Разработка конструкции частотомера на базе универсального цифрового прибора (УЦП)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет компьютерного проектирования

Кафедра РЭС

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

НА ТЕМУ:

Разработка конструкции частотомера на базе УЦП

(универсального цифрового прибора)

Разработал:

Принял:

МИНСК 2002

Министерство Образования Республики Беларусь

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Согласовано

Представитель Заказчика

_______________2001 г

Утверждаю

Представитель Исполнителя

_______________2001г

Техническое задание

на выполнение конструкторской работы на тему:

Разработка конструкции часов-таймера

Представитель Заказчика

1.Ведущий инженер

Представитель Исполнителя

1.Студент группы 710202

Минск 2001г

Разработка технического задания

1. Назначение.

Разрабатываемые часы-таймер (ЧТ) предназначены для индикации текущего времени, таймер с пряным и обратным отсчетом, будильник.

2. Основание для разработки.

Основанием для разработки ЧТ является задание на дипломное проектирование, приказ по университету от 5 Февраля 2001г. № 53-с.

3. Источники разработки.

ЧТ должен быть разработан на базе существующих схемных решений аналогичных устройств с использованием современной элементной базы.

4. Технические требования.

4.1. Состав изделия и принцип работы.

Функционально ЧТ состоит из следующих узлов:

PIC контроллер управляющий всей работой устройства;

модуль памяти;

индикатора;

клавиатуры;

Принцип работы ЧТ: в обычном режиме часы показывают текущее время, для перехода в режим ‘таймер’ осуществляется клавишей ‘Т’, запуск производит клавишей ‘П’, остановка – ‘С’, для входа в режим будильника нажимают клавишу ‘Б’.

4.2. Технические параметры.

ЧТ должен иметь следующие параметры:

Напряжение питания,В 5

Номинальная выходная мощность на нагрузке (во время срабатывания будильника)(4Ом), 0.1

4.3.Требования к надежности.

Средняя наработка на отказ ЧТ должна быть не менее 4000 часов в нормальных условиях эксплуатации.

Среднее время восстановления ЧТ обслуживающим персоналом должно быть не более 1 часа. После восстановления работоспособности, по окончании ремонтно-восстановительных работ, ЧТ должен сохранять показатели назначения, изложенные в настоящем документе.

Средний срок службы ЧТ не менее 10 лет с учетом проведения ремонтно-восстановительных работ.

4.4. Конструкторско-технологические требования

Конструкция должна обеспечивать свободный доступ к составным элементам изделия при проведении пуско-наладочных и ремонтных работ.

Материалы и комплектующие изделия должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям на них.

Конструкция изделия должна обеспечивать сборку при изготовлении без создания и применения специального оборудования. Допускается применение специальных приспособлений.

Показатели технологичности конструкции изделия должны соответствовать ГОСТ 14.201-73.

Габариты – не более 120´80´17 мм.

ЧТ должны удовлетворять требованиям эргономики по ГОСТ 12.2.032-78, ГОСТ 12.2.033-78 и общим требованиям эстетики по ГОСТ 24750-81.

4.5. Условия эксплуатации

Должен быть рассчитан на эксплуатацию в условиях по ГОСТ 21552-84 (группа 3) при температуре от 5 до 40° С и относительной влажности 40-80% при 25° С. Должен быть устойчив к воздействию атмосферного давления от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм. рт. ст.), по стойкости к механическим и климатическим воздействиям должен соответствовать требованиям по ГОСТ 21552-84.

4.6. Требования к упаковке, маркировке, транспортированию и хранению

Маркировка должна соответствовать требованиям ГОСТ 21552-84. Она должна содержать:

полное торговое наименование по ГОСТ 26794-85;

торговый знак и (или) наименование предприятия-изготовителя;

месяц и год выпуска;

отметку ОТК предприятия изготовителя;

порядковый номер изделия по системе нумерации предприятия-изготовителя;

предупредительные знаки по ГОСТ 12.2.006;

дополнительные требования (определяет предприятие-изготовитель).

Место и способ нанесения маркировки устанавливаются в ТУ на проектируемое изделие.

Упаковка изделия должна производиться согласно требованиям ГОСТ 21552-84.

Упакованные транспортируют транспортом всех видов в соответствии с требованиями ГОСТ 15150-69 (климатическое исполнение УХЛ категория 4.2).

Упакованные следует хранить в условиях для группы 1 по ГОСТ 15150-69.

Срок хранения ¾ не более двух лет.

5. Экономические показатели

Тип производства — мелкосерийное. Предполагаемая программа выпуска — 5000 штук в год.

6. Порядок испытаний

Опытный образец изделия должен быть подвергнут предварительным и приемо-сдаточным испытаниям. Они должны проводиться на соответствие требованиям ТЗ по согласованным и утвержденным программе и методике.

Содержание

1. Расчёт надёжности проектируемого блока

2. Расчёт теплового режима блока в герметичном корпусе

Литература

Приложение

1. Расчёт надёжности проектируемого блока

По справочной литературе определим значения интенсивности отказов, соответствующие в среднем элементам каждой группы [1]:

С помощью обобщённого эксплутационного коэффициента, найденного по справочным таблицам для наземных стационарных условий [1], скорректируем величину l_S, учтя тем самым приближенно электрический режим и условия работы элементов блока.

Примем К_э=1,1 (помещение с регулируемой теплотой и влажностью).

l_S(v)= l_S* К_э

l_S(v)=1.1* 8.23*10^-6=9,053*10^-61/ч^-1

Вероятность безотказной работы:

заданное время работы t_з=10000ч.

2. Расчёт теплового режима блока в герметичном корпусе

Исходные данные:

1. Габаритные размеры:

2. Давление окружающей среды:

3. Температура окружающей среды:

4. Коэффициент заполнения:

5. Мощность рассеиваемая в блоке:

6. Мощность рассеиваемая элементом:

7. Площадь поверхности элементов:

Расчёт теплого режима.

Рассчитывается поверхность корпуса блока:

Определяется условная поверхность нагретой зоны:

Определяется удельная мощность корпуса блока:

Рассчитывается удельная мощность нагретой зоны:

5. Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности корпуса блока [2]

6. Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности нагретой зоны

7. Находиться коэффициент, зависящий от атмосферного давления вне корпуса [2]

8. Находиться коэффициент, зависящий от атмосферного давления внутри корпуса блока

9. Определяется перегрев корпуса блока:

10. Рассчитывается перегрев нагретой зоны:

11. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

12. Рассчитывается удельная мощность элементов:

13. Рассчитывается перегрев поверхности элементов:

14. Рассчитывается перегрев окружающей элементы среды:

15. Определяется температура корпуса блока:

.

16. Определяется температура нагретой зоны:

17. Определяется температура поверхности элементов:

18. Находиться средняя температура воздуха в блоке:

19. Находиться температура окружающей элементы среды:

Литература

1. С.М. Боровиков «Теоретические основы конструирования технологии и надёжности» Минск 1998г.

2. Л.Л. Роткоп «Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА» Москва 1976г.