Уровень «Лог 0», поступающий на вход 1 коммутатора 1, запрещает прохождение на выход 1 коммутатора 1 импульсов, поступающих на вход 3 с выхода счетчика 1, при этом на выходе 1 коммутатора 1 будут действовать импульсы с частотой 12,5 кГц, поступающие на вход 5 коммутатора 1 с входа блока. С выхода 1 коммутатора 1 импульсы частотой 12,5 кГц поступают на коммутатор 2 и на выходной контакт блока. Эта частота используется в качестве тактовой в режиме поиска сигнала, причем, поиск производится от меньших высот к большим.
При обнаружении сигнала на выходе реверсивного счетчика устанавливается уровень «Лог 1», который поступает на вход 1 коммутатора 1 и вход инвертора 1. Уровень «Лог 1» на входе 1 коммутатора 1 разрешает прохождение на выход 1 коммутатора 1 импульсов с выхода счетчика 1, поступающих на вход 3 коммутатора 1 и запрещает прохождение импульсов с частотой 12,5 кГц, поступающих на вход 5 коммутатора 1.
Таким образом, на выход 1 коммутатора 1 проходят импульсы с выхода счетчика 1 и затем, через коммутатор 2, пропускаются на выходной контакт блока.
На тактовые входы счетчиков 3 и 4 с коммутатора 2 поступают импульсы «Fт», а на знаковые - «±S». счетчики производят подсчет импульсов тактовой частоты и на их выходе образуется код. Код с выходов счетчиков поступает на входы ПКН, на выходе которого появляется напряжение управления соответствующее пришедшему коду. Управляющее напряжение с выхода ПКН выдается через выходные контакты блока на усилитель, для регулировки усиления, и модулятор.
В режиме установки высоты внешними сигналами, сигнал «Уст Н» в виде уровня «Лог 1» через преобразователь уровня подаётся на вход инвертора 3 и вход коммутатора 2, на второй вход которого подаётся сигнал с выхода инвертора 3. Это приводит к тому, что коммутатор 2 не пропускает сигналы «± S», «Fт» и «Разрешение» формируемые в блоке. На выходные контакты блока выдаются преобразованные по уровню сигналы «Уст ± S», «Уст Fт», а вместо сигнала разрешение выдается уровень «Лог 1». Изменением уровня сигнала «Уст ± S» и частоты сигнала «Уст Fт» в режиме «Уст Н» обеспечивается режим имитации выдачи выходной информации в диапазоне измеряемых высот.
3.1 Расчет двоичных кодов для цифровых компараторов
В схемах частотного дискриминатора и полосового фильтра применены цифровые компараторы. Они сравнивают значение кода измеренной частоты с опорными кодами соответствующими переходной частоте и границам полосы пропускания.
Процедура вычисления опорного кода описывается формулой (3.1):
Кх = BIN ( Тх / Ткв ) (3.1)
где - Кх - искомый код опорной частоты;
BIN - операция преобразования в двоичный код;
Тх - период опорной частоты;
Ткв - период кварцевой частоты ( 1600 кГц ).
Переходная частота поддерживается постоянной и равной 30 кГц. Таким образом получается код переходной частоты : 00110101. Т.к. на компараторы подаются только старшие 4 разряда, то код подаваемый на компаратор выглядит так : 0011.
Верхняя частота полосы пропускания постоянна и равна 36 кГц. Код верхней границы полосы следующий : 0101100 , и следовательно на компаратор подается код 0010.
Нижняя частота полосы пропускания постоянна и равна 24 кГц. Код нижней границы полосы таков : 01000010 , значит на компаратор подается следующий код 0100.
3.2 Расчет надежности блока
Важной характеристикой любого устройства является его надежность. Надежность устройства принято оценивать по среднему времени исправной работы. Среднее время исправной работы вычисляется по формуле (3.2.1) :
Т = 1 / Λс (3.2.1)
где Т - среднее время исправной работы;
Λс - интенсивность отказов всей системы.
Интенсивность отказов всей системы зависит от интенсивности отказов каждого её элемента и вычисляется по формуле (3.2.2) :
Λс = ∑ λi (3.2.2)
где λi - интенсивность отказов i-го элемента.
Интенсивность отказов каждого из элементов системы приведена в таблице 3.2 .
Таблица 3.2
Наименование элемента
Λо 1/млн ч
N, шт
Кэкспл
Кслож
Λi 1/млн ч
N×Λi
Резистор С2-33
5
0,007
0,035
Конденсатор К50-29
1
0,13
Пайка
304
0,01
3,04
Микросхемы
564ЛА7
0,017
2,5
1,49
0,063
564ТМ2
1,87
0,079
564ИЕ10
3
0,237
564ИЕ11
0,395
564ЛП2
564ИП2
564КП1
564ЛП13
564ЛС2
0,18
572ПА1А
0,023
2,8
0,161
597СА3
0,086
2
0,43
Таким образом, интенсивность отказов системы Λс = 23,775 1/млн ч
Соответственно среднее время безотказной работы Т = 42060 ч
4 Краткое описание особенностей технологического процесса сборки, монтажа
Процесс сборки проектируемого изделия имеет ряд особенностей, связанных с пайкой и монтажом конструкций на интегральных микросхемах и, в частности, на ИМС серии 564. Некоторые из них будут рассмотрены ниже.
При пайке выводов планарных микросхем припоем марки ПОС-61 температура жала паяльника должна находиться в пределах от 250 до 280 °С. Время пайки не должно превышать 1..5 секунд.
Пайка должна производиться паяльником с потребляемой мощностью от 20 до 60 Вт.
Для микросхем серии 564 пайку выводов начинают с выводов питания.
При ручной пайке необходимо обеспечить достаточный теплоотвод. В качестве теплоотвода допускается использовать пинцет, пассатижи или другой теплопроводящий инструмент используемый при пайке, для удержания деталей.
Телоотвод рекомендуется снимать не ранее чем через 5 секунд по окончании пайки вывода.
Пайку соседнего вывода рекомендуется начинать не ранее чем через 3..5 секунд после пайки предыдущего /3/.
Также при проведении сборки рекомендуется использовать заземляющий браслет во избежание повреждения элементов разрядом статического электричества.
Рекомендации по монтажу и эксплуатации микросхем серий 564 и 572 приведены в бК0.347.064 и бК0.347.182 соответственно. Также рекомендуется при монтаже использовать ОСТ В 11 0398-87.
При проведении работ по сборке и монтажу электрорадиоэлементов дополнительно необходимо соблюдать требования соответствующих документов регламентирующих нормы электоро- и пожаробезопасности в помещениях данного класса опасности.
Блок ПЗК выполнен в виде односторонней печатной платы, которая помещается в корпусе радиовысотомера и соединяется с другими блоками РВ шлейфом припаиваемым к выходным контактам. Выходные контакты блока выполнены в виде лепестков в соответствии с ГУ7.750.162.
Размеры печатной платы выбраны исходя из условий геометрического согласования с другими блоками и обеспечения минимально возможного веса.
Материалом для изготовления печатной платы служит фольгированный стеклотекстолит СФ2-50-1,5 .
Рисунок печатной платы получают путем травления.
Для размещения элементов и крепежа блока в печатной плате выполняют отверстия. Отверстия, предназначенные, для монтажа элементов в целях улучшения контакта металлизируют. Отверстия для крепежа не металлизируют и выполняют под винты с резьбой М4.
Паяный контакт при соединении с другими блоками предпринят во избежание случайной потери электрического контакта, возможной при применении разъема.
Пайка производится припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
Цифры выходных контактов платы маркировать краской МКЭ черная УХЛ Ч ОСТ4 ГО.054205, шрифтом 3-Пр3 ГОСТ 26.008-85.
Настройку блока необходимо производить автономно до установки блока в прибор. После окончательной настройки поверхность платы с печатными проводниками покрывают лаком.
Остальные технические требования по ОСТ4 ГО.070.015.
6 Безопасность и экологичность проекта
6.1 Краткая характеристика работы
В данном дипломном проекте разрабатывается блок поиска захвата и контроля сигнала частоты биений ЧМ радиовысотомера (РВ). Блок собран на отдельной плате и соединяется с остальными блоками РВ с помощью разъема.
В процессе разработки осуществлялись следующие виды работ:
· уяснение технического задания и ознакомление с существующими аналогами проектируемого блока.
· разработка схемы структурной блока
· разработка схемы электрической принципиальной блока
· разработка сборочного чертежа блока
6.2 Безопасность проекта
При выполнении каждого вида работ существуют факторы влияющие как на организм человека, так и на окружающую среду. Эти факторы будут рассмотрены в данном разделе.
6.2.1 Микроклимат на рабочем месте
Параметры микроклимата определяются видом выполняемых работ. При различных отклонениях от нормы температуры воздуха происходит значительная трата энергетических ресурсов человека, при этом снижается производительность труда. Для терморегуляции большое значение имеют физические параметры воздуха производственной среды - влажность и движение воздуха. Согласно /4/ оптимальные параметры микроклимата имеют следующие значения:
· температура воздуха в районе рабочего места - 20 ¸ 22°С;
· относительная влажность воздуха - 35 ¸ 60 %;
· скорость движения воздуха - не более 0.2 м/с.
Помещение, в котором производилось макетирование установки, относится к классу нормальных помещений и характеризуется следующими признаками: сухое помещение, в котором отсутствуют признаки, свойственные помещениям жарким, пыльным и с химически активной средой.
Выводы по микроклимату на рабочих местах: при выполнении работ параметры микроклимата на рабочем месте полностью соответствовали значениям, приведенным выше по /4/.
6.2.2 Экспертиза электробезопасности
Степень опасного воздействия на человека электрического тока зависит от величины поражающего напряжения и тока, его частоты, пути прохождения через тело человека, продолжительности воздействия, условий внешней среды, а также физического состояния и самочувствия человека. Для переменного тока частотой 50 Гц напряжение прикосновения Uприк не должно превышать 2 В при токе менее 0.3 мА; для постоянного тока Uприк не более 8 В при токе менее 1 мА /5/.
Для исключения поражения электрическим током строго соблюдались правила техники безопасности.
Рабочее место выполнено в соответствии с /6/. Рабочий стол выполнен из диэлектрического материала (дерева) и имеет полку для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, источников питания и оборудован шиной защитного заземления с винтовыми зажимами. Имеется возможность экстренного обесточивания аппаратуры выключателем общего напряжения. Весь применяемый инструмент выполнен с ручками и изоляционного материала. Для обеспечения электробезопасности рабочих в помещении заземлены все металлические части электроустановок, корпуса электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции. Батареи отопления и другие металлические коммуникационные части ограждены деревянными решетками. Заземляющие провода видны на всем протяжении от корпуса прибора до места заземления. Провода для заземления выполнены из гибких медных шин и имеют сечение не менее 0,35 мм2, которые удовлетворяют требованиям термической устойчивости при коротком замыкании /7/.
Во всех источниках питания существует защита, обеспечивающая автоматическое отключение напряжения при увеличении потребляемого тока свыше допустимого. Так как существует опасность поражения электрическим током при выполнении паечных работ, то применялись электропаяльники на напряжение 36 В, для чего используется понижающий трансформатор 220/36, один конец вторичной обмотки которого заземлен.
При монтажных работах исключались следующие опасные факторы монтажа:
· применение для соединения оборудования проводов с поврежденной изоляцией;
· пайка и установка деталей в оборудование, находящееся под напряжением;
· подключение блоков и приборов к оборудованию, находящемуся под напряжением.
При экспериментальной проверке использовались стандартные приборы, прошедшие проверку на электробезопасность. Оборудование, применяемое в эксперименте, запитывалось от электрощита, имеющего общее отключающее устройство (автомат).
Проведение наладочных работ осуществлялось на специально оборудованном месте. При выполнении работ было задействовано не менее двух человек, при этом исключалось пребывание на рабочих местах лиц, не допущенных к наладке
По степени опасности поражения людей электрическим током данное помещение относится к помещениям без повышенной опасности.
Для данного помещения характерно:
· отсутствие сырости (относительная влажность воздуха длительное время не превышает 60%).
· отсутствие токопроводящей пыли (в помещении нет технологических процессов, сопровождающихся выделением токопроводящей пыли).
· отсутствие высокой температуры (не превышает 25°С).
· отсутствие токопроводящих полов (пол в помещении имеет удельное сопротивление не менее 52·104 Ом·м).
Выводы по обеспечению электробезопасности на рабочих местах: в процессе выполнения работ, связанных с применением электрооборудования, выполнялись меры предосторожности по защите от поражения электрическим током в соответствии с /6/.
6.2.3 Экспертиза пожаробезопасности
Во время конструирования предложенного блока в помещении производилась пайка и настройка других блоков и устройств , в ходе которых использовались электропаяльник и легко воспламеняющиеся жидкости (флюс и спиртовой раствор канифоли). При проведении экспериментальных работ использовались электроприборы, выделяющие большое количество тепла, которое могло стать причиной пожара. Поэтому, согласно нормам технологического проектирования /8/, помещение относится к категории "В" пожароопасных помещений.
Во избежание пожара, пожароопасное оборудование обеспечено специальными термостойкими подставками и теплоотводящими радиаторами.
Легко воспламеняющиеся жидкости хранились в термостойкой герметичной посуде, которая открывалась только в момент их использования.
В качестве мер, обеспечивающих противопожарную защиту, применяются средства пожаротушения: огнетушители ОУ-5, ОХП-10, ящики с песком, средства индивидуальной и коллективной защиты по /9/. Согласно /10/ на каждые 50 м2 должен приходиться один огнетушитель. Площадь помещения, где проводились работы по разработке модуля составляет 48 м2 и внутри комнаты находится один огнетушитель типа ОУ-5. Следовательно, помещение отвечает требованиям /10/ и является безопасным с пожарной точки зрения.
Страницы: 1, 2, 3
