Was ist Sensor-Aktor-Verbindungstechnik?
Die Sensor-Aktor-Verbindungstechnik gehört zu den elektrischen Steckverbindern und ist für die Steuerung von elektrischen Baugruppen ausgelegt.
Sensoren erfassen physikalische sowie chemische Eigenschaften oder die Beschaffenheit einer Umgebung sowohl qualitativ als auch quantitativ. Das Ergebnis der Erfassung wird in ein auswertbares elektrisches Signal umgewandelt. Der Begriff Sensor (von lateinisch „sentire“) bedeutet so viel wie „empfinden“ oder „fühlen“. Demzufolge sind Bezeichnungen wie Messfühler oder Messgrößen-Aufnehmer verbreitet.
Aktoren sind Antriebselemente, die elektrische Signale in andere physikalische Größen oder in mechanische Bewegung umwandeln. Sie setzen damit Prozesse als Reaktion auf die von den Sensoren erfasste Messgröße in Gang. Ein Aktor ist das Gegenstück eines Sensors.
Der Begriff Aktuator, vom englischen Wort „actuator“, ist ebenfalls üblich.Das Zusammenwirken von Sensor und Aktor erfordert sichere, stabile Verbindungen, da sich Aktoren oft mit den zu bewegenden Elementen mitbewegen, zum Beispiel bei CNC-Maschinen, in der Eisenbahntechnik oder bei der Öl- und Gasförderung. Häufig sind lange Wartungsintervalle vorgesehen und extreme Temperaturbedingungen gegeben, etwa in Telekommunikations-Anlagen in Hochgebirgen. Für solche Anforderungen sind diese Verbinder mit speziellem Zubehör ausgestattet.
Ein wichtiges Merkmal der Sensor-Aktor-Verbindungstechnik ist die Stecker-Kodierung, um Fehlverbindungen (und damit Fehlfunktionen) oder Ausfälle der Systeme zu vermeiden. Auch die Temperaturbeständigkeit, die bei den angebotenen Verbindern von -40 bis +125 Grad Celsius reicht, verweist auf das breite Einsatzspektrum.
Hinzu kommen die Schutzarten, die bis IP 67 (staubdicht, vollständiger Berührungsschutz und Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen) reichen. Die Anbieter weisen ausdrücklich darauf hin, dass bestimmte Schutzarten nur im verschraubten Zustand erreicht werden.
Die Stecker und Buchsen bestehen aus einem umgebenden Griffkörper aus Metall oder Kunststoff mit den eigentlichen Verbindungselementen in einem isolierenden Medium. Diese Verbindungselemente sind auf der zu verbindenden Stecker-/Buchsen-Seite so ausgeführt, dass sie das passende Gegenstück aufnehmen können. Es können zusätzliche Führungsnuten platziert sein. Auf der Rückseite sind Anschlüsse für Leitungen zum Schrauben, Crimpen, Löten oder auch offene Leitungen ausgeführt. Zu Letzteren gehören Bauformen mit Lötstiften für die Leiterplattenmontage (Print). Der Querschnitt der Kontakte und Buchsen sowie das verwendete Material dafür variieren je nach Einsatzgebiet und nötiger Standfestigkeit gegen diverse Beanspruchungen.
Die meisten dieser Verbinder werden mit einer gegenseitigen mechanischen Sicherung am Sensor und am Aktor gegen versehentliches Lösen gesichert. Dabei verwendet man Rändelschrauben und -muttern, die meist werkzeugfrei verschraubt werden können. Bei Verbindungen in RJ45-Technik finden die dafür genormten Stecker und Buchsen Verwendung. Es kommen zudem Bajonettverschlüsse zum Einsatz.
Bei fertig mit Kabel konfektionierten Sensor-Aktor-Verbindungen sind unterschiedliche Längen verfügbar. Diese Kabel sind in der Regel für spezielle Einsatzfälle gedacht, etwa als Schleppkabel mit hoher Zugbeanspruchung.
Für EMV-sensible Anwendungen sind Kabel und Steckverbindungen in geschirmten Varianten erhältlich.
Durch Nute, Abflachungen zum Teil mit Schraubgewinde und durch Flansche zum Verschrauben sind die an Gehäusen befestigten Rundsteckverbinder gegen Verdrehen gesichert.
Weltweit existieren viele genormte Steckverbindungen. Dabei werden geometrische Formen von Steckern, Buchsen, Kupplungen und Steckdosen unterschieden. Unabhängig von der eigentlichen Steckverbindung können weitere Befestigungselemente wie Flansche, Winkel, Verschraubungen mit und ohne Nute die eigentliche Steckverbindung umgeben.
Bauformen stehen bei Conrad in großer Vielfalt zur Verfügung und sind zugleich ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal. Einige Merkmale überschneiden sich, so dass einzelne Elemente in verschiedenen Kategorien vertreten sein können:
- Abschlusswiderstand zur Vermeidung von elektrischen Reflexionen an Enden von Übertragungseinheiten
- Adapter zum Verbinden von Anschlüssen unterschiedlicher Durchmesser oder Bauformen
- Anbaurahmen zur Befestigung der Verbindungselemente an Gehäuse-Durchbrüchen
- Aufputzdosen für die Boden- oder Wandmontage
- Befestigungselemente wie Schrauben und Muttern zum Fixieren der Verbindungstechnik an Gehäuse-Durchbrüchen
- Beschriftungsstreifen zum Kennzeichnen
- Buchsen in verschiedenen Geometrien für diverse Einbau- und Verbindungssituationen
- Crimpkontakte (auch als Stiftkontakte) zur Bestückung offener Kabelenden
- Dichtelemente zum Schutz getrennter Verbindungen oder zur Abdichtung gemäß Schutzart. Bei Druckschrauben mit Dichtungen wird zugleich eine Zugentlastung erreicht.
- Doppelkupplungen als Einbaulösungen
- EMV-Muttern für elektrische Verbindungen des Verbinder-Gehäuses mit dem Geräte-Gehäuse, um Abschirmungen sicherzustellen
- Endlossteckbrücken sparen Installationszeit bei dafür geeigneten Modulen gegenüber konventioneller Verdrahtung
- Federleiste abgewinkelt: eine um 90 Grad abgewinkelte Steckerleiste mit herausgeführtem Kabel in diversen Längen und Enden mit beschrifteten Adern und Aderendhülsen
- Farbkodierung: farbige Kodierringe oder Aufsätze zur sicheren Zuordnung in komplexen Installationen; auch als Set
- Flanschgehäuse für den festen Einbau der Verbindungstechnik, auch für USB
- Knickschutzhüllen für stark mechanisch beanspruchte Positionen
- Kontaktträger als spezielle Art von Einbauverbindern
- Kupplungen als verriegelbare Anschlüsse
- Leergehäuse zur Aufnahme der Verbindungstechnik
- Printbuchsen/-stecker für die Montage auf Leiterplatten
- RJ45-Verbindungen für Netzwerktechnik
- Schaltschrankdurchführung als Gehäuselösung
- Schutzkappen als Zubehör zum Schutz bei offenen Verbindungen
- Sicherungsclips verhindern das Trennen von Verbindungen ohne Werkzeug
- Steckaufsatz: siehe Werkzeug
- Stecker: Der Begriff Stecker steht bei Conrad für Busmodule, während die eigentlichen Stecker mit Bau-Ausführungen und Einbausituationen charakterisiert sind.
- Tüllengehäuse für Stifteinsätze und mit Verriegelungstechniken
- Verschlussschrauben zur Sicherung offener Stecker oder Buchsen gegen Verschmutzung
- Wanddurchführung als spezielle RJ45-Flanschlösung
- Werkzeug zur Kabelmontage für verschiedene M-Schraubgrößen,
- Montageschlüssel und ein spezieller Abisolierer für geschirmte Leitungen
- Zwischenstück zum fixierten Verbinden von Aktorboxen
Für fast alle Bauelemente der Sensor-Aktor-Verbindungstechnik gibt es Datenblätter mit exakten technischen Parametern auf der jeweiligen Produktseite.
Bei der Produktion von Sensor-Aktor-Verbindungstechnik müssen Grenzwerte von gesundheitsgefährlichen und umweltgefährdenden Stoffen beachten werden, die Sie unter der Bezeichnung RoHS(2) bei Conrad für fast alle Produkte dieser Kategorie finden.
Was ist beim Herstellen und Lösen von Sensor-Aktor-Verbindungstechnik zu beachten?
Die Verbindungen dürfen nur spannungsfrei gelöst oder hergestellt werden. Bajonett-Verschlüsse, Rändelschrauben und -muttern nicht mit Werkzeug lösen oder verbinden: Es besteht Verletzungsgefahr für nachfolgende Installateure. Beachten Sie die elektrischen Vorschriften zum Anschluss von Schutzleitern und EMV-Kriterien.
Welche Lebensdauer hat Sensor-Aktor-Verbindungstechnik?
Die Lebensdauer wird zwar mit Steckzyklen beschrieben, der häufigste Ausfallgrund sind aber Kabelschäden durch hohe mechanische Belastungen. Die erreichbaren Steckzyklen liegen bei Silberkontakten circa bei 500.
Wie kann ich einen defekten Rundsteckverbinder erkennen?
- Isolierung zeigt Kabelbrüche.
- Arretierungen sind verzogen, verschmutzt oder korrodiert, lassen sich nicht mehr lösen oder verbinden.
- Steckverbinder-Kodierungen sind abgebrochenen oder verformt.
- Zugentlastungen fassen nicht mehr.
Was ist beim Ersetzen von Sensor-Aktor-Verbindungstechnik zu beachten?
Durch den systemischen Charakter dieser Verbinder ist es kaum möglich, falsche Rundsteckverbinder zu verbauen. Beim Ersatz von Leitungsverbindern müssen die elektrischen Kennwerte und Schutzarten sowie die Installationsumgebungen beachtet werden. Bei auswechselbaren Farbkodierungen müssen die gleichen Farben an den gleichen Positionen verwendet werden.