Проектирование цифрового измерителя емкости и индуктивности
федеральное агентство по образованию
государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
сарапульский колледж радиоэлектронного приборостроения
ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ
Зам. директора по учебной работе
Миткевич Е.А.
« » 2005г
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНОГО УЗЛА цифрового измерителя L и C
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
СКРП.411218.004ПЗ
Пояснительная записка
Специальность 210306
«Радиоаппаратостроение»
Дипломник Дмитриев И. Е.
Руководитель дипломного проекта Иванов В. Г.
Консультант по экономической части Зубов Е. Ф.
Нормоконтроль Кузнецова А. Г.
Рецензент
2005
Содержание
Введение
1 Расчётно – конструкторская часть
1.1 Назначение, область применения и основные параметры изделия
1.2 Принцип работы изделия и описание его схемы
1.3 Обоснование выбора элементной базы
1.4 Электрический расчёт балластного резистора
1.5 Электрический расчет стабилизатора напряжения
1.6 Описание конструкции изделия с обоснованием применяемых материалов и полуфабрикатов
1.7 Тепловой расчет интегрального стабилизатора
1.8 Расчет геометрических размеров печатной платы
1.9 Расчет надёжности изделия
2 Технологическая часть
2.1 Анализ технологичности конструкции
2.2 Выбор варианта схемы техпроцесса с обоснованием видов работ
2.3 Ведомость техпроцесса и его нормирование с определением трудоёмкости (включая операцию регулировки)
3 Организация производства
3.1 Обоснование выбора типа производства и его характеристика
3.2 Расчёт численности работающих по категориям
3.3 Организация участка и рабочих мест в соответствии с требованиями НОТ
3.4 Расчёт фонда заработной платы
4 Экономическая часть
4.1 Расчёт себестоимости изделия и отпускной цены
4.2 Расчёт технико-экономических показателей участка
4.3 Расчет экономической эффективности
5 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности и противопожарной технике
5.1 Проведение экологической оценки технологического процесса или конструкции на технически безопасный процесс эксплуатации
5.2 Мероприятия по улучшению условий труда
Заключение
Список литературы
Приложение А Инструкция по регулировке
Введение
Измерители индуктивности и емкости находят широкое применение как на производстве так и в радиолюбительской практике. Как правило, это малогабаритные приборы низкой точности или цифровые приборы высокой точности, но больших габаритов. Данная разработка с применением микроконтроллера является компромиссом качества и габаритов. Уменьшению габаритов служит применение индикатора с последовательным вводом информации.
Принцип работы предлагаемого LC метра основан на измерении энергии, накапливаемой в электрическом поле конденсатора и магнитном поле катушки. Применение в данной конструкции микроконтроллера и ЖКИ индикатора позволило создать простой, малогабаритный, дешевый и удобный в эксплуатации прибор, имеющий достаточно высокую точность измерений. Также предусмотрена программная коррекция нуля, которая компенсирует емкость и индуктивность клемм, соединительных проводов и переключателя.
При работе с прибором не нужно манипулировать никакими органами управления, достаточно просто подключить измеряемый элемент и считать показания с индикатора.
Расчетно-конструкторская часть
Описание конструкции изделия с обоснованием применяемых материалов и полуфабрикатов
Расчет надежности изделия
Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах. Надежность – физическое свойство изделия, которое зависит от количества и качества, входящих в его состав элементов, от условий в которых оно эксплуатируется (чем выше температура окружающей среды, чем больше относительная влажность воздуха, перегрузки при вибрации и т.д., тем меньше надежность), и от ряда других причин. [10]
Производим расчет надежности изделия, пользуясь данными
таблицы 1.2.
Таблица 1.2
| Тип элемента | Кол-во ЭРЭ, n | Интенсивность отказов ЭРЭ λэ, 1/ч | Произведение n ∙ λэ |
| К10-17б | 10 | 0,00000014 | 0,00000140 |
| К50-68 | 3 | 0,00000024 | 0,00000072 |
| Микросхемы | 4 | 0,00000002 | 0,00000008 |
| АЛ307БМ | 1 | 0,00000002 | 0,00000002 |
| НТ1613 | 1 | 0,0000002 | 0,00000020 |
| Резисторы | 14 | 0,00000005 | 0,00000070 |
| В170G | 1 | 0,00000005 | 0,00000005 |
| ПКн150-1 | 1 | 0,0000003 | 0,00000030 |
| КД521А | 3 | 0,0000003 | 0,00000090 |
| Д311А | 4 | 0,0000003 | 0,00000120 |
| BP-121 | 2 | 0,00000001 | 0,00000002 |
| Пайка | 194 | 0,000000005 | 0,00000097 |
| Итоговая интенсивность отказов изделия | λ | 1/ч | 0,00000656 |
Рассчитываю вероятность безотказной работы , Р, по формуле:
(1.6)
По результатам расчетов строю график вероятности безотказной работы представленный на рисунке 1.2.
Определяю среднюю наработку до первого отказа, Т, час., по формуле:
(1.7)
Рисунок 1.2 – График вероятности безотказной работы
Глядя на полученные результаты таблицы 1.2 и рисунка 1.2, становится, очевидно, что цифровой измеритель L и C надежен в работе и может проработать не менее 152439 часов.
Технологическая часть
Обоснование видов работ
005 – заготовительная операция:
Сначала проводится комплектование покупными комплектующими изделиями (ПКИ) и материалами согласно спецификации чертежа и комплектовочным картам. Элементы извлекаются из упаковки, и производится проверка параметров элементов, рихтовка, формовка и обрезка в размер выводов, лужение, удаление изоляции проводов. Это выполняется слесарем – сборщиком на отдельном рабочем месте. При этом используется пинцет прямой ГГ7879-4215, кусачки боковые 54-16-1722, плоскогубцы ПУГ-150. Производится подготовка печатных плат, реконсервация плат. Также проводится проверка на паяемость. Применяется паяльник малогабаритный ПСН-28-6 ЕГ2.982.013 (Uпит = 6В, Рпот = 28Вт).
010 – сборочная операция:
Включает в себя установку ЭРЭ на плату с подгибкой выводов. Выполняется слесарем – сборщиком на его рабочем месте. Применяется пинцет ГГ7879-4215, кусачки боковые 54-16-1722. В конце производится визуальный контроль правильности установки ЭРЭ.
015 – монтажная операция:
Групповая пайка. Включает в себя установку в кассеты, флюсование, пайку волной на агрегате пайки АП-10 и изъятие из кассеты. Выполняется монтажником. Пайка проводится припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Применяется флюс ФКСП ТУ 102.911 канифольно-спиртовой, обладает максимальной активностью при температуре плюс 170 °С.
020 – операция регулировки:
Операцию регулировки выполняет регулировщик на отдельном рабочем месте. Для этого применяется малогабаритный паяльник ПСН-28-6 ЕГ2.982.013 (Uпит=6В, Рпот=28Вт) или другой, но до Рпот=30Вт, пинцет – захват прямой ПЗП 120 ОСТ 4.Г0.060.013, канифоль сосновая А ГОСТ 19113-73, припой ПОС-61 ГОСТ21931-76 и отвёртка ОСКС 200×0,3 ОСТ4.Г0.060.017. Из приборов используются блок питания Б5-25, контрольные конденсаторы и катушки. Инструкция по регулировке приведена в приложении А.
025 – операция контроля:
Проверка правильности сборки и надежности монтажа. Применяется пинцет ГГ7879-4215, иголка, лупа×4, отвертка. Операция осуществляется контролером. Производится проверка сборки и монтажа с целью обеспечения работоспособности изделия. Применяется комплект инструментов. [9]
Организация производства
Экономическая часть
Заключение
Проектируя дипломный проект, я не только вспомнил весь курс обучения, но и получил ещё множество других знании в области радиоприборостроения. Разработка дипломного проекта помогла мне провести личную самооценку своих способностей в теории и на практике. Разработка и изготовление печатного узла так же способствовала изучению всех её тонкостей. Процесс разработки производился на современной вычислительной и оргтехнике.
За время работы над дипломным проектом я изучил и применил на практике прогрессивные методы конструирования, так же специальную литературу, в том числе ряд стандартов.
В дипломном проекте мною проведены электрические и конструктивные расчеты, а также расчет технологичности и надежности изделия. Мною разработана конструкция печатного узла цифрового измерителя L и C. Разработан участок сборки и монтажа.
Произведен расчет технико-экономических показателей. В результате отпускная цена составляет 402,10 рублей, срок окупаемости 0,22 года и годовой экономический эффект 9562,88 рублей. Количество основных рабочих 7 человек.
В разделе мероприятия по безопасности жизнедеятельности и противопожарной технике проведен анализ видов опасностей на участке. Для устранения этих опасностей разработаны мероприятия по улучшению условий труда и мероприятия по технике безопасности.
Список литературы
1 Аксенов А. И. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры – М.: Радио и связь – 1993
2 Дружинин Н. С. Машиностроительное черчение – М.: Высшая школа – 1982
3 Дубровский В. В. Резисторы – М.: Радио и связь – 1991
4 Лавриенко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам – М.: Высшая школа – 1988
5 Машу Жан-Франсуа. Путеводитель по электронным компонентам – М.: Додэка – 2001
6 Новаченко И. В. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры – М.:
Радио и связь – 1998
7 Ошер Д. Н. Регулировка и испытание РЭА – М.: Энергия – 1978
8 Павлов С. П. Охрана труда в радиоэлектронной промышленности – М.: Радио и связь – 1985
9 Павловский В. В. Проектирование техпроцессов изготовления РЭА – М.: Радио и связь – 1982
10 Фрумкин Г. Д. Расчет и конструирование РЭА – М.: Высшая школа – 1989
11 Фрунзе А. В. Микроконтроллеры? Это же просто – М.: Скимен – 2002
12 Хлюпин Н. Измеритель LC – Радио №7 – 2004
13 Черникова П. Д. Организация, планирования и управления на предприятиях РЭА промышленности – М.: Высшая школа – 1985
14 Шило В. Л. Функциональные аналоговые интегральные микросхемы – М.: Радио и связь – 1982
15 Сборник стандартов по ЕСКД
16 ОСТ4.Г0.050.009 Нормативы времени по сборочным работам
17 ОСТ4.Г0.050.011 Нормы времени по монтажным работам
18 Маркировка электронных компонентов – М.: Додэка – 2002
Приложение А
Инструкция по регулировке
При регулировке использовать блок питания Б5–25 и комплект катушек и конденсаторов.
Регулировщик должен откалибровать измеритель. Схема соединений приборов показана на рисунке А.1.
Рисунок А.1 – Схема соединений приборов.
Регулировку начинают с установки нуля DA1, движок резистора R8 должен быть в среднем положении, а тумблер SA1 желательно отсоединить от платы для снижения паразитной емкости входа. Показания индикатора при этом должны быть в пределах 0...3. Затем восстанавливают соединение SA1, нажимают и отпускают кнопку SB1. Через 2 сек. индикатор должен показывать 0...±1. После этого к входным клеммам подключают образцовую емкость и вращая движок R8 добиваются соответствия показаний истинному значению емкости. Цена младшего разряда 0,1 пФ. Затем необходимо проконтролировать весь диапазон и, при необходимости, уточнить положение движка R8 добиваясь точности не хуже 2...3%. Допустима и подстройка нуля, если показания в конце шкалы немного занижены или завышены. Но после каждого изменения положения движка R11 следует отключать измеряемую емкость и нажимать кнопку установки нуля.
Настроив прибор в режиме измерения емкости следует перевести SA1 в нижнее по схеме положение, закоротить входные гнезда и нажать SB1. После коррекции нуля на вход подключается образцовая катушка и резистором R3 выставляются необходимые показания. Цена младшего разряда 0,1 мкГн. При этом следует обратить внимание, чтобы сопротивление R3 было не менее 800 Ом, в противном случае следует уменьшить номинал R2. Если R3 получается больше 1 кОм, R2 надо увеличить. Т.е. R2 и R3 должны быть близки по номиналу. Такая настройка обеспечивает примерно одинаковую постоянную времени "заряда" и "разряда" катушки и, соответственно, минимальную погрешность измерения. На этом регулировка будет выполнена.
Проектирование цифрового измерителя емкости и индуктивности
федеральное агентство по образованию
государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
сарапульский колледж радиоэлектронного приборостроения
ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ
Зам. директора по учебной работе
Миткевич Е.А.
« » 2005г
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНОГО УЗЛА цифрового измерителя L и C
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
СКРП.411218.004ПЗ
Пояснительная записка
Специальность 210306
«Радиоаппаратостроение»
Дипломник Дмитриев И. Е.
Руководитель дипломного проекта Иванов В. Г.
Консультант по экономической части Зубов Е. Ф.
Нормоконтроль Кузнецова А. Г.
Рецензент
2005
Содержание
Введение
1 Расчётно – конструкторская часть
1.1 Назначение, область применения и основные параметры изделия
1.2 Принцип работы изделия и описание его схемы
1.3 Обоснование выбора элементной базы
1.4 Электрический расчёт балластного резистора
1.5 Электрический расчет стабилизатора напряжения
1.6 Описание конструкции изделия с обоснованием применяемых материалов и полуфабрикатов
1.7 Тепловой расчет интегрального стабилизатора
1.8 Расчет геометрических размеров печатной платы
1.9 Расчет надёжности изделия
2 Технологическая часть
2.1 Анализ технологичности конструкции
2.2 Выбор варианта схемы техпроцесса с обоснованием видов работ
2.3 Ведомость техпроцесса и его нормирование с определением трудоёмкости (включая операцию регулировки)
3 Организация производства
3.1 Обоснование выбора типа производства и его характеристика
3.2 Расчёт численности работающих по категориям
3.3 Организация участка и рабочих мест в соответствии с требованиями НОТ
3.4 Расчёт фонда заработной платы
4 Экономическая часть
4.1 Расчёт себестоимости изделия и отпускной цены
4.2 Расчёт технико-экономических показателей участка
4.3 Расчет экономической эффективности
5 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности и противопожарной технике
5.1 Проведение экологической оценки технологического процесса или конструкции на технически безопасный процесс эксплуатации
5.2 Мероприятия по улучшению условий труда
Заключение
Список литературы
Приложение А Инструкция по регулировке
Введение
Измерители индуктивности и емкости находят широкое применение как на производстве так и в радиолюбительской практике. Как правило, это малогабаритные приборы низкой точности или цифровые приборы высокой точности, но больших габаритов. Данная разработка с применением микроконтроллера является компромиссом качества и габаритов. Уменьшению габаритов служит применение индикатора с последовательным вводом информации.
Принцип работы предлагаемого LC метра основан на измерении энергии, накапливаемой в электрическом поле конденсатора и магнитном поле катушки. Применение в данной конструкции микроконтроллера и ЖКИ индикатора позволило создать простой, малогабаритный, дешевый и удобный в эксплуатации прибор, имеющий достаточно высокую точность измерений. Также предусмотрена программная коррекция нуля, которая компенсирует емкость и индуктивность клемм, соединительных проводов и переключателя.
При работе с прибором не нужно манипулировать никакими органами управления, достаточно просто подключить измеряемый элемент и считать показания с индикатора.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 275.
