DE102022203603A1

DE102022203603A1 - Flüssigkeitserfassung und korrosionsminderung

Info

Publication number: DE102022203603A1
Application number: DE102022203603.4A
Authority: DE
Inventors: Tavys Q. Ashcroft; Robert Scritzky; Daibo Chen
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2021-04-13
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2022-10-27
Also published as: US20230352886A1; CN115201919A; CN115201919B; US11658443B2; GB2607185A; US20220329017A1; CN117348089A; GB202205517D0

Abstract

Verfahren, Strukturen und Geräte, die in der Lage sind, das Vorhandensein von Flüssigkeit, Feuchtigkeit oder anderen Kontaminanten in oder auf einem Steckverbinder nachzuweisen. Beispiele stellen einen Steckverbinder mit einem dedizierten Flüssigkeitserfassungskontakt bereit, der keinen entsprechenden Kontakt in einem zugehörigen Steckverbinder aufweist.Beispiele stellen eine Flüssigkeitserfassungsschaltung bereit, die den Flüssigkeitserfassungskontakt verwenden kann, um das Vorhandensein einer Flüssigkeit auf oder in dem Steckverbinder zu bestimmen, und die Selbstdiagnosetests wie Kontinuitätsprüfungen und Kalibrierung durchführen kann.

Description

HINTERGRUND
In den letzten Jahren hat die Menge der zwischen elektronischen Vorrichtungen übertragenen Daten enorm zugenommen. Große Mengen von Audio-, Streaming-Video-, Text- und anderen Arten von Dateninhalten werden heute regelmäßig zwischen Desktop-Computern und tragbaren Computern, Medienvorrichtungen, Smartphones, Anzeigevorrichtungen, Speichervorrichtungen und anderen Arten von elektronischen Vorrichtungen übertragen.
Leistung und Daten können von einer elektronischen Vorrichtung zu einer anderen über Kabel bereitgestellt werden, die einen oder mehrere Drahtleiter, Glasfaserkabel oder andere Leiter einschließen können. Steckverbindereinsätze können an jedem Ende dieser Kabel angeordnet sein und in Steckverbinderbuchsen in der kommunizierenden oder Leistung übertragenden elektronischen Vorrichtung eingesteckt werden. Kontakte in oder an einem Steckverbindereinsatz können elektrische Verbindungen mit entsprechenden Kontakten in einer Steckverbinderbuchse bilden. Andere Vorrichtungen können Kontakte an einer Oberfläche einer Vorrichtung aufweisen. Leitbahnen für Leistung und Daten können gebildet werden, wenn Vorrichtungen aneinander befestigt oder nebeneinander positioniert sind und entsprechende Kontakte elektrisch miteinander verbunden sind.
Die verschiedenen Kontakte in Steckverbindereinsätzen, in Steckverbinderbuchsen oder auf einer Oberfläche einer Vorrichtung können der lokalen Umgebung ausgesetzt sein, wo sie mit Flüssigkeit, Feuchtigkeit oder andere schädigende Kontaminanten in Kontakt kommen können. Zum Beispiel können Flüssigkeiten auf diese Kontakte verschüttet werden oder eine Vorrichtung kann so abgestellt werden, dass ihre Kontakte in einer Flüssigkeitslache liegen. Benutzer können schwimmen oder trainieren, während sie eine elektrische Vorrichtung tragen oder halten. Diese Aktivitäten können Kontakte für die elektronischen Vorrichtungen in eine Position bringen, in der sie mit verschiedenen Kontaminanten, wie chlorhaltigem Wasser, Schweiß oder anderer Feuchtigkeit, in Kontakt kommen.
Diese Flüssigkeiten, Feuchtigkeit oder andere Kontaminanten können die Kontakte korrodieren und beschädigen. Diese Korrosion kann durch das Vorhandensein eines elektrischen Potentials, wie beispielsweise, wenn eine Spannung an einen Kontakt angelegt wird, stark verschlimmert werden. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, dass eine Vorrichtung in der Lage ist, das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder anderen Kontaminanten an einem Kontakt zu erkennen, damit der mögliche Schaden gemildert werden kann.
Es werden also Verfahren, Strukturen und Geräte benötigt, die das Vorhandensein von Flüssigkeiten, Feuchtigkeit oder anderen Verunreinigungen an einem Kontakt eines Steckverbinders erkennen können.
KURZDARSTELLUNG
Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Verfahren, Strukturen und Geräte bereitstellen, die das Vorhandensein von Flüssigkeit, Feuchtigkeit oder anderen Verunreinigungen an einem Kontakt eines Steckverbinders erkennen können. Eine veranschaulichende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen Steckverbinder bereitstellen, der Kontakte aufweist, die mit zugehörigen Kontakten in einen entsprechenden Steckverbinder zusammenpassen. Der Steckverbinder kann einen zusätzlichen Kontakt einschließen, der keinen zugehörigen Kontakt in dem entsprechenden Steckverbinder aufweist. Der zusätzliche Kontakt kann verwendet werden, um das Vorhandensein von Feuchtigkeit im Steckverbinder nachzuweisen und als Flüssigkeitserfassungskontakt bezeichnet werden. Es kann mehr als ein zusätzlicher Kontakt eingeschlossen werden, beispielsweise kann sich auf einer Ober- und Unterseite eines Steckverbindermerkmals jeweils ein Flüssigkeitserfassungskontakt, wie eine Zunge, befinden. Der Steckverbinder kann eine Steckverbinderbuchse sein, während der zugehörige Steckverbinder ein Steckverbindereinsatz sein kann. Alternativ kann der Steckverbinder ein Steckverbindereinsatz sein, während der zugehörige Steckverbinder eine Steckverbinderbuchse sein kann.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Vorhandensein von Flüssigkeit, Feuchtigkeit oder anderer Verunreinigungen (hier zur Vereinfachung als Flüssigkeit bezeichnet) nachgewiesen werden, indem ein Reizspannungssignal erzeugt wird und das Reizspannungssignal (oder ein Spannungssignal, welches dem Reizspannungssignal nachläuft) durch eine Impedanz an den Flüssigkeitserfassungskontakt angelegt wird. Ein Spannungssignal am Flüssigkeitserfassungskontakt kann bestimmt und als angelegtes Spannungssignal bezeichnet werden. Alternativ kann anstatt das angelegte Spannungssignal direkt zu bestimmen, auch eine Spannung proportional zum angelegten Spannungssignal am Flüssigkeitserfassungskontakt, ein Kehrwert des angelegten Spannungssignals am Flüssigkeitserfassungskontakt oder eine Spannung proportional zum Kehrwert des angelegten Spannungssignals am Flüssigkeitserfassungskontakt bestimmt und als das gemessene Spannungssignal bezeichnet werden. Auf diese Weise kann das gemessene Spannungssignal direkt nachlaufen und als Proxy für das tatsächlich angelegte Spannungssignal am Flüssigkeitserfassungskontakt verwendet werden. Ein Strom durch die Impedanz kann bestimmt und als der resultierende Strom bezeichnet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Reizspannungssignal eine Sinuswelle sein, zum Beispiel eine Niederfrequenzsinuswelle. Das Reizspannungssignal kann mit Hilfe von Pulsdichtemodulation (PDM) und Filterung erzeugt werden, um eine gewünschte spektrale Reinheit zu erreichen. Die Reizspannung kann alternativ unter Verwendung eines Digital-Analog-Wandlers (DAC) zusammen mit einer Filterung erzeugt werden, um die gewünschte spektrale Reinheit zu erreichen. Das Reizspannungssignal kann einem Transimpedanzverstärker bereitgestellt werden. Der Transimpedanzverstärker kann ein Spannungssignal erzeugen, das dem Reizspannungssignal nachläuft oder ihm folgt, und kann dieses Nachlaufspannungssignal durch eine Impedanz an den Flüssigkeitserfassungskontakt anlegen. Ein resultierender Strom kann durch einen Eingangswiderstand und einen Rückkopplungswiderstand des Transimpedanzverstärkers fließen, wodurch ein gemessenes Spannungssignal erzeugt wird. Das gemessene Spannungssignal kann der Kehrwert der Spannung am Flüssigkeitserfassungskontakt oder eine Spannung proportional zum Kehrwert der Spannung am Flüssigkeitserfassungskontakt sein. Das Reizspannungssignal und das gemessene Spannungssignal können unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) digitalisiert werden. Das Reizspannungssignal und das gemessene Spannungssignal können verwendet werden, um das Vorhandensein von Flüssigkeit am Flüssigkeitserfassungskontakt zu bestimmen. Zum Beispiel kann eine Impedanz am Flüssigkeitserfassungskontakt unter Verwendung der Amplituden und relativen Phasen des Reizspannungssignals und des gemessenen Spannungssignals gefunden werden. Die Stärke und Phase der bestimmten Impedanz kann dann verwendet werden, das Vorhandensein von Flüssigkeit am Flüssigkeitserfassungskontakt zu bestimmen.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Reizspannungssignal eine Reihe von Impulsen sein. Wie zuvor kann ein Reizspannungssignal einem Transimpedanzverstärker bereitgestellt werden. Der Transimpedanzverstärker kann ein Spannungssignal erzeugen, das dem Reizspannungssignal nachläuft oder ihm folgt, und kann dieses Nachlaufspannungssignal durch eine Impedanz an den Flüssigkeitserfassungskontakt anlegen. Ein resultierender Strom kann durch einen Eingangswiderstand und einen Rückkopplungswiderstand des Transimpedanzverstärkers fließen, wodurch ein gemessenes Spannungssignal erzeugt wird. Das gemessene Spannungssignal kann der Kehrwert der Spannung am Flüssigkeitserfassungskontakt oder eine Spannung proportional zum Kehrwert der Spannung am Flüssigkeitserfassungskontakt sein. Das Reizspannungssignal und das gemessene Spannungssignal können unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) digitalisiert werden. Eine Impedanz am Flüssigkeitserfassungskontakt kann gefunden werden, indem der Hochfrequenzabfall des gemessenen Spannungssignals sowie das anfängliche Überschwingen, die eingeschwungene Amplitude und das Unterschwingen des gemessenen Spannungssignals bestimmt werden.
In diesen und weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Flüssigkeitserfassungskontakt auf verschiedene Weisen implementiert sein. Zum Beispiel kann der Flüssigkeitserfassungskontakt auf einer Zunge in einer Steckverbinderbuchse, wie einer Universal-Serial-Bus-Steckverbinderbuchse des Typs C, implementiert sein. Die Zunge kann aus einer gedruckten Leiterplatte gebildet sein, wobei Kontakte (oder Kontaktabschnitte von Kontakten), einschließlich des Flüssigkeitserfassungskontakts, als Pads auf Oberflächen der gedruckten Leiterplatten gebildet sein können. Die gedruckte Leiterplatte kann von einem Metallrahmen getragen werden. Der Flüssigkeitserfassungskontakt kann dort positioniert werden, wo er beim Zusammenstecken mit einem entsprechenden Steckverbindereinsatz nur zufällig mit Massekontakten oder anderen Kontakten in Berührung kommt. Der Flüssigkeitserfassungskontakt kann dort positioniert werden, wo er im zusammengesteckten Zustand keine Verbindung zu einem Kontakt im entsprechenden Steckverbindereinsatz herstellt. Zum Beispiel kann der Flüssigkeitserfassungskontakt zwischen den Signalkontakten (und den Leistungskontakten) und einem Massepad auf der Zunge positioniert sein. Flüssigkeiten, die einen Strompfad zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt und einem anderen Kontakt, wie einem Stromversorgungskontakt oder einem Verbindungserfassungskontakt, bilden, können erkannt werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Zunge aus einem Kunststoffformteil gebildet sein. Das Kunststoffformteil kann von einem Metallrahmen getragen werden. Die Zunge kann ferner einen Flüssigkeitserfassungskontakt einschließen, der als Mittelplatte zwischen Kontakten auf einer Oberseite der Zunge und Kontakten auf der Unterseite der Zunge ausgebildet ist. Das Formteil kann sowohl Durchlässe von einer Oberseite der Zunge zum Flüssigkeitserfassungskontakt sowie Durchlässe von der Unterseite der Zunge zum Flüssigkeitserfassungskontakt einschließen. Die Durchlässe können in der Nähe von oder benachbart zu Kontakten, wie Signal- und Leistungskontakten, auf der Zunge liegen. Flüssigkeiten, die einen Strompfad zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt und einem anderen Kontakt, wie einem Stromversorgungskontakt oder einem Verbindungserfassungskontakt, bilden, können erkannt werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können als Reaktion auf den Nachweis einer Flüssigkeit in oder auf einem Steckverbinder verschiedene Schadensminderungsstrategien vorgenommen werden. Zum Beispiel kann ein Benutzer gewarnt werden, dass Flüssigkeit vorhanden ist und dass die Vorrichtung, in dem sich der Steckverbinder befindet, abgeschaltet werden sollte. Ein Benutzer kann gewarnt werden, dass die Vorrichtung ausgeschaltet wird, und dann kann die Vorrichtung ausgeschaltet werden. Die Vorrichtung kann sich abschalten, nachdem das Vorhandensein von Flüssigkeit nachgewiesen wurde. Flüssigkeitsausstoß- oder Reinigungstechniken können von der Vorrichtung vorgenommen oder dem Benutzer vorgeschlagen werden. Schaltungen, die mit einem oder mehreren Kontakten des Steckverbinders verbunden sind, können getrennt werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, das Vorhandensein einer offenen oder getrennten Schaltung, die mit einem Flüssigkeitserfassungskontakt verbunden ist, erkennen zu können. Ein derartiges Öffnen oder Trennen kann ein ähnliches Ergebnis wie eine flüssigkeitsfreie Umgebung bereitstellen, wodurch möglicherweise ein falsch negatives Ergebnis entsteht. Dementsprechend kann ein Loopback-Pfad für einen Loopback-Test bereitgestellt werden. Während des Loopback-Tests kann das Reizspannungssignal (oder ein Nachlaufspannungssignal, das dem Reizspannungssignal nachläuft) durch eine Impedanz an ein erstes Ende oder einen ersten Abschnitt des Flüssigkeitserfassungskontakts angelegt werden. Ein zweites Ende oder ein zweiter Abschnitt des Flüssigkeitserfassungskontakts kann mit einem Loopback-Referenzwiderstand verbunden sein. Die Erkennung des Loopback-Referenzwiderstands kann das System darüber informieren, dass ein kontinuierlicher Pfad zu und durch den Flüssigkeitserfassungskontakt vorhanden ist.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, diese Flüssigkeitserfassungsschaltung kalibrieren zu können. Dementsprechend kann ein Kalibrierungsreferenzwiderstand mit einem bekannten Wert bereitgestellt werden. Während der Kalibrierung kann das Reizspannungssignal (oder ein Nachlaufspannungssignal, das dem Reizspannungssignal nachläuft) durch eine Impedanz an den Kalibrierungsreferenzwiderstand angelegt werden. Ein gemessener Widerstand kann bestimmt und mit dem erwarteten Wert des Kalibrierungsreferenzwiderstands verglichen werden. Die Ergebnisse des Vergleichs können verwendet werden, um die Flüssigkeitserfassungsschaltung zu kalibrieren.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, in der Lage zu sein, die Flüssigkeitserfassungsschaltung und zugehörige Schaltungen vor hohen Spannungen zu schützen, die durch Flüssigkeiten in oder auf dem Steckverbinder verursacht werden. Dementsprechend können Überspannungsschaltungen eingeschlossen und mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt verbunden werden. Diese Überspannungsschaltungen können Multiplexer steuern, die mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt verbunden sind. Wenn eine Überspannungsbedingung erkannt wird, können die Multiplexer umgeschaltet werden, um die Flüssigkeitserfassungsschaltung vom Flüssigkeitserfassungskontakt zu trennen. Die Multiplexer können ferner mit anderen Schaltknoten oder offenen Schaltungen verbunden werden, wenn eine Überspannungsbedingung erkannt wird.
Das Vorhandensein von Feuchtigkeit, insbesondere in Kombination mit dem Vorhandensein eines elektrischen Feldes, kann das Wachstum von Dendriten zwischen den Kontakten stark beschleunigen. Diese Dendriten können Leiterbahnen zwischen den Kontakten bilden, die den Betrieb der mit den Kontakten verbundenen Schaltungen erheblich beeinträchtigen können. Außerdem kann eine Zunge eines Steckverbinders aus einer gedruckten Leiterplatte gebildet sein, die von einem Metallrahmen getragen wird. Beim Einstecken oder Herausziehen eines entsprechenden Steckverbinders können sich Metallfragmente aus dem Metallrahmen - sowie andere leitfähige Feststoffteilchen - um den Flüssigkeitserfassungskontakt herum ansammeln. Dies kann - zusammen mit diesen Dendriten - zur Bildung von Strompfaden aus dem Flüssigkeitserfassungskontakt führen oder dazu beitragen. Dementsprechend können eine oder mehrere erhöhte Oberflächen, die aus Lötmaske, Glasabscheidung oder anderen Schichten gebildet sind, um den Flüssigkeitserfassungskontakt und einen oder mehrere benachbarte Kontakte herum positioniert werden. Die erhöhten Oberflächen können dazu beitragen, den Aufbau von Dendriten und leitfähigen Stoffen um den Flüssigkeitserfassungskontakt herum zu verhindern, wodurch die Bildung von Strompfaden zwischen Kontakten verhindert wird.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Flüssigkeitserfassung für verschiedene Typen von Vorrichtungen bereitstellen, wie tragbare Rechenvorrichtungen, Tablet-Computer, Desktop-Computer, Laptops, All-in-One-Computer, Audio-Vorrichtungen, am Körper tragbare Rechenvorrichtungen, Mobiltelefone, Smartphones, Medientelefone, Datenspeichervorrichtungen, tragbare Medienwiedergabevorrichtungen, Navigationssysteme, Monitore, Netzteilen, Videoübertragungssysteme, Adapter, Fernbedienungsvorrichtungen, Aufladevorrichtungen und andere Vorrichtungen. Die Flüssigkeitserfassung kann in verschiedenen Steckverbindern verwendet werden. Diese Steckverbinder können Leitbahnen für Leistung und Signale bereitstellen, die mit verschiedenen Standards kompatibel sind, wie einem von einem Universal Serial Bus-Standard (USB-Standard) einschließlich USB Typ-C, High-Definition Multimedia Interface® (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet, DisplayPort, Thunderbolt™, Lightning®, Joint Test Action Group (JTAG), Test-Access-Port (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART), Taktsignale, Stromsignale und andere Arten von Standard-, Nicht-Standard- und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die bereits entwickelt wurden, sich in der Entwicklung befinden oder in der Zukunft entwickelt werden.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eines oder mehrere dieser und der anderen hierin beschriebenen Merkmale integrieren. Ein besseres Verständnis der Art und der Vorteile der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen gewonnen werden.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein elektronisches System, das durch die Einarbeitung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann;
2 veranschaulicht eine Zunge einer Steckverbinderbuchse, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann;
3 veranschaulicht eine Verbindungserfassungsschaltung, die durch die Einarbeitung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann;
4 veranschaulicht eine Steckverbinderzunge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 veranschaulicht einen Abschnitt einer Verbindungserfassungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 veranschaulicht eine Steckverbinderzunge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A und 7B veranschaulichen eine Steckverbinderzunge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8A und 8B veranschaulichen eine Steckverbinderzunge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9A veranschaulicht eine Impulswellenform, die auf einen Flüssigkeitserfassungskontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, 9B veranschaulicht ein vereinfachtes Schaltmodell einer Flüssigkeit, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkannt werden kann, und 9C veranschaulicht mögliche resultierende Strom- und Spannungswellenformen, die an einem Flüssigkeitserfassungskontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkannt werden können; und
10 veranschaulicht ein vereinfachtes Diagramm einer Flüssigkeitserfassungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 veranschaulicht ein elektronisches System, das durch die Einarbeitung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann. Diese Figur wird, ebenso wie die anderen eingeschlossenen Figuren, zu Veranschaulichungszwecken gezeigt und schränkt weder die möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch die Ansprüche ein.
In diesem Beispiel kann die erste elektronische Vorrichtung 110 über ein Kabel 130 mit der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 in Verbindung stehen. Insbesondere kann der Steckverbindereinsatz 132 am Kabel 130 in die Steckverbinderbuchse 112 an der ersten elektronischen Vorrichtung 110 eingesteckt werden, während ein zweiter Steckverbindereinsatz (nicht gezeigt) in eine zweite Steckverbinderbuchse (nicht gezeigt) an der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 eingesteckt werden kann. Die erste elektronische Vorrichtung 110 und die zweite elektronische Vorrichtung 120 können miteinander kommunizieren, indem sie sich gegenseitig Daten über das Kabel 130 senden. Die erste elektronische Vorrichtung 110 und die zweite elektronische Vorrichtung 120 können sich auch Strom über das Kabel 130 teilen.
Kontakte 220 (in 2 gezeigt) in der Steckverbinderbuchse 112 der ersten elektronischen Vorrichtung 110 und Kontakte (nicht gezeigt) im Steckverbindereinsatz 132 können Flüssigkeiten, Feuchtigkeit oder anderen Kontaminanten (wiederum zusammenfassend als Flüssigkeiten bezeichnet) ausgesetzt sein. Diese können Kontakte 220 und Kontakte (nicht gezeigt) im Steckverbindereinsatz 132 korrodieren. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Steckverbinderbuchse 112 oder dem Steckverbindereinsatz 132 erkennen zu können. Sobald das Vorhandensein einer Flüssigkeit erkannt wird, können von der ersten elektronischen Vorrichtung 110 schadensmindernde Schritte durchgeführt oder dem Benutzer vorgeschlagen werden.
2 veranschaulicht eine Zunge einer Steckverbinderbuchse, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann. Zunge 200 kann einen Rahmen 210 einschließen, der die gedruckte Leiterplatte 230 trägt. Zunge 200 kann eine Vorderkante 202 und eine Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen (EMI) oder ein Massepad 240 einschließen. Eine Anzahl von Kontakten 220 kann sich auf der Zunge 200 zwischen der Vorderkante 202, dem Rahmen 210 und dem Massepad 240 befinden. Die Kontakte 220 können gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation den Stromversorgungs- oder VBUS-Kontakt 222 und VBUS-Kontakt 223, die Sende-Differentialpaar-Kontakte 224 und die Empfangs-Differentialpaar-Kontakte 225, den Verbindungserfassungskontakt 226, den Seitenbandbenutzungskontakt 227 und die USB-Kontakte 228 einschließen. Rahmen 210 kann auf jeder Seite der Zunge 200 als Massekontakt dienen. Kontakte 220 auf der Oberseite der Zunge 200 können sich auf einer Unterseite der Zunge 200 wiederholen, wiederum gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation.
Kontakte 220 (oder kontaktierende Abschnitte von Kontakten 220) können auf der gedruckten Leiterplatte 230 plattiert werden. Wenn sich eine Flüssigkeit auf der Zunge 200 befindet, können ein oder mehrere Kontakte 220 beschädigt werden. Diese Beschädigung kann dadurch verursacht werden, dass eine Flüssigkeit einen elektrischen Kurzschluss zwischen zwei oder mehreren Kontakten 220, dem Rahmen 210 oder dem Massepad 240 verursacht. Diese Beschädigung kann sich noch verschlimmem, wenn sie zwischen Kontakten bei unterschiedlichen Spannungspotentialen auftreten. Zum Beispiel kann Flüssigkeit zwischen VBUS-Kontakt 222 und Verbindungserfassungskontakt 226 bewirken, dass hohe Ströme fließen, wodurch Schäden verursacht werden. In ähnlicher Weise kann Flüssigkeit zwischen VBUS-Kontakt 222 und Massepad 240 bewirken, dass hohe Ströme fließen, was wiederum Schäden verursacht. Darüber hinaus können diese Flüssigkeiten, insbesondere bei Vorhandensein eines Spannungspotentials, die Bildung des dendritischen Wachstums zwischen diesen Kontakten stark beschleunigen. Dieses dendritische Wachstum kann entweder die Wahrscheinlichkeit von elektrischen Kurzschlüssen zwischen diesen Kontakten erhöhen oder permanente elektrische Kurzschlüsse verursachen, wodurch die Funktionalität der Steckverbinderbuchse 112 (in 1 gezeigt) reduziert oder aufgehoben wird.
3 veranschaulicht eine Verbindungserfassungsschaltung, die durch die Einarbeitung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann. Wie in 1 kann die erste elektronische Vorrichtung 110 über ein Kabel 130 mit der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 verbunden sein. Die erste elektronische Vorrichtung 110 kann einen Verbindungserfassungskontakt 226 (als CC-Kontakt bezeichnet) einschließen. Der Verbindungserfassungskontakt 226 kann durch Pulldown-Widerstand 310 mit Masse verbunden werden, wodurch angezeigt wird, dass die erste elektronische Vorrichtung 110 eine Leistung senkende Vorrichtung ist oder als diese konfiguriert ist. Der Verbindungserfassungskontakt 226 kann mit einem zugehörigen Kontakt in der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 über Leitung 138 im Kabel 130 verbunden sein, der mit dem Pull-up-Widerstand 320 in der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 verbunden werden kann. Der Pull-up-Widerstand 320 kann anzeigen, dass die zweite elektronische Vorrichtung 120 eine Leistungsquellenvorrichtung ist oder als diese konfiguriert ist. Der VBUS-Kontakt 222 (in 2 gezeigt) kann an den Verbindungserfassungskontakt 226 angrenzen. Das Vorhandensein einer Flüssigkeit zwischen diesen Kontakten kann bewirken, dass Strom von dem VBUS-Kontakt 222 zu dem Verbindungserfassungskontakt 226 fließt. Dieses Vorhandensein einer Flüssigkeit kann dendritisches Wachstum zwischen dem VBUS-Kontakt 222 und dem Verbindungserfassungskontakt 226 verursachen.
Auch hier kann es wünschenswert sein, das Vorhandensein von Flüssigkeiten zwischen diesen und anderen Kontakten zu bestimmen zu können. Allgemeiner kann es wünschenswert sein, das Vorhandensein von Flüssigkeit auf oder in einer Steckverbinderbuchse oder einem Steckverbindereinsatz bestimmen zu können. Beispiele für Steckverbinderzungen mit dieser Kapazität sind in den folgenden Figuren gezeigt. Während diese Beispiele als auf Steckverbinderzungen implementiert gezeigt sind, können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf anderen Abschnitten von Steckverbindereinsätzen und Steckverbinderbuchsen verwendet werden.
4 veranschaulicht eine Steckverbinderzunge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zunge 400 kann in der Steckverbinderbuchse 112 (in 1 gezeigt) oder in anderen Steckverbinderbuchsen oder Steckverbindereinsätzen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zunge 400 kann die gedruckte Leiterplatte 430 einschließen. Die gedruckte Leiterplatte 430 kann von dem Rahmen 410 getragen werden. Zunge 400 kann eine Vorderkante 402 einschließen. Zunge 400 kann ferner eine EMI-Abschirmung oder einen Massepad 440 einschließen. Die gedruckte Leiterplatte 430 kann die Kontakte 420 tragen. Die Kontakte 420 können gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation den Stromversorgungs- oder VBUS-Kontakt 422 und VBUS-Kontakt 423, die Sende-Differentialpaar-Kontakte 424 und die Empfangs-Differentialpaar-Kontakte 425, den Verbindungserfassungskontakt 426, den Seitenbandbenutzungskontakt (SBU-Kontakt) 427 und die USB-Kontakte 428 einschließen. Rahmen 410 kann auf jeder Seite der Zunge 400 als Massekontakte dienen. Kontakte 420 auf der Oberseite der Zunge 400 können sich auf einer Unterseite der Zunge 400 wiederholen, wiederum gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation.
Zunge 400 kann ferner einen Flüssigkeitserfassungskontakt 450 einschließen. Ein entsprechender Flüssigkeitserfassungskontakt (nicht gezeigt) kann sich auf einer gegenüberliegenden Seite der Zunge 400 befinden. Der Flüssigkeitserfassungskontakt 450 kann so positioniert werden, dass Verbindungen zu Kontakten in dem entsprechenden Steckverbindereinsatz 132 (in 1 gezeigt) auf flüchtiges und zufälliges Aufeinandertreffen beschränkt sind. Während des Flüssigkeitserfassungsmodus kann der Flüssigkeitserfassungskontakt 450 ein angelegtes Spannungssignal übertragen. Wenn eine Flüssigkeit auf Flüssigkeitserfassungskontakten 450 vorhanden ist, kann das Vorhandensein des angelegten Spannungssignals dazu führen, dass ein Strom durch den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 fließt. Wenn Flüssigkeit ausschließlich auf dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 vorhanden ist, können kleine Ladeströme in die Flüssigkeit selbst fließen. Wenn Flüssigkeit zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 und einem zweiten Kontakt, wie VBUS-Kontakt 422 oder Massepad 440, vorhanden ist, können größere Ströme fließen. Diese Ströme können somit verwendet werden, um das Vorhandensein einer Flüssigkeit auf der Zunge 400 zu bestimmen. Die Stärke und Phasenbeziehung der Ströme, die durch den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 fließen, können Informationen über die Art und das Ausmaß der Flüssigkeit bereitstellen. Weitere Details sind nachstehend in 9 und in 10 gezeigt.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verfügt der Flüssigkeitserfassungskontakt 450 möglicherweise nicht über einen entsprechenden Kontakt in dem entsprechenden Steckverbindereinsatz 132 (in 1 gezeigt.) In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Flüssigkeitserfassungskontakt 450 einen zugehörigen Kontakt im Steckverbindereinsatz 132 aufweisen. Dies kann es der Flüssigkeitserfassungsschaltung, wie beispielsweise einer nachstehend in 10 gezeigten Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000, ermöglichen, das Vorhandensein von Feuchtigkeit im Steckverbindereinsatz 132 auch dann erkennen zu können, wenn in der Steckverbinderbuchse 112 selbst keine Feuchtigkeit vorhanden ist. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Funktionalität eines oder mehrerer Kontakte 420 zeitlich oder frequenzmäßig mit der Funktion des Flüssigkeitserfassungskontakts 450 gemultiplext werden, wodurch der Flüssigkeitserfassungskontakt 450 (entweder vorübergehend oder dauerhaft) entfernt oder umfunktioniert werden kann.
5 veranschaulicht einen Abschnitt einer Verbindungserfassungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel kann die erste elektronische Vorrichtung 110 über ein Kabel 130 mit der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 verbunden sein. Der Verbindungserfassungskontakt 426 kann durch Pulldown-Widerstand 310 mit Masse verbunden werden. Alternativ kann der Verbindungserfassungskontakt 426 durch den Multiplexer 510 von dem Pulldown-Widerstand 310 getrennt werden, wenn beispielsweise Flüssigkeit in der Steckverbinderbuchse 112 der ersten elektronischen Vorrichtung 110 erkannt wird. Der Verbindungserfassungskontakt 426 kann über die Leitung 138 mit einem zugehörigen Verbindungserfassungskontakt 526 und einem Pull-up-Widerstand 320 in der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 verbunden sein. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Multiplexer (nicht gezeigt), der dem Multiplexer 510 identisch oder diesem ähnlich ist, verwendet werden, um den Pull-up-Widerstand 320 von dem Verbindungserfassungskontakt 526 in der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 zu trennen, wenn Flüssigkeit in der Steckverbinderbuchse (nicht gezeigt) der zweiten elektronischen Vorrichtung 120 erkannt wird.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, den Verbindungserfassungskontakt 426 von einer Schaltung innerhalb der ersten elektronischen Vorrichtung 110 zu trennen. Diese Trennung kann das elektrische Feld oder das Potential zwischen Verbindungserfassungskontakt 426 und angrenzenden oder nahe gelegenen Kontakten reduzieren oder beseitigen. Diese Trennung kann einen unerwünschten Stromfluss durch eine Flüssigkeit von einem nahe gelegenen oder angrenzenden Kontakt reduzieren oder verhindern. Zum Beispiel kann das Trennen des Verbindungserfassungskontakts 426 von dem Pulldown-Widerstand 310 dazu beitragen, einen unerwünschten Stromfluss von VBUS-Kontakt 422 zu Verbindungserfassungskontakt 426 zu beseitigen oder zu reduzieren. Diese Trennung kann auch verhindern, dass die zweite elektronische Vorrichtung 120 versucht, die erste elektronische Vorrichtung 110 zu laden, was wiederum Stromfluss und elektrische Felder und Potentiale reduziert.
Auch hier kann die Flüssigkeit in der Steckverbinderbuchse 112 (in 1 gezeigt) dendritisches Wachstum zwischen und unter den Kontakten 420, dem Flüssigkeitserfassungskontakt 460 und dem Massepad 440 verursachen. Auch kann in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Rahmen 410 aus Metall, wie Titan, gebildet sein. Rahmen 410 kann unter Verwendung von Metallspritzguss oder anderen Herstellungstechniken hergestellt werden. Da der Steckverbindereinsatz 132 (in 1 gezeigt) wiederholt in die Steckverbinderbuchse 112 eingesteckt und wieder herausgezogen wird, können Teile des Rahmens 410 abgekratzt werden, wodurch kleine Körner oder Stücke aus leitfähigem Material entstehen. Diese und andere Stücke von Feststoffteilchen, einschließlich leitfähigem Material, können sich in einem oder mehreren Bereichen auf einer Oberfläche der Zunge 400 ansammeln. Beispielsweise kann sich dieses leitfähige Material zwischen den Kontakten 420, zwischen den Kontakten 420 und dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 oder zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 und dem Massepad 440 ansammeln. Um das dendritische Wachstum sowie diese Ansammlung von leitfähigem Material zu verhindern oder zu reduzieren, können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere Schutzstrukturen einschließen. Ein Beispiel ist in der folgenden Figur gezeigt.
6 veranschaulicht eine Steckverbinderzunge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zunge 600 kann in der Steckverbinderbuchse 112 (in 1 gezeigt) oder in anderen Steckverbinderbuchsen oder Steckverbindereinsätzen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Zunge 600 kann die gedruckte Leiterplatte 630 einschließen. Die gedruckte Leiterplatte 630 kann von Rahmen 610 getragen werden. Zunge 600 kann eine Vorderkante 602 einschließen. Die gedruckte Leiterplatte 630 kann die Kontakte 620 tragen. Die Kontakte 620 können gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation den Stromversorgungs- oder VBUS-Kontakt 622 und VBUS-Kontakt 623, die Sende-Differentialpaar-Kontakte 624 und die Empfangs-Differentialpaar-Kontakte 625, den Verbindungserfassungskontakt 626, den Seitenbandbenutzungskontakt 627 und die USB-Kontakte 628 einschließen. Rahmen 610 kann auf jeder Seite der Zunge 600 als Massekontakt dienen. Kontakte 620 auf der Oberseite der Zunge 600 können sich auf einer Unterseite der Zunge 600 wiederholen, ebenfalls gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation. Wie zuvor kann ein Flüssigkeitserfassungskontakt, Flüssigkeitserfassungskontakt 650, eingeschlossen sein. Flüssigkeitserfassungskontakt 650 kann zwischen den Kontakten 620 und dem Massepad 640 positioniert sein. Ein entsprechender Flüssigkeitserfassungskontakt (nicht gezeigt) kann sich auf einer gegenüberliegenden Seite der Zunge 600 befinden.
Auch hier kann dendritisches Wachstum zwischen und unter den Kontakten 620, zwischen den Kontakten 620 und dem Flüssigkeitserfassungskontakt 650, zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt 650 und dem Massepad 640 oder an anderen Stellen auf oder in der Nähe der Zunge 600 auftreten. Außerdem kann sich in diesen Bereichen leitfähiges Material ansammeln. Dementsprechend können Stege oder erhöhte Oberflächen 660 um einen oder mehrere Kontakte 620 herum angeordnet sein. Zum Beispiel können erhöhte Oberflächen 660 um VBUS-Kontakt 622 und den Verbindungserfassungskontakt 626 herum angeordnet sein. Erhöhte Oberflächen 660 können dazu beitragen, dendritisches Wachstum und die Ansammlung von leitfähigem Material zwischen dem VBUS-Kontakt 632 und dem Verbindungserfassungskontakt 626 zu verhindern. Erhöhte Oberflächen 660 können ferner dazu beitragen, dendritisches Wachstum und die Ansammlung von leitfähigem Material zwischen VBUS-Kontakt 622 und Flüssigkeitserfassungskontakt 650 sowie zwischen dem Verbindungserfassungskontakt 626 und dem Flüssigkeitserfassungskontakt 650 zu verhindern. Die erhöhte Oberfläche 662 kann zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt 650 und dem Massepad 640 positioniert sein. Die erhöhte Oberfläche 662 kann in ähnlicher Weise dazu beitragen, dendritisches Wachstum und die Ansammlung von leitfähigem Material zwischen dem Flüssigkeitserfassungskontakt 650 und dem Massepad 640 zu verhindern.
Die erhöhte Oberflächen 660 und die erhöhte Oberfläche 662 können auf verschiedene Weisen gebildet sein. Zum Beispiel können die erhöhten Oberflächen 660 und die erhöhte Oberfläche 662 aus einer Lötmaske, einer Glasabscheidung oder einer anderen Schicht gebildet sein. Alternativ können die erhöhten Oberflächen 660 und die erhöhte Oberfläche 662 vertiefte Oberflächen sein. Eine oder mehrere der erhöhten Oberflächen 660 und die erhöhte Oberfläche 662 können sich auf einer gegenüberliegenden Seite (nicht gezeigt) der Zunge 600 befinden.
In den vorstehenden Beispielen der vorliegenden Erfindung können die Zunge 400 und die Zunge 600 aus einer gedruckten Leiterplatte gebildet sein, die von einem Metallrahmen umgeben ist. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Zungen auf verschiedene Weisen gebildet sein. Zum Beispiel kann eine Zunge aus einem geformten Abschnitt gebildet sein. Dieser geformte Abschnitt kann durch einen Rahmen gestützt werden. Dieser Rahmen kann ein Metallrahmen sein. Auch in dem Beispiel von 4 kann der Flüssigkeitserfassungskontakt 450 so positioniert werden, dass Verbindungen zu Kontakten in den entsprechenden Steckverbindereinsätzen 132 (in 1 gezeigt) auf flüchtiges und zufälliges Aufeinandertreffen beschränkt sind. In diesen und weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Flüssigkeitserfassungskontakt an unterschiedlichen Positionen angeordnet sein. Ein Beispiel ist in der folgenden Figur gezeigt.
7A und 7B veranschaulichen eine Zunge für eine Steckverbinderbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zunge 700 kann in der Steckverbinderbuchse 112 (in 1 gezeigt) oder in anderen Steckverbinderbuchsen oder Steckverbindereinsätzen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. 7B ist ein Querschnitt der Zunge 700 in 7A entlang der Schnittlinie A-AA. Zunge 700 kann eine Vorderkante 702 einschließen. Zunge 700 kann den geformten Abschnitt 770 einschließen. Der geformte Abschnitt 770 kann von Rahmen 710 getragen werden. Der geformte Abschnitt 770 kann die Kontakte 720 tragen. Die Kontakte 720 können gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation den Stromversorgungs- oder VBUS-Kontakt 722 und VBUS-Kontakt 723, die Sende-Differentialpaar-Kontakte 724 und die Empfangs-Differentialpaar-Kontakte 725, den Verbindungserfassungskontakt 726, den Seitenbandbenutzungskontakt 727 und die USB-Kontakte 728 einschließen. Rahmen 710 kann auf jeder Seite der Zunge 700 als Massekontakt dienen. Kontakte 720 auf der Oberseite der Zunge 700 können sich auf einer Unterseite der Zunge 700 wiederholen, ebenfalls gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation. Der geformte Abschnitt 770 kann selbst teilweise durch den geformten Abschnitt 730 umspritzt sein.
In diesem Beispiel können die Kontakte 720 gestanzte Kontakte sein, die sich von der Zunge 700 weiter in die erste elektronische Vorrichtung 110 erstrecken. Durch diese Anordnung kann sich die Positionierung eines Flüssigkeitserfassungskontakts im Vergleich zur vorstehenden Anordnung für den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 auf der Zunge 400 und den Flüssigkeitserfassungskontakt 650 auf der Zunge 600 unterscheiden. Dementsprechend können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Flüssigkeitserfassungskontakt 750 in einer Mitte der Zunge 700 einschließen, d. h. zwischen Rahmen 710, Vorderkante 702 und Massepad 740 sowie zwischen den Kontakten 720 auf einer Ober- und Unterseite der Zunge 700.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere Durchlässe 760 durch die geformten Abschnitte 770 eingeschlossen sein. Diese Passagen 760 können Durchlässe für Flüssigkeiten bereitstellen, damit diese den Flüssigkeitserfassungskontakt 750 erreichen, damit diese erkannt werden können. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Durchlässe 760 ausreichend groß sein, um die Wirkungen von Oberflächenspannung zu vermeiden, die andernfalls verhindern könnten, dass die Flüssigkeit den Flüssigkeitserfassungskontakt 750 erreicht.
Der Flüssigkeitserfassungskontakt 750 kann durch Unterteilen einer mittleren Massefläche in verschiedene Abschnitte gebildet werden. Zum Beispiel kann eine mittlere Massefläche in den Flüssigkeitserfassungskontakt 750, die Massefläche 780 und die Massefläche 790 unterteilt werden. Die Massefläche 780 kann dazu beitragen, Signale an den Differentialpaar-Kontakten 725 von den entsprechenden Kontakten (nicht gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 700 zu isolieren. In ähnlicher Weise können die Masseflächen 790 dazu beitragen, Signale an den Differentialpaar-Kontakten 724 von den entsprechenden Kontakten (nicht gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 700 zu isolieren. Diese Strukturen werden in den folgenden Figuren gezeigt.
8A und 8B veranschaulichen eine Zunge einer Steckverbinderbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8B ist ein Querschnitt der Zunge 700 in 8A entlang der Schnittlinie B-BB. In diesem Beispiel sind der Flüssigkeitserfassungskontakt 750, die Massefläche 780 und die Massefläche 790 gezeigt. Wiederum kann die Zunge 700 den geformten Abschnitt 770 und den geformten Abschnitt 730 einschließen. Der geformte Abschnitt 730 kann ein umspritzter Abschnitt sein, der über die Vorderkanten der Kontakte 720 (in 7A und 7B gezeigt) gebildet ist. Die Durchlässe 760 können sich von einer Oberfläche des geformten Abschnitts 770 zu einer Oberfläche des Flüssigkeitserfassungskontakts 750 erstrecken. Die Massefläche 780 kann dazu beitragen, Signale an den Differentialpaar-Kontakten 725 von den entsprechenden Kontakten (nicht gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 700 zu isolieren. In ähnlicher Weise können die Masseflächen 790 dazu beitragen, Signale an den Differentialpaar-Kontakten 724 von den entsprechenden Kontakten (nicht gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 700 zu isolieren. Verschiedene Merkmale, einschließlich der Durchlässe 760, können auf der gegenüberliegenden Seite der Zunge 700 wiederholt werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Signal, wie ein Spannungssignal, an Flüssigkeitserfassungskontakte, wie Flüssigkeitserfassungskontakt 450, Flüssigkeitserfassungskontakt 650 oder Flüssigkeitserfassungskontakt 750, angelegt werden. Ein resultierender Strom kann gemessen werden, und anhand der Stärke und relativen Phase des resultierenden Stroms kann eine Bestimmung des Vorhandenseins einer Flüssigkeit vorgenommen werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Spannungssignal eine Sinuswelle sein. Wenn das Spannungssignal eine Sinuswelle ist, können Techniken der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) verwendet werden. Die Sinuswelle kann eine Frequenz von 90 Hz, 100 Hz, 110 Hz, 120 Hz, 200 Hz oder eine andere Frequenz aufweisen.
Alternativ können andere Spannungssignale auf einen Flüssigkeitserfassungskontakt, der den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entspricht, angelegt werden. Zum Beispiel können Impulswellenformen, Rechteckschwingungen, Impulsfunktionen, Sägezahnwellenformen und andere Arten von Spannungssignalen angelegt werden. Ein Beispiel ist in der folgenden Figur gezeigt.
9A veranschaulicht eine Impulswellenform, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einen Flüssigkeitserfassungskontakt angewendet werden kann. In diesem Beispiel kann nach einer Anfangszeit T1 ein Spannungsimpuls 922 mit einer Dauer δ₁ als Reiz bereitgestellt werden, wobei der Spannungsimpuls 922 in Abhängigkeit von der Spannungsamplitude auf der Achse 920 und der Zeit auf der Achse 910 gezeigt ist. Ein entsprechender Stromimpuls 942 kann daraus resultieren. In diesem Beispiel kann der Stromimpuls 942 ebenfalls eine Dauer δ₁ aufweisen und ist in Abhängigkeit von der Stromstärke auf der Achse 940 und der Zeit auf der Achse 930 gezeigt.
9B veranschaulicht ein vereinfachtes Schaltmodell einer Flüssigkeit, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachgewiesen werden kann. Das vereinfachte Schaltmodell 950 kann eine parallele Kombination von Widerstand RP und Kondensator CP in Reihe mit einem Serienwiderstand RS einschließen. Die absoluten und relativen Werte dieser Komponenten können abhängig von der, sofern vorhanden, Menge und Art der vorhandenen Flüssigkeit und dem Kontakt mit einem Flüssigkeitserfassungskontakt, wie einem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 (in 4 gezeigt), einem Flüssigkeitserfassungskontakt 650 (in 6 gezeigt) oder einem Flüssigkeitserfassungskontakt 750 (in 7A gezeigt), variieren.
9C veranschaulicht mögliche resultierende Strom- und Spannungswellenformen, die bei einem Flüssigkeitserfassungskontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst werden können. In diesem Beispiel kann der Stromimpuls 972 mit einer Dauer δ₁ das Ergebnis des Spannungsimpulses 922 (in 9A gezeigt) sein und ist in Abhängigkeit von der Stromamplitude auf der Achse 970 und der Zeit auf der Achse 960 gezeigt. Der Stromimpuls 972 kann ein Überschwingen 974 aufweisen und kann sich nach einem exponentiellen Abfall auf einen Wert 976 einpendeln. Der Stromimpuls 972 kann auch ein Unterschwingen 978 einschließen, das sich nach einem exponentiellen Abfall auf null einpendeln kann. Der Spannungsimpuls 922 kann eine Dauer δ₁ haben und kann auch das Ergebnis des Spannungsimpulses 922 sein und ist in Abhängigkeit von der Spannungsamplitude auf der Achse 990 und der Zeit auf der Achse 980 gezeigt. Der Spannungsimpuls 992 kann eine steigende Flanke 994 haben, die der RC-Zeitkonstante folgt, und kann eine Spitze 996 erreichen, bevor er auf null abfällt.
Wenn Impulse als Reizspannungssignal verwendet werden, können diese verschiedenen Eigenschaften, wie das Überschwingen 974, die steigende Flanke 994 und andere, verwendet werden, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Flüssigkeit zu bestimmen. Bei Verwendung von Sinuswellen können verschiedene Eigenschaften, wie Amplitude und Phase eines resultierenden Stroms, verwendet werden, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Flüssigkeit zu bestimmen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können das Nichtvorhandensein, das Vorhandensein und die relative Menge an Flüssigkeit unter Verwendung dieser verschiedenen Eigenschaften bestimmt werden. Ferner können unter Verwendung dieser verschiedenen Eigenschaften auch Informationen über die Art der Flüssigkeit bestimmt werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unterschiedliche Algorithmen diese Eigenschaften verwenden, wenn unterschiedliche Zungen, wie Zunge 400 (in 4 gezeigt) und Zunge 700 (in 7 gezeigt), verwendet werden.
10 veranschaulicht ein vereinfachtes Diagramm einer Flüssigkeitserfassungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000 kann mehrere Aufgaben ausführen. Zum Beispiel kann die Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000 ein Signal an einen Flüssigkeitserfassungskontakt bereitstellen und einen resultierenden Strom messen. Die Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000 kann ferner Selbstdiagnosetests durchführen. Diese Selbstdiagnosetests können einen Loopback-Test und einen Selbstkalibrierungstest einschließen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkeitserfassung unter Verwendung anderer Kontakte durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Flüssigkeitserfassung unter Verwendung von USB- oder SBU-Kontakten durchgeführt werden.
Um eine Flüssigkeitserfassung am Flüssigkeitserfassungskontakt 450 durchzuführen, kann die Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000 ein Spannungssignal an den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 anlegen und einen resultierenden Strom messen. Insbesondere kann die erste Logikschaltung 1010 ein Signal auf der Leitung 1012 erzeugen. Die erste Logikschaltung 1010 kann dieses Signal unter Verwendung von Pulsdichtemodulation (PDM) oder einer anderen Technik erzeugen. Das Signal auf der Leitung 1012 kann einer Sinuswelle ähneln oder kann ein anderer Typ von Signal sein, wie ein Impuls, eine Reihe von Impulsen, eine Sägezahnwellenform oder eine andere Art von Wellenform. Alternativ kann ein DAC (nicht gezeigt), wie ein hochauflösender DAC, verwendet werden, um eine Sinuswelle oder eine andere Art von Wellenform zu erzeugen. Filterverstärker 1020, zusammen mit den Widerständen R1 und R9, und Kondensatoren C1 und C2 können die Wellenform auf der Leitung 1012 filtern, um ein Reizspannungssignal zu erzeugen. Der Filterverstärker 1020 und seine zugehörigen Komponenten können besonders nützlich sein, wenn das Signal auf der Leitung 1012 eine Sinuswelle ist, um eine gewünschte spektrale Reinheit zu erreichen. Wenn das Signal auf Leitung 1012 ein Impuls oder eine andere Art von Wellenform ist, können der Filterverstärker 1020 und die zugehörigen Komponenten ganz oder teilweise umgangen werden, zum Beispiel mit einem Schalter (nicht gezeigt).
Das Reizspannungssignal am Ausgang des Filterverstärkers 1020 kann auf der Leitung 1042 an den Analog-Digital-Wandler 1040 bereitgestellt werden. Das Reizspannungssignal am Ausgang des Filterverstärkers 1020 kann ferner einem nicht invertierenden Eingang des Transimpedanzverstärkers 1030 bereitgestellt werden. In dieser Konfiguration kann der invertierende Eingang des Transimpedanzverstärkers 1030 dem nicht invertierenden Eingang des Transimpedanzverstärkers 1030 nachlaufen, wodurch das Reizspannungssignal an der Ausgangsspannung des Filterverstärkers 1020 nachläuft. Diese Nachlaufsignalspannung kann über den Widerstand R2 und den Schalter 1057 an den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 an der Stelle 452 als die angelegte Signalspannung angelegt werden. Der Stromfluss in den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 kann durch den Eingangswiderstand R2 und den Rückkopplungswiderstand R3 des Transimpedanzverstärkers 1030 bereitgestellt werden. Dies kann ein gemessenes Spannungssignal am Ausgang des Transimpedanzverstärkers 1030 auf der Leitung 1044 erzeugen. Dieses gemessene Spannungssignal spiegelt also den Strom wider, der durch den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 fließt. Dieses gemessene Spannungssignal kann durch den Analog-Digital-Wandler 1040 umgewandelt werden.
Auf diese Weise kann der Analog-Digital-Wandler 1040 ein Reizspannungssignal auf der Leitung 1042 abtasten. Der Analog-Digital-Wandler 1040 kann ferner ein gemessenes Spannungssignal auf der Leitung 1044 abtasten, das einem Strom nachläuft, der durch den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 fließt. Auf diese Weise können die Stärke des durch den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 fließenden Stroms und seine Phasenbeziehung zum Reizspannungssignal auf der Leitung 1042 bestimmt werden. Diese Informationen können verwendet werden, um das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Steckverbinderbuchse 112 (in 1 gezeigt), welche die Zunge 400 beherbergt, zu bestimmen.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können als Reaktion auf den Nachweis einer Flüssigkeit in oder auf einem Steckverbinder verschiedene Schadensminderungsstrategien vorgenommen werden. Zum Beispiel kann ein Benutzer gewarnt werden, dass sich Flüssigkeit auf der Zunge 400 befindet und dass die erste elektronische Vorrichtung 110 (in 1 gezeigt) ausgeschaltet werden sollte. Ein Benutzer kann gewarnt werden, dass die erste elektronische Vorrichtung 110 sich ausschaltet und dann kann die erste elektronische Vorrichtung 110 sich ausschalten. Die erste elektronische Vorrichtung 110 kann sich nach dem Erfassen von Flüssigkeit abschalten. Flüssigkeitsausstoß- oder Reinigungstechniken können von der Vorrichtung vorgenommen oder dem Benutzer vorgeschlagen werden. Die Schaltung, die mit einem oder mehreren Kontakten 420 (in 4 gezeigt) verbunden ist, kann getrennt werden.
Die Flüssigkeitserfassung kann zu verschiedenen Zeiten erfolgen. Zum Beispiel können Flüssigkeitserfassungsmessungen kontinuierlich erfolgen. Flüssigkeitserfassungsmessungen können kontinuierlich erfolgen, wenn eine Vorrichtung verwendet wird. Flüssigkeitserfassungsmessungen können in regelmäßigen Abständen erfolgen, unabhängig davon, ob die Vorrichtung verwendet wird oder nicht. Flüssigkeitserfassungsmessungen können in regelmäßigen Abständen erfolgen, wenn die Vorrichtung verwendet wird. Flüssigkeitserfassungsmessungen können nach einem Ereignis erfolgen, wie einem Abfall, der unter Verwendung eines Beschleunigungsmessers in der Vorrichtung erfasst wird. Flüssigkeitserfassungsmessungen können nach dem Einschalten der Vorrichtung erfolgen. Flüssigkeitserfassungsmessungen können nach dem Start einer Abschaltung der Vorrichtung erfolgen. Flüssigkeitserfassungsmessungen können bei jeder Kombination dieser oder anderer Zeiten auftreten.
Wenn Flüssigkeitserfassungsmessungen erfolgen, kann der Schalter 1056 den Widerstand R4 über die Leitung 1014 mit dem Widerstand R6 verbinden. Auf diese Weise kann der Widerstand R4 die Spannung auf der Leitung 1014 herunterziehen, und als Reaktion kann die erste Logikschaltung 1010 bestimmen, dass Messungen stattfinden. Auch in diesem Zustand kann der Schalter 1057 R2 mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 an dem Standort 452 verbinden. Der Schalter 1066 kann die Stelle 454 des Flüssigkeitserfassungskontakts 450 mit einer offenen Schaltung verbinden. In ähnlicher Weise können die Widerstände R7 und R8 durch den Schalter 1067 mit einer offenen Schaltung verbunden werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, sicherzustellen, dass die Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000 korrekt mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 an der Zunge 400 verbunden ist. Sollte es zu einer versehentlichen Trennung der Verbindung kommen, würde das Vorhandensein einer Flüssigkeit am Flüssigkeitserfassungskontakt 450 unerkannt bleiben. Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Loopback-Pfad bereitstellen, um zu bestimmen, ob die für die Flüssigkeitserfassung erforderlichen Verbindungen intakt sind.
Während eines Loopback-Pfadtests kann erneut eine Spannung durch den Widerstand R2 an den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 an der Stelle 452 angelegt werden. Die Stelle 454 des Flüssigkeitserfassungskontakts 450 kann über den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 mit der Stelle 452 verbunden sein und kann durch den Schalter 1066 mit dem Widerstand R5 verbunden sein. Widerstand R5 kann ein Widerstand mit einem bekannten Wert und einem bekannten Temperaturkoeffizienten sein. Widerstand R5 kann einen erwarteten Strom durch die Widerstände R2 und R3 des Transimpedanzverstärkers 1030 ziehen. Wenn der erwartete Strom (in Anbetracht der Temperatur der Schaltung) gemessen wird, kann bestimmt werden, dass die Flüssigkeitserfassungsschaltung korrekt mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 verbunden ist. Während in diesem Beispiel die Zunge 400 gezeigt wird, können auch andere Zungen, wie Zunge 600 (in 6 gezeigt) und Zunge 700 (in 7 gezeigt), in ähnlicher Weise mit einer Flüssigkeitserfassungsschaltung 1000 verwendet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, die Flüssigkeitserfassungsschaltung zu kalibrieren. Während der Kalibrierung kann der Widerstand R4 über den Schalter 1056 mit dem Eingangswiderstand R2 verbunden werden. Widerstand R4 kann ein bekannter Widerstand mit einem bekannten Temperaturkoeffizienten sein. Dieser bekannte Widerstand kann, in Anbetracht der Temperatur der Schaltung, einen Strom ziehen, der gemessen werden kann und mit einem erwarteten Strom verglichen werden kann. Die Flüssigkeitserfassungsschaltung kann basierend auf diesem Vergleich kalibriert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, die Flüssigkeitserfassung an anderen Kontakten auszuführen. Zu diesem Zweck kann der Widerstand R2 über den Schalter 1067 mit den Widerständen R7 und R8 verbunden werden. Die Widerstände R7 und R8 können durch den Multiplexer 1070 ferner entweder mit den USB-Kontakten 428 oder den SBU-Kontakten 427 verbunden werden. In dieser Konfiguration kann der Widerstand R2 durch den Schalter 1057 von dem Flüssigkeitserfassungskontakt 450 getrennt werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Schalter 1056 und Schalter 1057 im Multiplexer 1050 durch Logik 1054 gesteuert werden. In ähnlicher Weise können Schalter 1066 und Schalter 1067 im Multiplexer 1060 durch Logik 1064 gesteuert werden. Logik 1054 und Logik 1064 können durch die zweite Logikschaltung 1080 gesteuert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Kontakte, wie der Flüssigkeitserfassungskontakt 450, Überspannungsbedingungen ausgesetzt werden. Wenn eine Überspannungsbedingung erkannt wird, können diese Kontakte von der Flüssigkeitserfassungsschaltung getrennt werden. Zum Beispiel kann eine Überspannungsbedingung am Schalter 1056 oder Schalter 1057 im Multiplexer 1050 durch die Überspannungsschaltung 1052 erkannt werden. Die Überspannungsschaltung 1052 kann dann entsprechend reagieren. Zum Beispiel kann die Überspannungsschaltung 1052 den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 über den Schalter 1057 mit einer offenen Schaltung verbinden. In ähnlicher Weise kann eine Überspannungsbedingung am Schalter 1066 oder Schalter 1067 im Multiplexer 1060 durch die Überspannungsschaltung 1062 erkannt werden. Die Überspannungsschaltung 1062 kann dann entsprechend reagieren. Zum Beispiel kann der Schalter 1066 im Multiplexer 1060 den Flüssigkeitserfassungskontakt 450 über den Schalter 1066 mit einer offenen Schaltung verbinden. Die Leitungen 1072 können über den Schalter 1067 mit einer offenen Schaltung verbunden werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Multiplexer 1050 und Multiplexer 1060 ihre jeweiligen Schalter nach der Erkennung einer Überspannungsbedingung mit anderen Schaltknoten oder offenen Schaltungen verbinden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Flüssigkeitserfassung für verschiedene Typen von Vorrichtungen bereitstellen, wie tragbare Rechenvorrichtungen, Tablet-Computer, Desktop-Computer, Laptops, All-in-One-Computer, am Körper tragbare Rechenvorrichtungen, Audio-Vorrichtungen, Mobiltelefone, Smartphones, Medientelefone, Datenspeichervorrichtungen, tragbare Medienwiedergabevorrichtungen, Navigationssysteme, Monitore, Netzteile, Videoübertragungssysteme, Adapter, Fernbedienungsvorrichtungen, Aufladevorrichtungen und andere Vorrichtungen. Die Flüssigkeitserfassung kann in verschiedenen Arten von Steckverbindern erfolgen. Diese Steckverbinder können Leitbahnen für Leistung und Signale bereitstellen, die mit verschiedenen Standards kompatibel sind, wie einem von einem Universal Serial Bus-Standard (USB-Standard) einschließlich USB Typ-C, High-Definition Multimedia Interface® (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet, DisplayPort, Thunderbolt™, Lightning®, Joint Test Action Group (JTAG), Test-Access-Port (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART), Taktsignale, Stromsignale und andere Arten von Standard-, Nicht-Standard- und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die bereits entwickelt wurden, sich in der Entwicklung befinden oder in der Zukunft entwickelt werden.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie soll weder erschöpfend sein, noch die Erfindung auf die genaue beschriebene Form beschränken, und im Lichte der vorstehenden Lehre sind viele Modifikationen und Variationen möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgesucht und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen so gut wie möglich zu erläutern und es dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, die für den jeweiligen in Erwägung gezogenen Verwendungszweck geeignet sind, optimal zu nutzen. Es versteht sich somit, dass die Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Patentansprüche abdecken soll.

Claims

Steckverbinder, umfassend: eine Zunge; eine Vielzahl von Kontakten mit Kontaktoberflächen auf der Zunge, wobei jeder der Vielzahl von Kontakten physikalische und elektrische Verbindungen mit einem entsprechenden Kontakt in einem zugehörigen Steckverbinder bilden soll, wenn der Steckverbinder mit einem zugehörigen Steckverbinder zusammengesteckt wird; einen Flüssigkeitserfassungskontakt, der von jedem Kontakt in dem entsprechenden Steckverbinder getrennt bleiben soll, wenn der Steckverbinder mit dem zugehörigen Steckverbinder zusammengesteckt wird; und eine Flüssigkeitserfassungsschaltung, die mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt gekoppelt ist, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung den Flüssigkeitserfassungskontakt verwendet, um ein Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Zunge zu bestimmen.
Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung eine Kontinuität zwischen der Flüssigkeitserfassungsschaltung und dem Flüssigkeitserfassungskontakt bestimmt.
Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei sich der Flüssigkeitserfassungskontakt auf der Zunge befindet.
Steckverbinder nach Anspruch 3, wobei die Zunge aus einer gedruckten Leiterplatte gebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, wobei sich der Flüssigkeitserfassungskontakt in der Zunge befindet.
Steckverbinder nach Anspruch 5, wobei die Zunge aus Kunststoff geformt ist.
Steckverbinder nach Anspruch 6, wobei die Zunge eine Öffnung von dem Flüssigkeitserfassungskontakt zu einer Oberfläche der Zunge umfasst.
Steckverbinder, umfassend: eine Zunge; eine Vielzahl von Kontakten mit Kontaktoberflächen auf der Zunge, wobei jeder der Vielzahl von Kontakten physikalische und elektrische Verbindungen mit einem entsprechenden Kontakt in einem zugehörigen Steckverbinder bilden soll, wenn der Steckverbinder mit einem zugehörigen Steckverbinder zusammengesteckt wird; einen Flüssigkeitserfassungskontakt; und eine Flüssigkeitserfassungsschaltung, die mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt gekoppelt ist, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung eine Kontinuität zwischen der Flüssigkeitserfassungsschaltung und dem Flüssigkeitserfassungskontakt bestimmt, und wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung den Flüssigkeitserfassungskontakt verwendet, um ein Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Zunge zu bestimmen.
Steckverbinder nach Anspruch 8, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung eine Wellenform an den Flüssigkeitserfassungskontakt bereitstellt, wenn die Flüssigkeitserfassungsschaltung das Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Zunge bestimmt.
Steckverbinder nach Anspruch 9, wobei die Wellenform ein Impuls ist.
Steckverbinder nach Anspruch 9, wobei die Wellenform eine Sinuswelle ist.
Steckverbinder nach Anspruch 8, wobei sich der Flüssigkeitserfassungskontakt auf der Zunge befindet.
Steckverbinder nach Anspruch 12, wobei die Zunge aus einer gedruckten Leiterplatte gebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 8, wobei die Vielzahl von Kontakten angeordnet ist, um sich in der Nähe einer Vorderkante der Zunge zu erstrecken, wobei der Steckverbinder ferner ein Massepad hinter der Vielzahl von Kontakten umfasst, so dass die Vielzahl von Kontakten zwischen dem Massepad und der Vorderkante der Zunge liegt, wobei der Flüssigkeitserfassungskontakt zwischen dem Massepad und der Vielzahl von Kontakten liegt.
Steckverbinder, umfassend: eine Zunge; eine Vielzahl von Kontakten, die sich jeweils in der Nähe einer Vorderkante der Zunge erstrecken, die jeweils eine kontaktierende Oberfläche auf der Zunge aufweisen, die jeweils physikalische und elektrische Verbindungen mit einem entsprechenden Kontakt in einem zugehörigen Steckverbinder bilden sollen, wenn der Steckverbinder mit einem zugehörigen Steckverbinder zusammengesteckt wird; ein Massepad hinter der Vielzahl von Kontakten, so dass die Vielzahl von Kontakten zwischen dem Massepad und der Vorderkante der Zunge liegt; und einen Flüssigkeitserfassungskontakt zwischen dem Massepad und der Vielzahl von Kontakten.
Steckverbinder nach Anspruch 15, ferner umfassend eine Flüssigkeitserfassungsschaltung, die mit dem Flüssigkeitserfassungskontakt gekoppelt ist, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung den Flüssigkeitserfassungskontakt verwendet, um ein Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Zunge zu bestimmen.
Steckverbinder nach Anspruch 16, wobei der Flüssigkeitserfassungskontakt von jedem beliebigen Kontakt in dem entsprechenden Steckverbinder getrennt bleibt, wenn der Steckverbinder mit dem zugehörigen Steckverbinder zusammengesteckt wird.
Steckverbinder nach Anspruch 17, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung eine Kontinuität zwischen der Flüssigkeitserfassungsschaltung und dem Flüssigkeitserfassungskontakt bestimmt.
Steckverbinder nach Anspruch 18, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung eine Wellenform an den Flüssigkeitserfassungskontakt bereitstellt, wenn die Flüssigkeitserfassungsschaltung das Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Zunge bestimmt, wobei die Wellenform ein Impuls ist.
Steckverbinder nach Anspruch 18, wobei die Flüssigkeitserfassungsschaltung eine Wellenform an den Flüssigkeitserfassungskontakt bereitstellt, wenn die Flüssigkeitserfassungsschaltung das Vorhandensein von Flüssigkeit auf der Zunge bestimmt, wobei die Wellenform eine Sinuswelle ist.