你的U盘为什么插不进去?

文摘   2025-01-03 10:44   新疆  

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U盘,作为一个最为日常的办公用品,你是否真的了解它呢?为什么有时候我们总是无法顺利地插入一个U盘呢?最为常见的情节是,插不进去的时候,我们通常以为是插反了,于是把它反过来,但发现还是插不进去,最后发现最开始的方向才是正确的,甚至有时候,翻面好几次也插不进去。究竟是U盘本身的问题,还是我们的操作方法有误呢?


U盘的构造


要想弄清楚这个问题,我们就要首先来了解一下U盘的构造了。我们通常所说的U盘,指的是便携式移动存储设备,也叫闪存盘,它使用通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)标准进行通信,缩写也就是我们熟知的USB,U盘中的U也是来自这个缩写的首字母,U盘使用的硬件规范是USB-A接口,也就是大家最为常见的U盘接口结构。






下面我们就来详细拆解一下U盘接口的构造,首先连接器件一般分为公头和母头,如下图所示,左侧为公头,而右侧为母头,从图中我们可以看到,口主要由外部的金属外壳和内部的绝缘材料构成,绝缘材料上面贴附着导电的端子,当公母头对接时,这4个导电的端子互相接触,连通数据的传输。



USB-A接口比较显著的一个特点是,它是区分正反方向的,而且方向不好辨认,从外观上看都是一个矩形,只有眼睛对着接口里面看时,你才能确定它的方向。


所以,U盘无法插入的第一个原因是,你插错了方向。要解决这个问题,除了自己插U盘之前多看两眼,现在有一部分产品会将接口内部的绝缘材料替换为醒目的颜色,比如橙色,这样你就可以快速找到它的正确方向。


USB-A接口的工作原理


下一个问题来了,那为什么有时候,我们明明找到了正确的方向,却还是插不进去,进一步骗过大脑,让我们以为方向插反了,然后反复地翻面呢?这种情况下可能就是你插入手法的问题了。为了解释这一点,我们需要详细来分析一下,类似于USB-A接口的这种连接器件是如何工作的。


作为连接器件来说,首先就是不需要花很大力气就能够插得进去,其次插进去之后还不能很容易地掉出来。这其中可是有不少力学方面的知识呢。通过下图我们可以看到,在USB接口母头内部,藏了这样一些小的簧片,当公头插入时,这些簧片先与公头的外壳接触,从而引发簧片的弹性变形,当插入到一定深度,USB接口公头上的方形开孔就会起作用了,这些开孔与簧片的位置对应,随着逐渐插入,簧片会落到这些开孔中,簧片一部分的弹性势能得以释放,从而“锁”住公头,不至于让其轻易地掉出去。同时,母头两侧也有一对簧片,而公头上并没有容纳他们的开孔,这样两侧的簧片在公头插入后就会一直保持变形,持续地与公头接触,有助于保持连接的稳定。


艺术展览
ART EXHIBI


在与USB-A结构类似连接器的设计中,簧片与插针的接触行为是主要考虑的因素,调控设计不同的簧片尺寸、材料等,将导致所需要的插拔力发生变化。插拔力一方面决定了连接器连接的难易程度;另一方面也决定了电气导体之间的接触正压力,进而决定接触电阻,直接影响连接器的可靠性。


通过简单地分析我们可以知道,若想让公头顺利地与内部的簧片接触,则需要将公头笔直地插入母头,如果略有角度倾斜,那公头很有可能先接触到内部的绝缘材料,从而让U盘卡住。


所以,U盘插不进去的第二的原因就是你并没有笔直地插入,而是倾斜地插入U盘,从而卡住U盘,让我们以为插反了。所以下一次插不进去,可以先看看自己的U盘有没有插歪。


最后一个原因就是U盘本身的问题了,某一些开放型U盘为了美观性设计,并没有为簧片留下开孔,簧片一直持续地变形,这就让其所需要的插入力更大,也更难以插入。此外,U盘保护的金属外壳受损、氧化等,也会让U盘插入变得困难。



所以下次U盘再插不进去的时候,你应该就知道该如何检查了吧!



参考文献

[1]李子敬,吕志浩,张建新.USB插入成功率的影响因素研究[J].无线互联科技,2018,15(03):111-114.

[2]林思达,潘骏,陈文华,等.电连接器可靠性研究述评[J].机电元件,2009,29(04):52-57.

[3]潘骏,靳方建,陈文华,等.电连接器接触件结构分析与插拔试验[J].中国机械工程,2013,24(12):1636-1641.



图片源自于网络和AI创作,仅供科普参考


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