roemenië staan vrouwelijke aansluitingen bekend als “mamă” (moeder) en mannelijke connectoren zijn “tată” (vader).

Afkortingen en alternatieve terminologieEdit

De standaardletters “M” en “F” worden vaak gebruikt in onderdeelnummers om het geslacht van de connector aan te duiden. Bijvoorbeeld, in Switchcraft XLR microfoon of hydrofoon connectoren, worden de onderdeelnummers als volgt aangeduid:

  • A3F = Audio 3-pin Female connector;
  • A3M = Audio 3-pin Male connector.

De termen plug, pin, en prong worden ook vaak gebruikt voor “mannelijke” connectoren, en receptacle, socket, en slot worden gebruikt voor “vrouwelijke” connectoren. In veel gevallen zijn deze termen gebruikelijker dan mannetje en vrouwtje, vooral in documentatie bedoeld voor de niet-specialist. Deze bijna synonieme termen kunnen nogal wat verwarring veroorzaken wanneer de benamingen worden afgekort in labels.

Bij voorbeeld, een vrouwelijke high-density D-subminiature connector met een maat 1 shell kan DE15F of DE15S worden genoemd (zie bijgaande afbeeldingen). Beide termen betekenen hetzelfde, maar kunnen als totaal verschillende artikelen worden opgevat. Evenzo kan een mannelijke D-sub met standaarddichtheid en een behuizing van maat 1 DE9M of DE9P worden genoemd; een vrouwelijke D-sub met standaarddichtheid en een behuizing van maat 2 kan DA15F of DA15S worden genoemd; een mannelijke D-sub met hoge dichtheid en een behuizing van maat 3 kan DB44M of DB44P worden genoemd, enzovoort.

  • Mannelijke en vrouwelijke elektrische connectoren
  • Een op een paneelIEC 60320 C14-connector voor mannelijke aansluitingen, ontworpen voor de opname van netspanning

  • Een vrouwelijke VGA-connector die dienst doet als een jack

  • Een mannelijke DE-9 seriële poortconnector die dienst doet als een stekker

  • Een nulmodemkabel met aan elk uiteinde een vrouwelijke connector die beide als stekker dienen

  • Een mannelijke D-subminiatuurconnector die als stekker dient. De pinnen maken deze connector mannelijk; de omringende afscherming verandert daar niets aan.

  • Een mannelijke 50 ohm BNC-connectorstekker. Drie cirkelvormige uitsteeksels (waaronder de centrale pen) grijpen in elkaar met twee ringen van de vrouwelijke stekker.

  • Triaxiale BNC-connector, een mannelijke stekker

  • Twinaxiale kabelconnector, een mannelijke stekker

  • Coaxiale type N-connector, een mannelijke stekker

  • Vrouwelijke (links) en mannelijke weerbestendige stekkers voor fotovoltaïsche zonnepanelen

  • Deze HDMI-stekker wordt conventioneel toegewezen aan het mannelijk geslacht

  • Toslink mannelijke stekker optische vezel connector

Geslachtskeuze in elektronisch ontwerpEdit

Elektronisch ontwerpers kiezen vaak vrouwelijke jack connectoren voor vaste montage op elektronische apparatuur die zij ontwerpen. Dit wordt meestal gedaan omdat vrouwelijke connectoren beter bestand zijn tegen beschadiging of verontreiniging, vanwege hun verborgen of verzonken elektrische contacten. Een beschadigde moederbordconnector kan leiden tot de afdanking van een duur stuk elektronische apparatuur. Het risico van dure schade wordt verkleind door de meer blootliggende mannelijke contacten over te brengen naar aansluitkabels, die tegen lagere kosten kunnen worden gerepareerd of vervangen. Aangezien moederborden echter alle posities van de gleufconnectoren hebben beladen, ongeacht hoeveel gleuven daadwerkelijk zullen worden gevuld, lijkt dit in het voordeel te zijn van de goedkopere mannelijke connector.

Bij een RS232 seriële poort is de mannelijke connector kwetsbaarder dan de vrouwelijke.

Sommigen zeggen dat de mannelijke coaxiale connector gevoeliger is voor schade.Anderen zeggen dat de vrouwelijke coaxiale connector gevoeliger is voor schade.

Dergelijke kosten- en betrouwbaarheidsoverwegingen hebben waarschijnlijk de ontwerpbeslissing gedreven om op veel computerterminals (en sommige personal computers) vrouwelijke jack connectoren te gebruiken voor de seriële poort, in directe tegenspraak met de connector geslachtsconventie gespecificeerd in de RS-232 standaard voor “DTE” computerapparatuur. Deze verwarrende omkering van de RS-232 connector geslacht conventie zou leiden tot vele uren van frustratie voor slecht geïnformeerde eindgebruikers, als ze probeerden om problemen op te lossen niet-functionele seriële poort apparatuurverbindingen.

In het geval van elektrische stroomverbindingen, ontwerpers niet connector geslacht om te draaien op een dergelijke casual manier, omdat het blootstellen van onder spanning staande AC-lijn op mannelijke connectoren is onveilig en in het algemeen illegaal. Apparaten die robuust moeten zijn tegen mechanische schade gebruiken een speciale mannelijke IEC 60320 C14 connector (zie de galerij hierboven), die verzonken is onder het oppervlak van een montagepaneel, waardoor de gewenste fysieke bescherming wordt geboden en tegelijkertijd aan de veiligheidsvoorschriften wordt voldaan.

SafetyEdit

Elektrische stopcontacten zijn vrouwelijk voor de veiligheid.

In elektrische aansluitingen waar de spanning of stroomsterkte voldoende is om letsel te veroorzaken, is het deel dat permanent met de stroombron is verbonden, steevast vrouwelijk, met verborgen contacten, om onbedoelde aanraking van onder spanning staande geleiders te voorkomen. Een mannelijke stekker, met volledig blootliggende uitstekende contacten, wordt geïnstalleerd op het snoer van (of direct op) het apparaat dat de stroom ontvangt.

In het geval van consumentenniveau wisselstroom, wordt het connector geslacht gebruikt om impliciet veilig gebruik van stroomconnectoren af te dwingen. Vanwege deze overweging, is het illegaal onder elektrische code te maken of te gebruiken elk geslacht wisselaars om AC lijnmacht te verbinden met consumer-level equipment.

In laagspanningsgebruik zoals voor datacommunicatie, elektrische schok gevaar is geen kwestie, en mannelijke of vrouwelijke connectoren worden gebruikt op basis van andere technische factoren, zoals gemak van gebruik, kosten, of gemak van de productie. Zo hebben de gewone “patchkabels” die voor Ethernet worden gebruikt (en de vergelijkbare snoeren die voor telefoons worden gebruikt) doorgaans mannelijke modulaire stekkers aan beide uiteinden, voor aansluiting op aansluitingen op apparatuur of in muren.

Gewone 5,5×2,5 mm coaxiale voedingsstekkers. De stroom wordt geleverd door de vrouwelijke stekker aan de rechterkant naar de mannelijke stekker aan de linkerkant; de blootliggende geleiders zijn niet gevaarlijk vanwege de lage spanning. Zie de tekst voor nadere uitleg.

Als illustratief voorbeeld van enkele ontwerpkeuzes bij de keuze van voedingsconnectoren, ziet u de afbeelding hiernaast. Een coaxiale voedingsstekker is meestal zo geconfigureerd dat de stroom van de vrouwelijke stekker rechts in de mannelijke stekker links wordt geleid (die meestal deel uitmaakt van het elektronische apparaat dat de stroom ontvangt). Hoewel de stekker vrouwelijk is, met een gedeeltelijk verzonken middencontact, is het toch mogelijk dat toevallig contact met een metalen voorwerp kortsluiting in de stroombron teweegbrengt. Afhankelijk van het ontwerp van de voedingsadapter, kan deze op kortsluiting reageren door tijdelijk uit te schakelen, of door in plaats daarvan een interne zekering door te laten springen.

In dit voorbeeld werd de marginale betrouwbaarheid van de keuze van de connector door de ontwerper van de apparatuur aanvaardbaar geacht, aangezien de voedingsadapter een lage spanning levert die geen gevaar voor elektrische schokken oplevert. Het potentiële brandgevaar als gevolg van kortsluiting wordt ondervangen door de interne zekering, hoewel een defecte voedingsadapter dan volledig moet worden vervangen. In een ander ontwerp, als de stroomadapter bedoeld zou zijn om een spanning te leveren die voldoende is om elektrische schokken te veroorzaken, zou het half-blootgestelde middencontact van de vrouwelijke stekker als onaanvaardbaar gevaarlijk worden beschouwd, waardoor een andere keuze van stroomconnector nodig zou zijn.

Dubbelzinnig geslachtEdit

Sommige elektrische connectoren zijn hermafrodiet, omdat ze zowel mannelijke als vrouwelijke elementen bevatten in één enkele eenheid die bedoeld is om vrij met elkaar te verbinden, zonder rekening te houden met het geslacht. Zie de bespreking van Geslachtsloze connectoren elders in dit artikel voor meer gedetailleerde informatie.

Als een extra complicatie kunnen bepaalde elektronische connectorontwerpen combinaties van mannelijke en vrouwelijke pinnen in een enkele connectorbehuizing bevatten, voor paring met een complementaire connector met pinnen van het tegenovergestelde geslacht op overeenkomstige posities. In deze ongebruikelijke gevallen wordt het geslacht vaak bepaald door de vorm van de connectorbehuizing, en niet door de pinnen en bussen van de gemengde connector. Strikt genomen zijn dit soort connectoren niet hermafrodiet, omdat parende connectoren niet vrij uitwisselbaar zijn. Een informele term die voor deze connectoren wordt gebruikt is “biseksueel”, naast de meer officiële term “mixed-gender”. Zo kan bijvoorbeeld een vrouwelijke stekker van gemengd geslacht aansluiten op een mannelijke stekker van gemengd geslacht (hoewel een omgekeerde geslachtstoewijzing van connectoren in dit voorbeeld een meer typische ontwerpkeuze zou zijn).

De pennen van mannelijke connectoren worden vaak beschermd door een omhulsel (ook wel shroud, surround of shield genoemd), dat de volledige vrouwelijke connector kan omhullen wanneer deze gekoppeld is. RF-connectoren hebben vaak meerdere lagen van in elkaar grijpende schelpen om de schilden van coaxiale en triaxiale kabels op de juiste manier te verbinden. In dergelijke gevallen wordt het geslacht toegewezen op basis van het binnenste aansluitpunt. Met uitzondering van omgekeerde polariteit BNC of TNC, waar de buitenste schil het geslacht bepaalt en de binnenste aansluitpunten tegengesteld zijn aan een standaard connector, bijvoorbeeld een vrouwelijke RP-TNC connector heeft een massieve binnenste pin.

Een andere dubbelzinnige situatie doet zich voor bij de connectoren die worden gebruikt voor USB, FireWire (IEEE-1394), HDMI, en Thunderbolt seriële databusverbindingen. Bij nadere bestudering van deze connectoren blijkt dat de contact-“pinnen” eigenlijk geen pinnen zijn, maar in plaats daarvan geleidende oppervlakken die langs elkaar schuiven wanneer ze paren. Daarom is de traditionele nomenclatuur van pinnen en chassisdelen niet van toepassing. In plaats daarvan vallen de meeste computer hardware mensen terug op de verwijzing naar de omhullende metalen afscherming op de stekkerverbinding alsof het een verbindingspen is. Volgens deze conventie zijn de connectoren op seriële buskabels “male plugs”, en de overeenkomstige connectoren op apparatuur “female jacks”. Een unieke connectorconfiguratie waarbij de contacten tweeslachtig zijn, is de ELCO Varicon, waarbij de contacten tweeslachtig zijn en axiaal op een hoek van 90 graden in kruisvormige putjes in elkaar schuiven. In dit geval hadden de stekkers de contacten transversaal en de contactdozen longitudinaal georiënteerd.

Een vluchtige blik op een USB “Type A” stekkerverbinding kan de onjuiste indruk wekken dat deze tweeslachtig is. Echter, een fysieke poging om twee USB “Type A” kabels met elkaar te laten paren onthult het feit dat de connectoren elkaar niet zullen verbinden. Ingedeeld volgens de wiskundige grafentheorie zijn USB-bussen gerichte bomen, terwijl FireWire-bussen een echte bus-netwerktopologie hebben. Dit verschil wordt weerspiegeld in de gebruikte busconnectoren, in die zin dat USB-kabels asymmetrisch zijn (het ene uiteinde Type A, het andere uiteinde Type B), terwijl FireWire-kabels aan beide uiteinden identieke connectoren kunnen hebben.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.