Entprellen

Oszillogramm eines über etwa 250 µs prellenden Tasters

Als Prellen wird ein mechanisches Problem bei elektrischen Schaltern und Tastern bezeichnet: Statt des sofortigen elektrischen Kontaktes ruft die Betätigung des Schalters zunächst ein mehrfaches Schließen und Öffnen des Kontakts innerhalb von Sekundenbruchteilen hervor. Ebenso kommt es beim Ausschalten der Schalter bzw. Loslassen der Taster nach der ersten Unterbrechung zu wiederholten erneuten Kontakten. Der Grund sind federnde Effekte an Bauteilen der Schaltermechanik. Siehe auch Physik: Elastischer Stoß

Dieser Effekt würde bei digitalen Eingabeverarbeitungsgeräten (Computertastatur, Eingabecontroller an Tastenfeldern etc.) dazu führen, dass jeder dieser prellenden Schließvorgänge als eigene Eingabe (Mehrfacheingabe) registriert wird.

Bei Starkstromkontakten

In der Starkstromtechnik führt das unvermeidliche Prellen bei zu schwacher Auslegung der schließenden Kontakte durch den bei jedem Öffnen entstehenden Lichtbogen zum Kontaktverschweißen und damit zum Ausfall des Schalters.

Gegenmaßnahmen

Nachteilige Auswirkungen des Prellens von Leistungskontakten bei Wechselstrom können durch

• Verringerung des Einschaltstromstoßes (Einschaltstrombegrenzung)
• Funkenlöschkombination

verringert werden.

Störungen beim Abschalten induktiver Gleichstromlasten können durch eine Freilaufdiode vermieden werden.

Seit Beginn der elektronischen Signalverarbeitung und der damit einhergehenden Relevanz dieses Phänomens bei Signalschaltern und Relais wurden verschiedene Hard- und Softwareverfahren entwickelt, um dem Prellen und dessen Auswirkungen entgegenzuwirken. Diese Maßnahmen nennt man Entprellen.

Entprellen per Hardware (Entprellschaltung)

• Signaltasten kann ein Tiefpass (RC-Glied) und ein Schmitt-Trigger nachgeschaltet werden
• In kritischen Anwendungsfällen kann man Schalter oder Taster als Wechselschalter, also mit zwei Ausgängen, ausführen, die über ein RS-Flipflop angeschlossen werden.
• früher verwendete man quecksilberbenetzte (sogenannte „nasse“) und damit prellfreie Kontaktflächen - sie sind heute nicht mehr zulässig.

Entprellen per Software (Entprellroutine)

• vom Schaltkontakt werden nach der ersten detektierten Zustandsänderung für kurze Zeit keine Befehle entgegengenommen (Totzeit). Dieses Verfahren ist anfällig gegen Störimpulse.
• der Befehl wird erst ausgeführt, wenn das Schaltsignal nach einer gewissen Zeit (Entprellzeit) immer noch das gleiche ist.
• Das Schaltsignal wird wiederholt in sehr kurzen Zeitabständen (wenige Millisekunden) abgefragt. Wenn die Abfrage beispielsweise 50 mal das gleiche Resultat ergibt, wird davon ausgegangen, dass das Prellen abgeklungen ist und das Ergebnis wird an das übergeordnete Programm weitergegeben.

Schaltspannungs-Flanken können wegen ihres steilen Anstiegs auch kapazitiv auf benachbarte Leitungen überkoppeln und dort Störungen verursachen. Es ist daher zweckmäßig, die Flankensteilheit bereits in der Nähe des Befehlsgerätes zu begrenzen (RC-Glied, Leitgummitasten).

Prellfreie Tasten bzw. Befehlsgeräte

• Piezo- und Hall-Tasten enthalten bereits Schwellwertschalter zur Entprellung
• Taster aus der Paarung Leitgummi/Gold sind weitgehend, jedoch nicht zwingend prellfrei.

Leitgummi/Gold-Tasten besitzen einen hohen, beim Betätigen allmählich ab- bzw. zunehmenden Kontaktübergangswiderstand, sind bei Vermeidung von Verschmutzungen sehr zuverlässig und sind daher besonders für Eingaben in elektronische Schaltungen geeignet. Sie werden unter anderem in Computer- und Geräte-Tastaturen, als lötbare Einzeltasten, in Fernbedienungen und Mobiltelefonen verwendet.

Weitere Wortbedeutungen

Analog zu dieser Ursprungsbedeutung wird mit „Prellen“ in Medien wie z. B. dem Usenet auch die von manchen Menschen an den Tag gelegte Verhaltensweise, mehrere gleiche Satzzeichen aneinanderzureihen, bezeichnet.

Der Begriff „Prellen“ steht auch für eine Form des Betrugs.

Weiterhin können auch Werkzeuge wie der Stiel eines Hammers in der Hand nachfedern und damit unangenehm prellen. Dies tritt dann auf, wenn das Schlagwerkzeug nicht mit dem Stoßmittelpunkt auf den zu bearbeitenden Gegenstand trifft. Besonders deutlich ist der Effekt bei einer langen Latte, die mit ihrem Ende aus einer kreisförmigen Bewegung auf eine feste Unterlage geschlagen wird. Der Stoßmittelpunkt liegt für das prellfreie Schlagen in diesem Fall bei 2/3 der Gesamtlänge der Latte.