EMV beinhaltet die Betrachtung von Aussendung von Störungen, die Störfestigkeit während der Beeinflussung durch elektromagnetische Störgrößen. Bereits ab etwa 10 MHz wird ein großer Teil der Störenergie eines elektronischen Geräts als elektromagnetische Strahlung über das Gehäuse oder die daran angeschlossenen Leitungen an die Umgebung abgegeben.

Die EMV spielt bei jedem elektrischen Gerät, dass in Europa auf den Markt kommt eine große Rolle. Um die elektrischen Geräte zu prüfen gibt es EMV-Labore, in denen die Geräte getestet werden. Dort wird die Störstrahlung gemessen.

Analoge integrierte Schaltungen arbeiten direkt mit physikalischen Werten. Zum Beispiel Spannung, Strom, Temperatur oder Druck. Die Zustände sind variabel und haben einen großen Toleranzbereich. Im Vergleich dazu arbeiten digitale integrierte Schaltungen mit Informationen, in Form von Nullen und Einsen. Dabei handelt es sich um definierte Zustände.

In vielen analogen Schaltungen sind bipolare Transistoren immer noch die am besten geeigneten Transistoren. In der Digitaltechnik wurden die bipolaren Transistoren durch unipolare Transistoren und CMOS vollständig abgelöst.

Im Gegensatz zur Digitaltechnik entwickelt sich die Bipolartechnik nur mit kleinen Schritten weiter. Fortschritte in der Bipolartechnik finden hauptsächlich in der Verfeinerung der Schaltungen statt. Außerdem greifen bei analogen Schaltungen physikalische Begrenzungen, die weitere Verbesserungen unmöglich machen. Es gibt bipolare ICs, die vor 25 Jahren eingeführt wurden und heute immer noch unverändert verwendet werden.

Technische Durchbrüche in der Analogtechnik sind selten und machen sich erst dann bemerkbar, wenn sie sich auf dem Markt etabliert haben.

Leitungen, Kabel, Adern, Draht? Da blickt doch keiner durch. Sogar die Fachleute haben Probleme diese Begriffe auseinander zu halten. Da die Begriffe alle sehr schwammig und überall anders verwendet werden, hier der Versuch einer Begriffsdefinition.

Wo sind die Unterschiede?

• Leiter
• Leitung
• Kabel
• Ader
• Draht
• Litze

Leiter

Ein Leiter besteht aus einem oder mehreren Metalldrähten zum Fortleiten des elektrischen Stroms.

Leitung

Die Leitung ist der Überbegriff für so ziemlich Alles, was den elektrischen Strom fortleitet. Zum Beispiel Kabel zur Überbrückung räumlicher Distanz, Hochspannungsleitung, Telefonleitung, Mantelleitung, Installationsleitung, etc.

Häufig verwendete Leitungen sind:

• Mantelleitung: Ein- oder mehradrige Leitung mit Mantel für die feste Verlegung.
• Schlauchleitung: Ein- oder mehradrige flexible Leitung mit Mantel.
• Stegleitung: Mehradrige Leitung, bei der die Adern flach nebeneinander angeordnet sind und von einer dünnen Umhüllung umgeben sind. Geeignet für die geschützte feste Verlegung unter Putz.
• Verdrahtungsleitung: Einadrige Leitung für die innere Verdrahtung von Verteilern, Geräten, Anlagen und Maschinen.
• Zwillingsleitung: Zweiadrige flexible Leitung, bei der sich die Adern leicht voneinander trennen lassen.

Kabel

Ein Kabel bezeichnet eine ummantelte elektrische Leitung. Ein Kabel kann auch ein Verbund mehrerer Litzen, isolierter Drähte oder Adern sein. Das Wort Kabel fällt aber auch immer im Zusammenhang mit Erdkabel, also ein Kabel das in die Erde kommt.

Beispiele für Kabel:

• Steuerkabel: Ist ein isoliertes mehradriges Kabel, das der Steuerung und nicht der Energieversorgung dient. Es hat meist einen geringerer Querschnitt. Der Leiter ist ein Draht oder Litze.
• Installationskabel: Fest zu verlegendes Kabel für Elektroinstallationen. Der Leiter ist ein starrer Draht.

Unterschied zwischen Kabel und Leitung

Es gibt keine genau Definition. Aber in der Regel sind Kabel starr und Leitungen flexibler. Je nach Branche und Fachjargon werden die Begriffe anders verwendet.

Adern

Als Ader wird ein einzelner Leiter mit seiner Isolierung bezeichnet. Adern sind stromführende Drähte oder Litzen oder auch nur der einzelne Leiter eines Kabels.

Beispiele für Adern:

• Aderleitung: Einadrige, meist isolierte Litze oder Draht isoliert.
• Paar oder Adernpaar: Zwei miteinander verseilte Adern.

Draht

Der Draht ist ein einzelner, meist starrer und massiver Leiter, der unter Umständen nicht isoliert ist, und Verbindungen in Geräten herstellt.

Besonderheit: Der Schaltdraht

Der Schaltdraht verbindet Endpunkte in Verteilern. Er kann je nach Verwendungszweck auch ein- oder mehradrig sein. Schaltdraht hat einen Durchmesser von 0,3 bis 0,8 mm und wird an den Endpunkten verlötet, gewrappt oder in Schneidklemmtechnik (z. B. LSA) aufgelegt.

Litze

Eine Litze besteht aus vielen feinen Kupferdrähtchen. Dadurch ist die Leitung flexibel und biegsam.

Elektronik, die wie die menschliche Haut dehnbar ist, gehört die Zukunft. Dazu gehören Leiterplatten, die sich einer Bewegung anpassen können. Gefragt sind flexible und dehnbar Stoffe und Folien, die sowohl biegsam als auch dehnbar sind, damit sie der Bewegung des Menschen folgen können.

Eigenschaften der dehnbaren Leiterplatte

In Kleidung mit einem maximalen Tragekomfort muss die eingebettete Elektronik in der Lage sein, der Bewegung zu folgen und dann auch noch zu funktionieren.

• flexibel
• dehnbar
• biokompatibel
• luftdurchlässig
• wasserfest
• waschbar

In Laboren wird bereits an dehnbaren Verbindungstechnologien und flexiblen Schaltungstechniken geforscht. Dazugehören nicht nur elastische Verbindungsdrähte, sondern auch sehr kleine Bauteile.

Fertigungsmethoden

Die Integration von Elektronik in die Herstellungskette der Textilindustrie ist eine besondere Herausforderung. Die starren Bauteile müssen in ein flexibles Trägermaterial eingebettet werden. Zum Beispiel thermoplastisches Polyurethan (TPU).
Eine leitfähige Paste wird im Siebdruckverfahren auf Stoffe aufgebracht. Nach der Formung bleiben die Strukturen leitfähig und flexibel. Besondere Schwierigkeit bereitet der Übergang zwischen dem dehnbaren Trägermaterial und den konventionellen starren Bauteilen. Momentan werden fertige Module benötigt, die mit bekannten Methoden aufgebügelt oder laminiert werden.

Anwendungen

Die ersten flexiblen Geräte wird in intelligenter Kleidung, später sollen medizinische Anwendungen folgen.

• dehnbare Elektronik und Medizintechnik passen gut zusammen
• intelligente Verbandeinlagen
• Sensoren mit Speicher

Das Grundprinzip: Eine Strommessung setzt einen Widerstand in der Leitung voraus, durch den der zu messende Strom fließt. Die an diesem Widerstand abfallende Spannung wird verstärkt und dann in ein Signal umgewandelt welches sich für die berührungslose Messung eignet.