Программно-временное устройство.

Рисунок 2.8 – 3D модель устройства в программе Компас3. Конструкторские расчетыПри выполнении расчета используем следующие основные формулы:- вероятность безотказной работы:- средняя наработка на отказ:- интенсивность отказа изделия: Таблица 3.1 – Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние механических воздействий Условия эксплуатации аппаратурыПоправочный коэффициент α1ЛабораторныеСтационарные (полевые)ПолевыеКорабельнаяАвтомобильныеЖелезнодорожнаяСамолетное1.01.071.071.371.461.571.65Таблица 3.2 – Поправочные коэффициенты, учитывающих влияние относительной влажности Относительная влажностьПоправочный коэффициент α260….70 % при t=20….600190….98 % при t=20….600290….98 % при t=30….6002,5Таблица 3.3 – Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние атмосферного давления Высота (км) Значения α3Высота (км) Значения α30..1 1,00 5..6 1,16 1..2 1,05 6..8 1,2 2..3 1,1 8..10 1,25 3..5 1,14 10..15 1,3 Вычислим итоговый поправочный коэффициент при условиях эксплуатации лабораторных, влажности 60-70%, высоте 0 км, получим:Исходные данные для расчета интенсивности отказа сведем в таблицу 3.4.Таблица 3.4 – Интенсивности отказов элементовНаименованиеэлементовКол-во, ni,штИнтенсивность отказовноминальная 1/чРежим работыПоправочный коэффициент, αiИнтенсивность отказадействительная 10-6Температура, °С1/ч1/чИнтегральные схемы40.5-45…951.00.52.0Конденсаторы танталовые50.02-45…951.00.020.1Конденсаторы электролитические20.55-45…951.00.551.1Резисторы постоянные непроволочные80.05-60…1001.00.050.4Потенциометры10.4-60…1001.00.40.4Реле30.6-60…1001.00.61.8Транзисторы40.5-45…951.00.52.0Переключатели50.4-45…951.00.42.0Кварцевые резонаторы20.37-45…951.00.370.74Коннекторы30.7-45…951.00.72.1Соединения паяные1520.04-60…1001.00.046.08В этом случае интенсивность отказа находим по формуле (3.5): – поправочный коэффициент, вводимый для учета режима работы элемента, а также температуры внутри блока; – интенсивность отказа элемента, при нормальном режиме его работы и нормальных условиях эксплуатации; – количество одинаковых элементов.Выполним расчет интенсивности отказов групп одинаковых радиоэлементов.Рассчитаем интенсивность отказов комплекта микросхем. Рассчитаем интенсивность отказов комплекта конденсаторов танталовых. Рассчитаем интенсивность отказов комплекта конденсаторов электролитических. Рассчитаем интенсивность отказов комплекта резисторов постоянных непроволочных.Рассчитаем интенсивность отказов комплекта потенциометров.Рассчитаем интенсивность отказов комплекта транзисторов.Рассчитаем интенсивность отказов комплекта кварцевых резонаторов.Рассчитаем интенсивность отказов комплекта коннекторов.Рассчитаем интенсивность отказов паяных соединений. Результаты расчетов подставим в таблицу 2.16.Рассчитаем интенсивность отказов всего устройства.Подставляя в (2.2) расчетное значение интенсивности отказа получим:Так как имеем , то (3.1) можно записать:Результаты расчетов сведем в таблицу 3.5.Таблица 3.5 – Зависимость вероятности безотказной работы от времени наработки устройства в часахt, час101001000100002000030000534190.99980.9980.980.8290.6880.5700.368Используя результаты расчетов построим график зависимости вероятности безотказной работы от времени наработки в часах, представленный на рисунке 3.1. Рисунок 3.1 – График зависимости вероятности безотказной работы от времениГарантийный срок службы изделия определяется из графика на уровне . Это составляет 19053 часов. Исходя из 12-ти часового рабочего времени устройства в сутки и 365 дней в году, гарантийный срок службы составит:Высокий уровень надежности изделия обеспечивается множеством факторов: правильной разработкой электрической принципиальной схемы устройства, правильным выбором конструкции устройства, правильным подбором элементной базы, на основе высоконадежных ЭРЭ, правильным выбором технологического процесса производства изделия, а также строгим соблюдением правил эксплуатации.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данном курсовом проекте нами было спроектировано программно-временное устройство. В первой главе приведено описание электрической принципиальной схемы устройства. Описано функциональное назначение элементов схемы, описан принцип работы устройства. Во второй главе рассчитаны геометрические параметры печатной платы устройства, с помощью САПР Diptraceвыполнена трассировка печатной платы устройства, получена его 3Dмодель. В третьей главе выполнен расчет надежности устройства.В целом результаты выполнения курсовой работы вполне соответствуют поставленным задачам и целям. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВБарыбин А.А. Физико-технологические основы электронных средств/ А.А. Барыбин, В.Г. Сидоров, - СПБ.: Лань, 2001 – 362 с.Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника: учебное пособие – СПБ.: Питер, 2003 – 521 с.Баканов Г.Ф. и др. Основы конструирования и технологии радиоэлектронных средств/ учебное пособие для студентов высших учебных заведений/ - М.: Издательский центр «Академия», 2007, - 368 с.Редин А.П. Медицинская аппаратура для здравоохранения, учебное пособие ВГТУ, Воронеж, 2002, - 138 с.Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: учебное пособие – М.: Форум-Инфа, 2005, - 400 с.Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры/ учебное пособие для радиотехнических специальностей техникумов – М.: Высшая школа, 1989 – 238 с. Сигов А.И. Элементная база электронной техники, - М.: Энергоатомиздат., 2009, - 360 с.ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВОбозначениеКол.НаименованиеDD11DS1307DD21ATmega8A-AUDA117805HG11MT-16SD2-3YLGC110603-100нФC21К30-35-10мкФ×16C310603-22пФC41К30-35-1000мкФ×10C510603-100нФC610603-22пФC710603-100нФR11С2-23-0.25-750 кОмR21С2-23-0.25-110 кОмR3-R53С2-23-0.25-4.7 кОмR61СП5-3-15 кОмR7-R93С2-23-0.25-1.1 кОмSB1-SB55ВыключательG11БатарейкаAALR6T11ТрансформаторVD11BD107VD2-VD43SMA4007HL1-HL33BL-LS1206PGCVT1-VT442N7000K1-K33Реле герконовое