В электротехнике , механике и производстве каждой половине пары ответных разъемов или крепежных деталей обычно присваивается обозначение «папа » или «мама» . [1] Гнездовой разъем обычно представляет собой розетку, в которую вставляется и удерживается штекерный разъем. Иногда используется альтернативная терминология, такая как вилка и розетка или гнездо , особенно для электрических разъемов . [2]
Назначение представляет собой прямую аналогию с мужскими и женскими гениталиями : часть, несущая один или несколько выступов или которая помещается внутрь другой, обозначается как мужская , в отличие от части, содержащей соответствующие углубления или помещающейся снаружи другой, обозначаемой как женская . Расширение аналогии приводит к тому, что глагол спариваться используется для описания процесса соединения двух соответствующих частей вместе.
В некоторых случаях (особенно в разъемах электропитания) пол разъемов выбирается в соответствии с жесткими правилами, чтобы обеспечить ощущение односторонней направленности (например, поток энергии от одного устройства к другому). Это гендерное различие реализовано для повышения безопасности или обеспечения надлежащей функциональности за счет предотвращения установки небезопасных или нефункциональных конфигураций.
С точки зрения математической теории графов , сеть распределения электроэнергии, состоящая из вилок и розеток, представляет собой направленное дерево , стрелки направления которого соответствуют передаче электрической энергии между мужчинами и женщинами через каждое сопряженное соединение. Это пример того, как разъемы «папа» и «мама» были специально разработаны и назначены для физического обеспечения безопасной топологии сети.
В других контекстах, например в водопроводе, односторонний поток не обеспечивается назначением пола соединителя. Потоки через трубопроводные сети могут быть двунаправленными, как в распределительных сетях подземных вод, которые имеют встроенное резервирование . В водопроводных ситуациях, когда желателен односторонний поток , он реализуется с помощью других средств (например, воздушных зазоров или односторонних обратных клапанов ), а не с помощью гендерных схем «мужчина-женщина».
Если бороздчатая поверхность выпуклая, это называется винтом с наружной резьбой ; если вогнутая, то женщина ; а там, где должно быть создано Движение, Мужское и Женское всегда соединяются. [5]
В механическом проектировании прототипом «охватываемого» компонента является болт с резьбой [6] , но центрирующая стойка, монтажная втулка или соединительный элемент из листового металла также могут рассматриваться как охватываемый. Соответственно, резьбовая гайка, установочное отверстие, монтажная выемка или разъем из листового металла считаются охватывающими.
Хотя некоторые механические конструкции представляют собой «единичные» индивидуальные конструкции, не предназначенные для повторения, существует целая индустрия крепежных изделий , занимающаяся производством компонентов массового или полукастомного производства. Во избежание ненужной путаницы были определены и согласованы общепринятые определения пола крепежа.
Хотя этот аспект не освещается в их рекламной литературе, некоторые распространенные игрушки-конструкторы воплощают гендерные (а в некоторых случаях и бесполые) механические взаимосвязи. Это не должно вызывать удивления, поскольку эти игрушки обладают почти бесконечной гибкостью и универсальностью формы, которую может обеспечить модульная архитектура межсоединений. Математики начали классифицировать известные конструкторы , используя теорию групп для изучения комбинаторных возможностей структур, которые можно построить. [7]
Например, канонические пластиковые блоки LEGO имеют «мама» углубления на нижней поверхности, а «папа» бобышки или выступы на верхних поверхностях. Meccano и Erector имеют множество гендерных связей, начиная с часто используемых ими застежек-гаек и болтов.
Кирпичи Stickle , в которых используются взаимосвязанные пластиковые выступы, фактически не имеют пола. В бревнах Линкольна используется очень простая форма бесполых соединений. Планки Kapla или KEVA — это чрезвычайно простые бесполые системы, связанные между собой только силой тяжести.
В сантехнической арматуре буквы «М» или «F» обычно идут в начале, а не в конце сокращенного обозначения. Например:
Короткий отрезок трубы с резьбой MIP на обоих концах иногда называют ниппелем . Короткий фитинг с резьбой FIP на обоих концах иногда называют муфтой .
Гермафродитные соединения, которые могут включать в себя как охватывающие, так и охватывающие элементы в одном блоке, используются для некоторых специализированных трубопроводных фитингов, таких как соединители пожарных шлангов Storz . Изображение таких приспособлений представлено в § Бесполые (гермафродиты) ниже. Сменные фитинги для садовых шлангов производства GEKA также являются гермафродитными: для окончательного соединения используется резиновая прокладка.
Водосточные трубы (также называемые водосточными трубами, дождевыми коллекторами или воронками) используются для подачи дождевой воды из желобов на крыше на землю через полые трубы или трубки. Эти трубки обычно состоят из секций, соединенных путем вставки охватываемого конца (часто обжатого специальным инструментом, чтобы немного уменьшить его размер) в охватывающий конец следующей секции. Эти соединения обычно не герметизируются и не затыкаются, а вместо этого полагаются на силу тяжести, которая перемещает дождевую воду с охватываемого конца в приемное гнездовое соединение, расположенное непосредственно под ним.
В воздуховодах из листового металла для подачи воздуха в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха обычно используются соединения с перемычками. Обычно поток воздуха через соединение воздуховодов осуществляется от мужчины к женщине. Однако, поскольку односторонний поток реализуется с помощью приточных вентиляторов или нагнетателей, в некоторых системах часто можно увидеть соединения с «обратным» полом, поскольку все соединения обычно герметизируются мастикой или лентой для герметизации воздуховодов, чтобы в любом случае предотвратить утечку. Обычно правила расхода соблюдаются в общих чертах для простоты конструкции и для уменьшения количества необходимых фитингов для смены пола, но в тех случаях, когда это целесообразно, делаются исключения.
Хотя пол трубок и сантехнической арматуры обычно очевиден, в отношении электрических разъемов это может быть не так из-за их более сложной и разнообразной конструкции. Вместо этого пол разъема условен и поэтому может быть несколько неясен для непосвященных. Например, корпус сверхминиатюрного D- разъема выступает наружу из монтажной плоскости корпуса, и этот выступ может быть ошибочно принят за штекер. Вместо этого «мужчина» сверхминиатюрных D-разъемов определяется наличием штыревых контактов , а не выступанием разъема (это также верно для многих других разъемов на основе контактов, таких как XLR ). Различие между разъемами «папа» и «мама» более очевидно для соединителей с кольцевыми обжимными наконечниками, которые размещаются вокруг винтовой стойки, но, опять же, в разъемах с лепестковыми или разъемными кольцевыми наконечниками сам по себе конец не является явно гнездовым.
Дополнительную путаницу может вызвать термин « гнездо », который используется как для гнездовых, так и для штекерных разъемов и обычно относится к фиксированной (панельной) стороне пары разъемов. IEEE STD 100, IEEE-315-1975 и IEEE 200-1975 (заменен ASME Y14.44-2008 ) определяют « вилку » и « гнездо » по местоположению или мобильности, а не по полу. [8] [9] [10]
Разъем в фиксированном месте представляет собой «гнездо», а подвижный разъем – «вилку». [8] [10] Различие относительное, поэтому портативное радио считается стационарным по сравнению с кабелем от наушников; у радио есть гнездо, а у кабеля наушников — вилка. Если соотношение одинаковое, например, когда подключены два гибких кабеля («линейное» соединение), каждый из них считается вилкой. Для разъемов используется префикс условного обозначения J, а для вилок — префикс условного обозначения P. [8] [10]
Обычной практикой является использование гнездовых разъемов для разъемов, поэтому неформальное использование с учетом пола часто согласуется с функциональным описанием технических стандартов. Тем не менее, это не всегда так; Часто встречающиеся исключения включают вход питания переменного тока компьютера и последовательный порт EIA232 DE9 или коаксиальные разъемы питания для подключения внешних адаптеров питания к портативному оборудованию.
Подводя итог, лучше всего использовать «штекер» и «мама» для обозначения пола разъема , а «штекер» и «гнездо» для обозначения функции или мобильности разъема . [ нужна цитата ]
В Соединенном Королевстве, во многих странах Содружества и в некоторых неанглоязычных странах [ где? ] слово «джек» может относиться к вилке на конце съемного кабеля. Эти разъемы первоначально назывались «вилками», или вилками, предназначенными для соединения с фиксированными розетками или розетками (которые жители Северной Америки называли «разъемами»), но второе слово было опущено. [ нужна цитация ] Использование этого варианта прямо противоречит общепринятому использованию и официальным стандартам в Северной Америке.
Например, в Великобритании разъем на конце кабеля наушников известен как «джек» и подключается к разъему на основном устройстве. Такое же использование обычно встречается в Италии, где английское слово «джек» обычно используется для обозначения разъема на конце провода наушников. [ нужна цитата ]
В Румынии гнездовые разъемы известны как мамэ («мать»), а штекерные разъемы - татэ («отец»). [ нужна цитата ]
Стандартные буквы «M» и «F» обычно используются в номерах деталей для обозначения пола разъема. Например, в разъемах микрофона или гидрофона Switchcraft XLR номера деталей обозначаются следующим образом:
Термины « штекер », «штырь » и «штырь» также часто используются для «штекерных» разъемов, а «розетка », «гнездо » и « слот » используются для «гнездовых» разъемов. Во многих случаях эти термины встречаются чаще, чем мужской и женский , особенно в документации, предназначенной для неспециалистов. Эти почти синонимичные термины могут вызвать изрядную путаницу, если в подписях сокращать обозначения.
Например, сверхминиатюрный D- разъем высокой плотности с корпусом размера 1 может называться DE15F или DE15S (см. прилагаемые рисунки). Оба термина означают одно и то же, но могут быть истолкованы как совершенно разные предметы. Аналогично, разъем D-sub стандартной плотности с корпусом размера 1 может называться DE9M или DE9P; гнездовой D-sub стандартной плотности с корпусом размера 2 может называться DA15F или DA15S; вилка D-sub высокой плотности с корпусом размера 3 может называться DB44M или DB44P; и так далее.
Разработчики электроники часто выбирают гнездовые разъемы для фиксированного монтажа на разрабатываемом ими электронном оборудовании. Обычно это делается потому, что гнездовые разъемы более устойчивы к повреждениям или загрязнению благодаря скрытым или утопленным электрическим контактам. Поврежденный разъем материнской платы может привести к утилизации дорогостоящего электронного оборудования. Риск повреждения снижается за счет переноса наиболее открытых штекерных контактов на соединительные кабели, которые можно отремонтировать или заменить с меньшими затратами.
Например, в последовательном порту RS-232 штекерный разъем механически более хрупкий, чем гнездовой разъем. [11] Соображения стоимости и надежности, вероятно, привели к проектному решению использовать гнездовые разъемы на многих компьютерных терминалах (и некоторых персональных компьютерах) для последовательного порта, несмотря на то, что это прямо нарушает соглашение о поле разъема, явно указанное в стандарте RS-232. для соединений «DTE» ( терминальное оборудование данных ). Это сбивающее с толку изменение гендерного соглашения о разъемах RS-232 вызвало многочасовое разочарование у плохо информированных конечных пользователей, поскольку они пытались устранить неполадки в нефункциональных соединениях оборудования последовательного порта. [ нужна цитата ]
В электрических соединениях, где напряжение или ток достаточны, чтобы вызвать травму , часть, постоянно подключенная к источнику питания , всегда имеет гнездовую часть со скрытыми контактами, чтобы предотвратить случайное прикосновение к токоведущим проводникам людьми или животными или проводящими предметами, которые могут вызвать короткое замыкание . схема . Вилка с полностью открытыми выступающими контактами устанавливается на шнур (или непосредственно на) устройства, получающего питание. Устройства, которые должны быть устойчивы к механическим повреждениям, могут использовать специальный разъем IEC 60320 C14 (см. галерею выше), который утоплен под поверхность монтажной панели, обеспечивая необходимую физическую защиту и одновременно соответствуя правилам безопасности.
В случае с питанием переменного тока на потребительском уровне пол разъема используется для неявного обеспечения безопасного использования разъемов питания. По этой причине согласно электротехническим нормам запрещено изготавливать или использовать какие-либо преобразователи пола для подключения сети переменного тока к оборудованию потребительского уровня.
Двусторонний штекерный разъем для электропитания, подаваемого от сети («сети»), чрезвычайно опасен, и иногда его называют кабелем самоубийства или шнуром вдовы . [12] Некоторые хозяйственные магазины категорически отказываются производить или продавать их, когда об этом спрашивают покупатели, которые по ошибке повесили цепочку рождественских гирлянд задом наперед и хотят подключить конец розетки к настенной розетке, [13] или которые собираются подключить генератор или инвертор в электрическую цепь дома на случай отключения электроэнергии. [12] Открытые штыри на конце кабеля под напряжением создают серьезную угрозу поражения электрическим током и возгорания, а при неправильном использовании в генераторной установке могут привести к сгоранию оборудования при восстановлении электроснабжения. [12] Он также может подавать электроэнергию обратно в сеть, что может привести к повреждению коммунального оборудования или даже к поражению электрическим током линейных рабочих, пытающихся восстановить подачу электроэнергии.
Аналогичным образом, открытое соединение соединительного кабеля автомобильного аккумулятора напряжением 12 В может быть опасным из-за потенциально высокого тока и энергии. Случайное замыкание провода на массу автомобиля может вызвать искры, быстрый нагрев или даже взрыв аккумулятора.
При низковольтном использовании, например, для передачи данных , опасность поражения электрическим током не является проблемой, и разъемы «папа» или «мама» используются с учетом других технических факторов, таких как удобство использования, стоимость или простота производства. Например, обычные «патч-кабели» , используемые для Ethernet (и аналогичные шнуры, используемые для телефонов ), обычно имеют модульные вилки на обоих концах для подключения к разъемам на оборудовании или для установки в стенах.
Примером конструктивного компромисса при выборе разъема питания является коаксиальный разъем питания , который обычно устроен так, что питание подается из гнездовой вилки в штекер (который обычно является частью электронного устройства, принимающего питание). Несмотря на то, что вилка является гнездовой, с частично утопленным центральным контактом, случайный случайный контакт с металлическим предметом все же может привести к короткому замыканию источника питания. В зависимости от конструкции адаптера питания он может реагировать на короткое замыкание временным отключением или перегоранием внутреннего предохранителя .
В этом примере предельная надежность выбора разъема была сочтена разработчиком оборудования приемлемой, поскольку адаптер питания подает низкое напряжение , не представляющее опасности поражения электрическим током. Потенциальная опасность пожара из-за случайного короткого замыкания устраняется внутренним предохранителем, хотя для этого необходимо полностью заменить неисправный адаптер питания. В другой конструкции, если бы адаптер питания был предназначен для подачи напряжения, достаточного для поражения электрическим током, полуоткрытый центральный контакт гнездовой вилки считался бы неприемлемо опасным, что потребовало бы другого выбора разъема питания.
Некоторые электрические разъемы являются гермафродитами, поскольку они включают в себя как вилку, так и розетку в одном блоке, предназначенном для свободного соединения, независимо от пола. Более подробную информацию см. в обсуждении бесполых разъемов в этой статье.
В качестве дополнительной сложности некоторые конструкции электронных разъемов могут включать комбинации штыревых и гнездовых контактов в одном корпусе разъема для сопряжения с дополнительным разъемом с противоположными выводами в соответствующих положениях. В этих необычных случаях пол часто определяется формой корпуса разъема , а не контактами и разъемами разъема смешанного типа . Строго говоря, эти типы разъемов не являются гермафродитными, поскольку сопрягаемые разъемы не являются свободно взаимозаменяемыми. Неофициальный термин, который использовался для этих соединителей, - «бисексуальный» в дополнение к более официальной терминологии « смешанный пол» . Так, например, можно иметь гнездовую вилку смешанного пола, которая подключается к штекерному разъему смешанного пола (хотя в этом примере более типичным выбором конструкции было бы обратное назначение разъемов).
Контакты вилки разъема часто защищены оболочкой ( также называемой кожухом , обрамлением или экраном ), которая может охватывать всю розетку при соединении. Радиочастотные разъемы часто имеют несколько слоев взаимосвязанных оболочек для правильного соединения экранов коаксиального и триаксиального кабеля . В таких случаях пол назначается на основе самой внутренней точки соединения. За исключением обратной полярности BNC или TNC, где внешний корпус определяет тип, а самые внутренние точки подключения противоположны стандартному разъему, например, гнездовой разъем RP-TNC имеет сплошной самый внутренний контакт.
Еще одна неоднозначная ситуация возникает с разъемами, используемыми для подключения последовательных шин данных USB , FireWire (IEEE-1394), HDMI и Thunderbolt . Внимательное изучение этих разъемов показывает, что контактные «штыри» на самом деле не являются штырями, а представляют собой проводящие поверхности, которые скользят мимо друг друга при соприкосновении. Поэтому традиционная номенклатура контактов и гнезд неприменима. Вместо этого большинство специалистов по компьютерному оборудованию снова обращаются к металлическому экрану на вилке разъема, как если бы это был штырь разъема . Согласно этому соглашению, разъемы на кабелях последовательной шины представляют собой «вилки», а соответствующие разъемы на оборудовании — «гнезда».
Случайный взгляд на штекерный разъем USB «Тип А» может создать ложное впечатление, что он гермафродитный. Однако физическая попытка соединить два кабеля USB «Тип А» друг с другом обнаруживает тот факт, что разъемы не соединяются друг с другом. Классифицируя в соответствии с математической теорией графов , шины USB представляют собой направленные деревья , тогда как шины FireWire имеют настоящую топологию сети шин . Это различие отражается в используемых разъемах шины: кабели USB асимметричны (один конец типа A, другой конец типа B), тогда как кабели FireWire могут иметь одинаковые разъемы на обоих концах. Более поздние кабели USB-C также могут иметь одинаковые разъемы на обоих концах (в этом случае логические концы A и B согласовываются между подключенными устройствами, а не указываются непосредственно вилками).
Примером разъема, в котором сами контакты являются гермафродитными, является ELCO Varicon, в котором контакты разделены в утопленных крестообразных углублениях и сопрягаются друг с другом в осевом направлении при повороте на 90 градусов. В этом примере вилки имеют контакты, ориентированные поперечно, а розетки расположены продольно.
По определению, гермафродитный соединитель включает в себя сопрягаемые поверхности, имеющие одновременную охватывающую и охватывающую стороны, включая дополняющие парные идентичные части, каждая из которых содержит как выступы, так и углубления. Эти сопрягаемые поверхности монтируются в идентичные фитинги, которые могут свободно сопрягаться с любыми другими, независимо от пола (при условии, что размер и тип уже подобраны). Альтернативные названия включают гермафродит , андрогин , бесполый , бесполый , комбинированный (или комбинированный ), два в одном , двусторонний и другие описательные термины. Некоторые из этих последних альтернативных названий неоднозначны по значению, и их не следует использовать, если они не определены в контексте. Настоящие гермафродитные коннекторы не следует путать со смешанными гендерными коннекторами, которые описаны в других разделах этой статьи.
Еще одним тесно связанным типом является штабелируемый разъем для электроники, который обычно имеет штыревые контакты на одной поверхности и дополнительные гнездовые разъемы на противоположной поверхности, что позволяет штабелировать несколько устройств, как пластиковые ящики для молока . Примерами этого являются штабелируемые штекеры типа «банан» и соединительные кабели, предназначенные для инструментальной шины IEEE-488 . Стекируемые разъемы мезонинной шины используются на некоторых модульных дополнительных платах микрокомпьютеров для таких систем, как дополнительные дочерние платы Arduino , называемые «щитами». Более старые встраиваемые ПК-модули PC/104 используют аналогичный стекируемый формат для соединения. Штабелируемые разъемы не классифицируются как гермафродитные в строгом смысле слова, но часто описываются как таковые в более широком смысле.
Гермафродитный дизайн полезен, когда необходимо произвольно соединить несколько сложных или длинных компонентов в различных комбинациях. Например, если шланги имеют гермафродитные фитинги, их можно соединить без необходимости тянуть длинный шланг и переворачивать его, потому что он имеет неправильный пол для подключения к другому шлангу. Некоторые военные оптоволоконные кабели также имеют гермафродитные разъемы, чтобы предотвратить проблемы с разъемами «неправильного пола» при развертывании в полевых условиях. Аналогичным образом железнодорожные вагоны обычно оборудуются гермафродитными сцепными механизмами, которые позволяют присоединить любой конец транспортного средства к поезду без необходимости предварительного разворота вагона. По той же причине несколько механизмов стыковки космических кораблей спроектированы как «гермафродитные», в том числе Андрогинная периферийная система крепления , Система стыковки НАСА и Китайский стыковочный механизм .
При отсутствии бесполых разъемов для обеспечения определенных соединений можно использовать фитинги для смены пола . Разработчик системы соединений может использовать одну или обе схемы, чтобы обеспечить произвольную связь, или даже объединить обе схемы в одну систему.
Когда принудительное ощущение однонаправленности или «одностороннего потока» требуется по соображениям безопасности или по другим причинам (например, при подключении к сети переменного тока), применяется строгое присвоение пола разъема для предотвращения нежелательных конфигураций, а смена пола запрещена.
Некоторые часто встречающиеся примеры гермафродитных разъемов включают разъем SAE для питания 12 В постоянного тока , разъемы для воздушных шлангов с отбойным молотком и серию модульных сильноточных разъемов питания Anderson Powerpole . Еще одним распространенным примером стал устаревший разъем IBM Token Ring . Корпорация General Radio разработала гермафродитный коаксиальный радиочастотный разъем, часто называемый « разъемом GR ».
Некоторые многожильные аудиокабели оснащены гермафродитными многоконтактными быстроразъемными разъемами для удобства использования в полевых условиях. Один тип этого кабеля аудиосигнала оснащен на обоих концах разъемами, каждый из которых наполовину заполнен штырями, а наполовину - гнездами. Преимущество для пользователя заключается в том, что не имеет значения, какой конец подключен к сцене , а какой к аудиомикшеру , что ускоряет настройку. [14] В другом типе разъема используются гибридные штыри «папа» и «мама» с приемным пазом, расположенным в центре каждого двухзубого штыря, и для сопряжения используется поворот осей штыря на 90 градусов. Сами корпуса разъемов имеют мужской и женский пол. [15]
Устройства, используемые для соединения двух разъемов одного пола, имеют множество терминов, включая, например: « изменение пола », «изменение пола», «изменение пола» и «изменение пола». [16] Конкретный преобразователь пола может называться либо по полу его разъемов, либо по полу, к которому он предназначен для подключения, что приводит к совершенно двусмысленной терминологии. Таким образом, «мужской сменщик пола» может иметь гнездовые разъемы для соединения двух вилочных концов или вилочные разъемы для соединения двух гнездовых концов.
Вдобавок к этой потенциальной путанице, некоторые устройства смены пола также сочетают в себе дополнительные функции, такие как перекрестная распиновка. Активные кабели могут включать в себя встроенные системы для изменения протокола связи или логического уровня , что технически делает их « адаптерами », но это различие иногда игнорируется в маркетинговых материалах или обычном использовании.
.jpg/1280px-Toslink_kabel_(rotated).jpg)
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Гемара с.12б