Разработка конструкции передатчика обеспечивающего стабильную работу при синусоидальных вибрациях с частотой от 10 до 70 Гц

 Содержание

1 Анализ технического задания                                                            3

1.1 Анализ требований на передатчик                                              3

   1.1.1.Анализ технических требований                                      3

   1.1.2 Анализ конструктивных требований                                    6

   1.1.3 Анализ электрических требований                           7

1.2 Анализ схем электрических                                                         7

                    1.2.1 Анализ функциональной схемы                                         7

      1.2.2 Анализ принципиальной схемы                                           8

1.3 Анализ элементной базы                                                             10

1.4 Выводы                                                                                         11

2 Компоновка                                                                                         13

3 Разработка несущей конструкции                                                     17

4 Разработка электрического монтажа                                                18

4.1 Разработка навесного монтажа                                                   18

4.2 Разработка печатного монтажа                                                   18

4.2.1 Определение группы жесткости ПП                           18

4.2.2 Выбор класса точности и шага координатной сетки            19

4.2.3 Выбор типа ПП, её габаритов и материала основания                   19

4.2.4 Расчет элементов печатного рисунка                                     20

4.2.5 Расчет параметров проводников                                            21

4.2.6 Расчет расстояния между элементами рисунка ПП                22

    5 Электромагнитная  совместимость схемы.                                          23

Список использованных источников                                                   24

1  Анализ технического задания

1.1  Анализ  требований на передатчик

1.1.1 Анализ технических требований на передатчик

 Транзисторный передатчик предназначен для передачи информации на расстояние до 160 м.

Эксплуатационные требования включают в себя: климатические воздействия, требования по надежности, параметры первичного питающего напряжения и удобства в работе.

   Рассмотрим воздействие температуры. В первую очередь температурный диапазон влияет на выбор ЭРЭ, монтажных проводов, материала основания печатной платы и покрытий. Так как передатчик является источником выделения тепла, то необходимо учитывать тот факт, что температура внутри передатчика будет выше температуры окружающей среды. Для выбора конструктивно-технологических решений на первых этапах разработки необходимо задать ориентировочную оценку перегрева передатчика, а в дальнейшем, при необходимости, можно провести коррекцию.

    Разрабатываемый передатчик потребляет ток 1,5 А при напряжении 12 В, соответственно мощность равна 18 Вт.  Соответственно удельное тепловыделение будет мало и перегрев не должен превышать 5 градусов.

При использовании передатчика на открытом воздухе он подвержен солнечному излучению, что приводит к перегреву передатчика примерно на 5 градусов.

 Относительная влажность воздуха может быть высокой при эксплуатации. Поэтому необходимо защищать электрический монтаж дополнительными влагостойкими лакокрасочными покрытиями. А на всех металлических деталях корпуса (из алюминиевых сплавов и стали) обязательно применять гальванические покрытия.

     Рассмотрим нормы внешних воздействий для носимой аппаратуры:

Таблица 1

№	Воздействующий фактор		Характеристика воздействующего фактора	Значение воздействующего фактора
1	Синусоидальная вибрация		Диапазон частот, Гц	10-70
			Амплитуда ускорения, м/с2	19,6
2	Механические удары	При эксплуатации	Пиковое ударное ускорение, м/с2	98
			Длительность удара, мс	16
			Число ударов в каждом направлении	1000
		При транспортировавнии	Пиковое ударное ускорение, м/с2	250
			Длительность удара, мс	6
			Число ударов в каждом направлении	4000
3	Свободное падение	Высота падения в мм,при массе, кг	до 2	1000
			до 5	500
			до 10	250
4	Пониженная температура для исполнения по степени жесткости	1	Рабочая температура, ºС	-10
			Предельная температура, ºС	-40
		2	Рабочая температура, ºС	-25
			Предельная температура, ºС	-55
5	Повышенная температура		Рабочая температура, ºС	50
			Предельная температура, ºС	55
6	Изменение температуры для исполнения по степени жесткости	1	Диапазон изменения температур, ºС	-40…+55
		2	Диапазон изменения температур, ºС	-55…+55
7	Пониженное атмосферное давление		Атмосферное давление, кПа	55
8	Влажность при повышенной температуре в постоянном режиме для исполнения по степени жесткости	1	Относительная влажность, %	93
			Температура, ºС	25
		2	Относительная влажность, %	93
			Температура, ºС	40
9	Соляной туман*		Длительность воздействия соляного тумана, ч	2
10	Пыль и песок*		Соотношение песка и пыли	1:1
			Длительность воздействия, ч	1
			Температура, ºС	35
11	Погружение в воду		Глубина погружения, м	0,4
			Длительность воздействия, сек	0,5
12	Атмосферные выподаемые осадки		Интенсивность дождя, мм/мин	3
			Длительность воздействия, мин	10
13	Иней и роса*		Длительность воздействия, ч	-25
			Температура, ºС	2

Для защиты корпуса передатчика от воздействия дождя, росы, пыли, песка применяем специальные влагозащитные покрытия.

 Ударные воздействия проявляются как при транспортировки, так и при использовании передатчика. Устранение влияния ударных воздействий обеспечивается конструкцией передатчика, тары и упаковки.

   Вибрационные воздействия могут наблюдаться только в низкочастотной области, в диапазоне 10-70 Гц. Собственные резонансные частоты передатчика во много раз превосходят максимальное значение из этого диапазона, следовательно, появление резонансных явлений невозможно.

  Показатель надежности, с учетом группы исполнения, наработка до первого отказа – 3000 ч. Этот показатель определяется показателями надежности ЭРЭ и электромонтажных соединений.