Xreferat.com » Рефераты по радиоэлектронике » Детонометр разработка конструкции

Детонометр разработка конструкции

1. ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ


1.1. Призначення приладу, що проектується

Не секрет, що багато аматорів магнітного запису судять про якість звучання магнітофона, покладаючись на свій слух. Слів немає, суб'єктивна оцінка звучання дуже важлива й обов'язково повинна враховуватися, проте навряд чи її можна вважати цілком достовірною: вона багато в чому залежить від характеру і якості фонограми, апаратури, використовуваної разом із магнітофоном (попереднього підсилювача ЗЧ, темброблока, підсилювача потужності ЗЧ, акустичної системи), музичної культури і досвіду слухача і навіть від його настрою. Всі ці фактори не грають ролі при об'єктивній оцінці параметрів магнітофона за допомогою спеціальних вимірювальних приладів, що при бажанні може виготовити будь-який радіоаматор середньої кваліфікації.

З параметрів, обумовлених якістю роботи стрічкопротяжного механізму (СПМ) магнітофона, ГОСТ 24863 - 87 («Магнітофони побутові. Загальні технічні умови») нормує два: відхилення швидкості магнітної стрічки від номінального значення і коефіцієнт детонації. Відхилення швидкості стрічки виявляється як зміна тональності звучання. Помітність такого перекручування фонограми характеризується помилкою розрізнення висоти тону, що лежить у межах 0,5...1,5%. При перевищенні цього порога порушується сумісність записів: фонограми, зроблені на одному магнітофоні, не можна прослухувати або записувати з тою ж якістю на іншому. Щоб цього не трапилося, максимальне відхилення швидкості стрічки відповідно до зазначеного Держстандарту не повинна перевищувати

±1 % для котушкових магнітофонів самої вищої (нульової) групи складності, ± 1,5% для котушкових апаратів першої і касетних нульової і першої груп, ± 2% для магнітофонів всіх інших груп. Оскільки в процесі експлуатації швидкість стрічки може змінитися, її необхідно періодично перевіряти і підтримувати в заданих межах.

Відомі різноманітні засоби зміни швидкості магнітної стрічки. Проте одні з них (стробоскопічний, мірного відрізка стрічки, вимірювального ролика) негожі для касетних магнітофонів, інші (наприклад, метод візуалізації фонограми) дуже трудоємки, треті (метод зсуву фаз) застосовні тільки до апаратів із наскрізним каналом запису-відтворення. Найбільш універсальний, достатньо точний і нетрудомісткий метод частотної модуляції, заснований на тому, що частота відтвореного сигналу прямо пропорційна швидкості руху стрічки. При наявності вимірювальної фонограми з записом сигналу частотою 3150 Гц швидкість стрічки можна виміряти порівнянням частот відтвореного сигналу і зразкового генератора, настроєного можливо більш точно на частоту 3150 Гц. У якості вимірювальної припустимо використовувати і фонограму сигналу цієї частоти, записану на магнітофоні з явно близькою до номінальної швидкістю стрічки.

За допомогою детонометра, що тут описується, вимірюється рівень паразитної частотної модуляції з урахуванням особливостей суб'єктивного сприйняття продуктів модуляції. Прилад порівняно простий і нескладний у налагодженні, при цьому він має достатньо високі технічні характеристики, що наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Основні технічні характеристики приладу

Найменування

Значення

1. Діапазон вхідних напруг, В

0,05...30…30

2. Вхідний опір, кОм

80
3. Частота вимірювального сигналу, Гц 3150

4. Границі виміру коефіцієнтів коливань швидкості і детонації, %

0,02...3…3

(верхні межі 0,1; 0,3; 1,0; 3,0)

5. Межі виміру дрейфу швидкості, %

0,5...6…6,0

6 Приведена похибка вимірів, не більш, %

6

7. Вихідна напруга генератора вимірювального сигналу, В

1,0

8. Відносна нестабільність частоти генератора вимірювального сигналу за 30 хв, не більш, %

0,02

1.2. Опис схеми електричної структурної

(Р-4260.024.001Е1)

У приладі використаний метод виміру, заснований на визначенні паразитної частотної модуляції гармонійного сигналу в процесі його відтворення на випробуваному магнітофоні.

Сигнал із виходу магнітофона надходить на смуговий фільтр Z1, що подавляє низькочастотні наводки і високочастотної завади, обмежувачем U1. Сигнал із його виходу має форму меандру, амплітуда і крутизна фронтів котрого практично не залежить від рівня вхідної напруги. Цим сигналом запускається одновібратор D1, що формує прямокутні імпульси з постійною амплітудою і тривалістю.

Паразитна частотна модуляція призводить до тимчасових коливань періоду вхідного сигналу. Тому шпаруватість імпульсної послідовності одновибратора виявляється залежною від глибини частотної модуляції. У свою чергу зміна скважності імпульсів із стабільною формою викликає зміну постійної складової пропорційно глибині частотної модуляції.

Для одержання сигналу, що характеризує коливання швидкості стрічки, використовується низькочастотний фільтр Z2, що має смугу частот 0,2…200Гц, а для виділення складового дрейфу є фільтр нижніх частот Z3 із частотою зрізу біля 0,2 Гц. Після підсилення в А1 сигнал виміру коливань швидкості випрямляється квазипіковім детектором U2, на вхід якого включений стрілочний індикатор Р1.

У каналі виміру дрейфу вихідний сигнал фільтра Z3 порівнюється за допомогою диференціального підсилювача А2 з опорною напругою Uоп. Індикатор Р2 вказує ступінь разбалансу зазначених напруг. Тим самим відбувається вимір повільних відхилень швидкості стрічки від номінального значення.


1.3. Опис схеми електриченої принципової

(Р-4260.024.001Е3)

Вимірювальний сигнал подається з роз'єму XS1 "Вхід" на емітерний повторювач (транзистор VT1). У базовий ланцюг транзистора включений смуговий фільтр (R3, R4, C1, C3) і діодно-резисторний обмежувач напруги (VD1, VD2, R3), що захищає вхідний і наступні підсилювальні каскади від перевантажень. Сигнал із виходу емітерного повторювача поступає на другий смуговий фільтр (R9, R11, C5, C6).

Максимум сукупної амплітудно-частотної характеристики фільтрів близький до частоти вимірювального сигналу. Погашення низькочастотних наводок і високочастотних перешкод за межами смуги прозорості фільтрів підвищує перешкодозахищеність детонометра.

Відфільтрований сигнал подається на двосторонній підсилювач- обмежувач, виконаний на ОП DA2. У ланцюг негативного зворотнього зв'язку ОП DA2 включений діодний міст VD3, VD4, VD6, VD7 із низьковольтним стабілітроном VD5, робоча точка якого зміщена в область лавинного пробою струмом, що задається резисторами R16, R17. За рахунок цього при вихідних напругах, що не перевищують напруги пробою, коефіцієнт підсилення і швидкість наростання ОП DA2 близькі до максимкльних. Якщо вихідна напруга стає порівняною або більшою напруги пробою, замикається ланцюг негативного зворотнього зв'язку, що обмежує коефіцієнт передачі операційного підсилювача.

Позитивні імпульси отриманої імпульсної послідовності виділяються на резисторі R18. Фронтом цих імпульсів запускаєтся одновібратор DD1, що формує позитивні імпульси з постійною тривалістю. Значення опору резистору R19 і хронуючої ємності C8 вибрані таким чином, що скважність імпульсної послідовності одновібратору дорівнює двом.

Ці імпульси надходять на ключовий каскад (транзистор VT3), напруга живлення на який подається від параметричного стабілізатора R26, VD10. Основне призначення указаного каскаду - підсилення і формування імпульсів із стабільною амплітудою.

Фільтр нижніх частот третього порядку (Чебишева), що виділяє сигнал, амплітуда якого пропорційна паразитній частотній модуляції вхідного сигналу, зібраний на ОП DA3. Частота зрізу фільтра біля 200 Гц, коефіцієнт передачі дорівнює 0,5, а погашення на частоті вимірювального сигналу (3150 Гц) - не менше 80 дБ.

Отриманий сигнал надходить одночасно в канали виміру детонації і дрейфу. На вході каналу виміру дрейфу включений пасивний фільтр нижніх частот R28, C16 із частотою зрізу біля 0,2 Гц. Сигнал на виході фільтра містить повільно мінливу складову, пропорційну середній швидкості магнітної стрічки. Зазначений сигнал подається на неінвертуючий вхід ОП DA5, інвертуючий вхід якого підключений до регульованого джерела напруги (R30, R35, R37, R44, VD11).

Якщо швидкість стрічки дорівнює номінальній, а напруга на інвертуючому вході ОП DA5 установлена рівною середньому значенню вихідної напруги фільтра, відхилення вихідної напруги ОП DA5 від потенціалу нуля в ту або іншу сторону свідчить про відповідний дрейф швидкості стрічки.

Чутливість приладу по каналу дрейфу визначається коефіцієнтом підсилення ОУ DA5 і може коректуватися за допомогою резистора R45. Сигнал із виходу DA5 подається через резистор R48 і опір каналу транзистора VТ4 на вимірювальну головку РА1, а також на вхід двухпорогового компаратора на ОП DA6.

Рівні порогів спрацьовування компаратора задаються діодами VD16, VD17, прямо зміщеними за допомогою резисторів R52, R53. Якщо відхилення швидкості стрічки не перевищує меж виміру дрейфу (5%), то діоди VD16, VD17 залишаються відкритими, а вихідний потенціал ОУ DA6 – негативним. Витікаючим базовим струмом відчиняється транзистор VТ8. Виникаюче при цьому світіння діода VD24 указує на нормальний режим виміру. Від'ємним потенціалом відчиняються також польові транзистори VТ4, VТ6, замикаючи ланцюг вимірювальних головок РА1, РА2.

Відхилення швидкості стрічки, що виходть за задані межі, призводить до перерозподілу струмів у вхідних ланцюгах компаратора, що викликає запирання діода VD16 або VD17. У будь-якому із цих випадків на виході ОП DA7 з'являється високий потенціал, що замикає ключ на VТ8 у ланцюгу светлодіода і транзистори VТ4, VТ9, що комутирують вимірювальної головки. Тим самим забезпечується захист вимірювальних головок від можливих перевантажень.

На вході каналу виміру детонації включений смуговий пасивний фільтр (R29, C13, R31, C15, R33, C14), амплітудно-частотна характеристика якого близька до характеристики суб'єктивного сприйняття детонації.

На ОП DA4 у неінвертованному включенні виконаний масштабний підсилювач.Коефіцієнт передачі цього підсилювача, встановлюваний перемикачем SA2, визначають межі виміру детонації.

З виходу ОП DA4 сигнал, що характеризує коливання швидкості стрічки, подається на роз'ем XS3 "Вихід", до якого можуть підключатися вимірювальні прилади для візуального контролю й аналізу спектра коливань швидкості. Цей же сигнал надходить на двохполуперіодний квазіпіковий вольтметр, виконаний на основі ОП DA7.

Випрямлені напруги виділяються на резисторах R54, R55 і поступають на входи диференціального підсилювача з коефіцієнтом передачі, близьким до одиниці. Вихідний струм операційного підсилювача протікає по ланцюгу: резистор R68, канал польового транзистора VT9, вимірювальна головка РА2.

Генератор синусоїдальної напруги з частотою 3150 Гц виконаний на ОП DA1, у ланцюг позитивного зворотного зв'язку якого включений смуговий RС-фільтр (R2, R1, R8, С2, С4). Стабілізація вихідної напруги здійснюється за допомогою керованого атенюатора, утвореного резисторами R7, R13 і опором каналу польового транзистора VT2. Точна установка частоти генерації здійснюється подстроечним резистором R1. При нормально розімкнутих контактах перемикача SA1 в ОП DA1 вводиться 100%-ний від'ємний зв'язок, що зриває коливання генератора. При включенні перемикача SA1 виникають автоколивання, що поступають на раз'ем XS2 "Генератор" і вхід детонометра. Указаний сигнал може бути використаний для калібрування каналу дрейфу приладу, а також запису вимірювальної осцилограми.


1.4. Обгрунтування вибору елементної бази

Підбір елементної бази необхідно здійснювати враховуючи те, що блок повинен виконувати функції та зберігати експлуатаційні та технічні параметри та характеристики в межах норми ТУ під час та після впливу механічних навантажень, а також під час та після впливу кліматичних факторів.

Вибір опорів здійснюється з урахуванням того, що по колах тече постійний та імпульсний струми. Для таких кіл призначені ме-талоплівкові резистори (МЛТ). Ці резистори мають кращі електричні параметри, ніж вуглецеві та композиційні при порівнянно невеликій вартості. Резистори МЛТ - неізольовані. Примітка: проміжні значення номінальних опорів відповідають рядам Е24, Е96 із допусками 1%, 2,0%, 5%, 10%. Параметри резисторів МЛТ наведені в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Параметри резисторів МЛТ

Діапазон номінальних опорів, Ом

ТКС, 10-6, 1/0С в проміжку температур

Позначення групи ТКС

Від – 60 до + 200С

Від + 20 до + 1250С

1 - 100

 5000

 5000

Д

До 1103

 1000

 500

Д

10103 – 0,1106

 600

 100

В

10103 – 0,1106

 200

 250

Г

10103 – 0,1106

 250

 50

Б

Більше 1106

 1200

 1000

Ж

Граничні експлуатаційні дані:

Рівень власних шумів – 1,5мкВ/В;

Температура навколишнього середовища:

при номінальному електричному навантаженні від – 60 до + 700С;

при зниженні електричного навантаження до 0,3 Рн від – 60 до +1250С;

Відносна вологість повітря при температурі + 3500С до 98%;

Знижений атмосферний тиск до 133 Па (1 мм. рт. ст.);

Гранично робоча напруга постійного струму:

0,125 Вт – 200В;

0,25 Вт – 250В;

0,5 Вт – 350В;

1 Вт – 500В;

2 Вт – 750В.

Мінімальний наробіток годин – 25000;

Термін зберігання – 25 років.

Відповідно з ГОСТ 10318-84 вибираємо резистори типу МЛТ потужністю 0,25 Вт та опором, необхідним відповідно за схемою електричною принциповою.

Як потенціометри приймаємо резистори, котрі мають покращені частотні якості. Такими резисторами відповідно з ГОСТ 10318-84 є проволочні змінні слабострумні резистори СПЗ-22. Їхні параметри наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3

Параметри резисторів СП3-22

Найменування параметра

Значення параметра

1. Номінальна потужність розсіювання, Вт

0,25

2. Номінальний опір, кОм

4,7 – 100

3. Допустиме відхилення опору, %

± 5, 10

4. Максимальна робоча напруга, В

250

5. Інтервал робочих температур, °С

-60…+125

6. Допустиме прискорення при:

ударах, м/с

вібраціях, м/с


75

20

лінійних прискореннях, м/с

100

7. Максимальний атмосферний тиск, Па

1,33·104

8. ТКС 1/0С,

± 10

Примітка: проміжні значення номінальних опорів відповідають ряду Е6,із допусками 20% (до 220х103 Ом); 30% (понад 220х103Ом).

В схемі використовуємо мікросхеми К155АГ1, К574УД1А, К140УД6, К140УД7, К140УД8А. Ці мікросхеми мають малі масу і габарити, високу надійність при відносно невеликій вартості, що забезпечує їх широке використання в радіоелектронній апаратурі.

Операційні підсилювачі сериії К140 - це підсилювачі електричних сигналів, призначені для виконання різноманітних операцій над аналоговими величинами при роботі в пристрої з ООС. Основне призначення ОП - побудова пристроїв із фіксованим коефіцієнтом підсилення і точно синтезованою передатною функцією. Завдяки своїй універсальності і можливості багатофункціонального використання за допомогою ОП можуть бути зроблені ППЧ, відеопідсилювачі, ПЗЧ і гетеродіни радіоприймачів, активні фільтри, генератори сигналів, стабілізатори джерел живлення, перетворювачі типу цифра - аналог і аналог - цифра, обмежувачі, що масштабують, логарифмічні, що диференціюють, що інтегрують і інші підсилювачі.

Конструктивно ОП серії К140 виконані в круглих металоскляних корпусах.

К140УД7 являє собою ОП загального призначення з внутрішньою частотною корекцією і пристроєм захисту виходу при коротких замиканнях. Номінальна напруга живлення 15 В 10%; струм споживання не більш 3,5 мА; опір навантаження не менше 2 кОм. Параметри мікросхем наведені в таблиці 1.4.

Таблиця 1.4

Параметри мікросхем серії К140

Параметри

Значення

К140УД7

К410УД6

К140УД8А

Uи.п, В, робочий діапазон

 5….16,5

 5…….18

 6….16,5

Uсм, мВ, не більш

 9

10

 50

Uсм/То, мкВ/оС, не більш

6

20

50

Iвх, нА, не більш

400

100

0,2

Кu, не менш

30000

30000

50000

Vu вих,В/мкс, не менн

0,3

2

2

Kос.сф, дБ, не менш

70

70

70

Uвх, В

 12

15

 10

Uсф.вх, В

 12

 11

 10

Rвх, кОм, не менш

400

1000

1

Uвих В, не менш

10,5

11

10

f1, МГц

0,8

1

1

К140УД8А являє собою ОП загального призначення. Мікросхема має на вході польові транзистори , що дозволяє одержувати мінімальний шумовий сигнал. у мікросхемі застосований пристрій внутрішньої корекції , що забезпечує підсилювачу стійку роботу без зовнішніх елементів. Номінальна напруга живлення 15 В 15%; струм споживання не більш 5 мА; опір навантаження не менше 2 кОм.

Мікросхеми серії К155 представляють комплекс напівпровідникових логічних схем , виконаних на основі ТТЛ по планарно-епітаксиальній технології. Призначені для побудови вузлів ЕОМ і пристроїв дискретної автоматики середньої швидкодії (до 10 МГц). Напруга живлення + 5 В 5%, допустимий рівень пульсації не більш 50 мВ. Мінімальна напруга логічної 1 на виході мікросхеми не менше 2,4 В. Для нормальної роботи мікросхеми час наростання і спаду вхідних імпульсів повинен бути не більш 150 нс (крім схем із відкритим колекторним виходом, для котрих цей час не обмежується).

Струм споживання в стані:

«0» - 20мА;

«1» - 10мА;

затримка нс,не більш:

включення – 15;

вимикання – 22.

В даній схемі використовується малопотужний силовий трансформатор. Вибираємо трансформатор з магнітопроводом броньового типу.

В якості стабілітронів вибираємо стабілітрони КС133А, Д818Е, Д814А, Д814Б. Їхні параметри наведені в таблиці 1.5.

Таблиця 1.5

Параметри стабілітронів

Тип

Uст, В

rст, Ом, не більш

Іст. max, мА

Іст. mіn, мА

КС133А

3,3

65

81

-

Д814А

5,6

0,9

1400

50

Д814Б

6,8

1,2

1150

50

Д818Е

47

22

110

10

Вибираємо транзистори КТ3102Д, КП303Е, КП301В, КТ503Б, КТ361Г, КТ815Б, КТ814Б, параметри яких наведені в таблиці 1.6.

Таблиця 1.6

Параметри транзисторів

Тип

UКБ max, В

UКЕО max, В

ІК max, мА

h21е

fгр, МГц, не менш

ІКБО, мкА, не більш

Ск, пФ, не більш

τк, пс, не більш

КТ361Г 35 35 50 50 - 350 250 1 7 250
КТ3102Д 30 30 100 200 - 500 150 0,05 6 100
КТ503Б 40 25 0,3 80 - 240 - - - -
КТ814Б 40 - 1,5 40 3 0,05 - -
КТ815Б 40 - 1,5 40 3 0,05 - -

В якості індикаторів використовуються світлодіодний індикатор типу АЛ307Б та лампа ТН-2. Перевага світлодіодних індикаторів перед вакуумними: менша напрута живлення, менша споживана потужність, менші габарити та маса.

В якості імпульсних діодів відповідно з ГОСТ 19613-80 використовуємо діоди КД521А, КД521Б, ГД507А а для випрямляча вибираємо випрямні блоки КЦ407А. Їхні параметри наведені в таблиці 1.7.


Таблиця 1.7

Параметри імпульсних діодів

Тип

Uобр.max, В

Uпр, В, не більш

Іпр.max, мА

Іобр, мкА, не більш

Сд, пФ, не більш

ГД507А

20

0,5

16

50

0,8

КД521А

75

1,0

50

1

10

КД521Б

12

1,0

50

1

10

В відповідності з ГОСТ 21415-85 вибираємо конденсатори керамічні КМ-6 та окисні К50-6, параметри яких наведені в таблиці 1.8., та таблиці 1.9.

Таблиця 1.8

Параметри конденсаторів КМ-6

Найменування параметра

Величина параметра

1. Номінальна ємність

22 пФ – 22 мкФ

2. Допустиме відхилення ємності, %

± 5;10;20

3. ТКЄ на 1 0С

30 – 15000

4. Номінальна робоча напруга, В

25 – 50

5. Інтервал робочих температур, 0С

-60...+155

6. Допустиме прискорення при:

ударах, м/с2;

вібраціях, м/с2

12

7,5

7. Індуктивність конденсатора, нГн

2 – 5

8. Тангенс кута діелектричних втрат, не більш

0,0012

9. Опір ізоляції при нормальних умовах, МОм

4000

10. Коєфіцієнт абсорбції, %

5 – 15

11. Постійна часу, МОм·мкФ, не менш

100

Таблиця 1.9

Параметри конденсаторів К50-6

Найменування параметра

Величина параметра

1. омінальна ємність

1...200мкФ

2. Допустиме відхилення ємності, %

± 5;10;20

3. Номінальна робоча напруга, В

Б – 160

4. Інтервали робочих температур, 0С

-10...+70

5. Індуктивність конденсаторів, нГн

5 – 10

6. Коефіцієнт абсорбції, %

1 – 5,5

7. Тангенс кута діелектричних втрат, %, не більш

30

8. Струм відпливу, мкА, не більш

150

У схемі застосовуються перемикачі П2К та ПГ3, які мають параметри, наведені в таблиці 1.10.


Таблиця 1.10

Основні параметри перемикачів

Параметри

Величина

1. Зносостійкість увімкнень, не менше

15000

2. Повний опір контактів, Ом, не більше

0,025

3. Опір ізоляції, МОм, не менш

1000

4. Ємність між контактами, пФ

50

5. Електрична міцність ізоляції, В

1500

6. Тангенс кута діелектричних втрат, не більш

0,05

7. Найбільш допустимий струм при активній нагрузці, А

0,1 – 0,4

8. Інтервал робочих температур, 0С

– 20…+ 50


3. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ


3.1 Обгрунтування та опис вибраної конструкції

(Р-4260.024.001СК)

При конструюванні радіоелектронної апаратури та приладів в основному використовується функціонально-блочний метод, який дозволяє підвищити надійність апаратури, строки та вартість проекту, ступінь використання стандартизованих та уніфікованих вузлів та елементів. Конструкції дозволяють автоматизувати та максимізувати процеси настроювання та монтажу апаратури.

Конструювання радіоелектронної апаратури створюється на базі єдиних уніфікованих конструктивних елементів (базових конструкцій), які забезпечують високий рівень уніфікації. Базові конструкції (модулі) призначені для розташування та комтюновки електричного обладнання радіоелектронної апаратури.

Для побудови будь-якого радіоприладу використовується шассі (каркаси), які служать для розташування та міцного закріплення на них деталей та вузлів. Конструкція шассі повинна забезпечувати нормальну роботу апаратури при будь-яких умовах її експлуатції.

Проектований пристрій відноситься до переносної апаратури. Переносну апаратуру, в основному, збирають за одноблочною системою, в якій всі елементи (за виключенням індикаторів, комутуючих пристроїв, трансформаторів та ін.) закріплюються на загальному шассі – друкованій платі.

Шассі із встановленими на ньому електрорадіоелементами розміщується у корпусі, в який вмонтовані комутуючі пристрої, роз'єми. індикатори, мікрофони та ін.

Переносна апаратура повинна бути стійкою до ударів, падінь, мати високу надійність, яка багато в чому залежить від якості збирання.

Схема електрична принципова детонометра реалізована на одній друкованій платі із двостороннього фольгованого склотекстоліту СФ-2-1,5 (ГОСТ 12652-74) товщиною 1,5 мм, виготовлен комбінованим позитивним методом.

Плата з'єднана з передньою панеллю монтажними проводами. Плата (поз. 1), розміщена горизонтально на основі (поз. 4). На передній панелі (поз. 5) кріпляться у вертикальному положенні наступні деталі:

1) мікроамперметр (поз. 19);

2) мікроамперметр (поз. 20);

3) роз’єм (поз. 23);

4) роз’єми (поз. 24);

5) резистор (поз. 15);

6) перемикач (поз. 21);

7) перемикачі (поз. 22);

8) лампа (поз. 18);

9) світлодіод (поз. 25).

Усі ці деталі кріпляться за допомогою гвинтів і гайок МЗ (поз. 8 – 10 ), а також шайб (поз. 13,14). Спереду кріпиться накладна декоративна передня панель (поз. 8), на якій є відповідно отвори для перемикачів (поз. 21,22), індикаторів (поз. 18,25), мікроамперметрів (поз.19,20) та роз’ємів (поз.23,24). Окрім того, на декоративну передню панель (поз. 5) нанесені відповідні написи (див. складальне креслення). Передня панель (поз. 5) кріпиться до основи (поз. 4) гвинтами (поз. 9), під які підкладено декоративні шайби (поз. 13,14), і гайками (поз. 8).

Задня стінка становить суцільну деталь із основою (поз. 4). В задній стінці знаходяться отвори для тримача запобіжника (поз. 12) і для мережевого шнура (поз. 27).

Зверху і з боків пристрій закривається однією деталлю – кришкою (поз. 3). Кришка кріпиться до основи (поз. 4) за допомогою гвинтів (поз. 9), під які підкладено декоративні шайби (поз. 13,14). В кришці з лівого боку зроблено отвори для вентиляції трансформатора (поз. 26).

Весь пристрій спирається на чотири амортизатори (поз. 2), які кріпляться до основи знизу за допомогою гвинтів (поз. 9).


3.2. Обгрунтування вибору монтажу, матеріалів та покриття

Матеріал впливає на габарити і вагу приладу. Використання алюмінієвих сплавів для корпусу апарату може дати скорочення ваги в 1,5-3 рази при повному задоволенні вимог до міцності і жорсткості; використання високоякісних трансформаторів дозволяє значно скоротити кількість металу в трансформаторі і тим самим зменшити його вагу і габарити, що дуже важливо для спеціальної малогабаритної апаратури, тому вибираємо магнітопровод трансформатора зі сталі марки 1513 і корпус із легкого алюмінієвого сплаву.

Матеріал впливає на експлуатаційні характеристики деталей, на її надійність і довговічність.

Контакти перемикача з латуні в складних кліматичних умовах витримують незначну кількість переключень; календарний термін служби цих контактів незалежно від числа перемикачів також вкрай обмежений, тому що окислювання матеріалу призводить до порушення електричного контакту в перемикачі. Ті ж деталі, виконані зі стійких до окислювання матеріалів ( срібла, золота ), витримують десятки тисяч переключень і у визначених умовах можуть експлуатуватися роками без додаткового регулювання.

Багато металів і інші матеріали при експлуатації піддаються руйнації. Найбільший вплив із зовнішніх факторів робить волога, особливо при підвищеній температурі. Волога може проникати в мікропори або створювати на поверхні плівку і тим самим різко знижувати електричні параметри всього пристрою. Крім того, волога сприяє утворенню цвілі, корозії металів, що призводить до розриву електричного ланцюга і сприяє зниженню опору ізоляції між провідниками.

Значний вплив на працездатність апаратури на друкованих платах робить висотність, тому що при разрядженому повітрі різко знижується електрична міцність повітряних проміжків і поверхневих перекриттів, можуть виникати при більш низьких напругах. Тому введення діелектричних проміжків замість повітряних між відкритими струмопровідними деталями, різко підвищує їхню електричну міцність.

Матеріал для захисного покриття повинний мати такі властивості: високу вологостійкістю, гарні діелектричні параметри (малу діелектричну проникність і тангенсом кута діелектричних втрат), температуротривкістю, хімічною інтенсивністю і механічною міцністю.

Для захисту деталей від зазначених впливів їхня поверхня покривається більш стійкими до впливу руйнуючих факторів матеріалами. Покриття лакофарбові наносяться на будь-які поверхні незалежно від матеріалу.

Лак УР-231 відрізняється підвищеною еластичністю, вологостійкістю і температуротривкістю, тому може застосовуватися для гнучких основ. Лак готують перед нанесенням відповідно до інструкції і наносять на поверхню пульверизацією, зануренням або щіточкою. Наносять чотири шари із сушкою після кожного шару при температурі 18 – 23 0С протягом 30 хв. і остаточною сушкою останнього шару при температурі 55-60 0С протягом 1,5 год. і остаточним сушінням останнього прошарку при температурі 55-60 0С протягом 1,5 год.

Хромування застосовують як захисно-декоративне покриття для деталей із міді, сталі, алюмінію і його сплавів, а також для підвищення поверхневої міцності і зношуваності деталей із зазначених сплавів.

Захисні покриття на мідні й алюмінієві деталі наносять, як, правило, на підшарок нікелю, на стальніе – на підшарок із міді і нікелю. Зносостійкі покриття наносять без підшару. Хромове покриття лягає нерівномірно на деталі складної конфігурації.

Сріблення застосовують головною мірою для підвищення електропровідності і поліпшення пайки міді і її сплавів. Для інших деталей срібло наносять на підшарок міді, для алюмінієвих-на підшарок нікелю і міді. Покриття має високу корозійну стійкість на чистому повітрі і воді. Поверхні, покриті сріблом, мають високу відбивну здатність. При впливі сірки срібло окисляється і чорніє.

Для виготовлення друкованої плати застосовується комбінований позитивний спосіб. Найбільше застосування у виробництві друкованих схем одержали шаруваті пластики, наприклад гетинакс і склотекстоліт. Наша промисловість випускає гетинакс і склотекстоліт покритими мідною фольгою з однієї або двох сторін.

Властивості цих матеріалів і їхні характеристики наведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1

Порівняльні характеристики гетинакса і склотекстоліта

Найменування показників

Гетинакс

Склотекстоліт

Межа міцності на розтяг кгс/см2, не менше

800 2000

Щільність, р/см3

1,3 1,6

Влагопоглинання, %,не більш

4 3

Питомий об'ємний електричний опір, Ом/см

1012 1013

Тангенс кута діелектричних втрат при частоті 106 Гц

0,038 0,025

Середня електрична міцність при температурі,

+20 - 5оС, кв/мм

33 12

Склотекстоліт має кращі ізоляційні властивості, вологостійкість і термостійкість, ніж інші шаруваті пластики, але при різноманітних засобах осадження провідників одержується різна сила зчеплення провідників із основою, тому його краще застосовувати при комбінованому способі. У детонометрі використовується фольгований із двох сторін склотекстоліт марки СФ – 2 – 1,5 ГОСТ 12652-74. Монтаж друкованого вузла здійснюється друковано-провідним методом.

Для забезпечення електричного і механічно тривкого з'єднання электрорадіоелементів із друкованими провідниками використовується пайка з застосуванням припою олов'яно-свинцевого ПОС-61, що має низьку температуру кристалізації і достатньо високу механічну міцність. Для видалення окисної плівки з поверхні деталей, що з'єднуються застосовується безкіслотний флюс каніфольно-спиртовий ФКСп.


3.3. Оцінка технологічності конструкції

3.3.1. Заповнюємо таблицю 3.2 вхідних даних, використовуючи специфікацію та складальне креслення виробу.

Таблиця 3.2

Вхідні дані для розрахунку показника технологічності Кі

Найменування показників

Умовне позначення

Значення показників

1. Кількість мікросхем

Hімс

8

2. Загальна кількість мікросхем і електрорадіоелементів

Hімс+Hере

137

3. Кількість монтажних з'єднань

Hм

348

4. Кількість монтажних з'єднань, що виконуються автоматизованим і механізованим шляхом

Hа.м

348

5. Загальна кількість ЕРЕ

Hере

129

6. Кількість операцій контролю і настройки, що виконуються механізованим і автоматизованим шляхом

Hм.к.н

1

7. Кількість електрорадіоелементів, підготовка і монтаж яких здійснюється механізованим шляхом

Hм.п.ере

129

8. Загальна кількість операцій контролю і настройки

Hк.н

1

9. Кількість типорозмірів ЕРЕ

Hт.ере

28

10. Кількість типорозмірів оригінальних ЕРЕ. До них відносять електрорадіоелементи, що були розроблені і виготовлені вперше

Hт.ор.ере

0

11. Кількість деталей (без урахування нормалізованого кріплення)

Д

1

12. Кількість деталей, отриманих прогресивними методами формоутворення (штампуванням, пресуванням, литтям під тиском)

Дпр

1

3.3.2. Визначимо числове значення відносних часткових показників технологічності електронних блоків

3.3.2.1. Визначаємо коефіцієнт використання мікросхем:

, (3.1)

3.3.2.2. Визначаємо коефіцієнт автоматизації та механізації монтажу:

, (3.2)

3.3.2.3. Визначаємо коефіцієнт автоматизації та механізації підготовки ЕРЕ:

, (3.3)

3.3.2.4. Визначаємо коефіцієнт автоматизації та механізації операцій контролю:

, (3.4)

3.3.2.5. Визначаємо коефіцієнт повторюваності ЕРЕ:

, (3.5)

3.3.2.6. Визначаємо коефіцієнт застосування ЕРЕ:

,

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: