接线端子插接插件和各类连接器的基础知识

接线端子和各类连接器的基础知识

接线端子用于将分开的电路连接到一起。通常这些连接器用于常需要切换和断开的场合，如连接电源，连接外围电路，或者需要更换的扩展部分。

在本教程中，我们将介绍下面主题

•关于接线端子的常见术语

•将接线端子进行区别分类

•介绍上述分类之间的区别

•介绍如何使用极性防反的接线端子

•介绍如何使用极性防反的接线端子

在我们开始讨论一些常用的连接器之前，让我们来探讨用于描述接线端子的术语。

公母端子Gender–接线端子的公母性说明了它是用来插入还是被插入的。（哈哈，如果你还是单纯的孩子，更详细的解释估计你得去问问你父母）遗憾的是，有些被称为公头的端子，实际上是按照母头的端子来使用的。在接下来的示例中，我们将将说明这些缘由。

Male and female 2.0mm PH series JST connectors

左边公右边母的 2.0mm PH系列的JSP接线端子

极性-大多数接线端子有约定的极性方向。这种特性使得接线端子可以防止接反。

North America wall plug 有极性的美规墙上插头。通过为插头叶片两种不同的宽度，插头只能单向进入插座

触点-触点是接线端子真正起作用的功能部分。它们是彼此接触的金属部件，形成电气导通的连接。这里也往往是导致连接不良的地方：触点可能变脏或氧化、或者金属弹片的弹性随时间蠕化变小而将导致触点松脱或连接不可靠。

ADH8066 mating connector

该连接器上的触点清晰可见。

间距–许多连接器由重复排列的一组触点组成。连接器的间距是从一个触点的中心到下一个触点的中心的距离。这一点很重要，因为有许多接线端子外观和触点看起来非常相似，但间距可能不同，所以往往一个型号系列的端子仅仅因为这个参数不同而不同，因此在不知道此参数情况下，很容易在购买了不能配对连接端子。

.1″ pin header connector examples

标准Arduino上标题的引脚间距为0.1英寸。

插拔次数–接线端子的使用寿命都是有限的，每次接上和断开接线端子都会导致部分磨损。数据表通常以插拔次数这一指标来表示其使用寿命，使用不同技术的接线端子插拔次数差别很大。USB连接器可能具有数千或数万次插拔的寿命，而设计用于消费电子产品内部的板对板连接器可能会被限制为数十次插拔的寿命。选择适合应用场景寿命的接线端子非常重要。

Connector for GS406 GPS module GS406 GPS模块的匹配连接器。该连接器的数据表显示该零件的插拔次数是50次。

安装方法–这个可能会让人有些困惑。术语“安装”指以下几种情况：连接器如何在使用中安装（安装在面板上，自由悬挂着，电路板安装），连接器相对于其附件的角度（直角或直角），它如何机械连接（焊片焊接，表面贴片焊接，通孔焊接）。我们将用示例对接线端子中的安装方法进一步讨论。

Comparison of different mounting methods for barrel-type connectors

比较三种相同管连接器的不同安装方法：（从左到右）电路板板安装，内联电缆安装和板面安装。

抗弯折延伸部分（用于减缓应变）–当连接器安装在电路板或电缆上时，线材拐弯处的连接往往有点脆弱。通常提供某种类型的抗弯折延伸部分用于减缓应变，以将作用于该连接器的任何应变传递到更多更合理的结构上。后面还有这类型的例子。

1/8″ Headphone jack showing strain relief

这个1/8英寸耳机插孔带有一个应力消除”靴子“，滑过电缆以防止电缆上的力量直接传输到电气接头。

USB连接器有两种类型：主机和从机。在USB标准中，两者有所不同，电缆和设备上的连接器反映了这一点。但是，所有USB连接器都有一些共同之处：

•极化– USB连接器只能按正确一面插入。从不对的方向无法插入，强行插入连接器不会工作，并可能导致其损坏。

•四个触点–所有USB连接器至少有四个触点（尽管有些可能有五个，而USB 3.0连接器有更多）。

•这些用于电源，接地和两条数据线（D +和D-）。USB连接器是设计用于传输5V，高达500mA电流的连接器。

•屏蔽– USB连接器是自带屏蔽的，外部包围了不属于电路的金属外壳。这对于在具有大量电流“噪音”的环境中保持信号完好无损很重要。

•强大的电源连接–电源引脚在数据线之前先完成连接这点非常重要，以避免试图通过数据线供电。所有USB连接器的设计都考虑到了这一点。

•减缓应变–所有USB电缆都在连接器上进行塑料包覆成型，以防止电缆上出现可能损坏电气连接的应变。

Labeled image of USB extension cable

USB延长线，标有USB连接器的一些常见功能。

USB-A母头是标准的“主机”连接器类型。这可以在计算机，集线器或任何打算将外围设备上找到。也可以在另一端找到带有A型连接器和A型连接器的延长电缆。

USB-A ports on a laptop computer.

笔记本电脑侧面的女性USB-A端口。蓝色连接器符合USB 3.0标准。

USB-A公头是标准的连接外围扩展设备的连接器。大多数USB电缆的一端将以USB-A公头连接器终结，而许多设备（例如键盘和鼠标）将具有内置电缆端接有USB-A公头连接器。也可以找到可安装在板上的USB-A公头连接器，适用于U盘等设备。

USB-A male connector examples

两种类型的USB-A公头接口，SparkFun Cerberus电缆和AVR Stick开发板。

USB-B母头是外围设备的标准。它体积稍大，但坚固耐用，所以在不限制尺寸的应用场景中，它是为USB连接提供可移动连接器的首选方法。它通常是通孔板安装的连接器，以获得最大的可靠性，但也有板面安装的方式。

USB-B connector on an Arduino Uno

由于其低成本和耐用性，包括Uno在内的Arduino主板早已使用了USB-B母头连接器。

USB-B公头多数位于电缆的末端。 USB-B电缆无处不在，价格低廉，这也有助于USB-B连接的普及。