Обгрунтування вибору елементної бази

Детонометр разработка конструкции
164335
знаков
52
таблицы
0
изображений

1.4. Обгрунтування вибору елементної бази

Підбір елементної бази необхідно здійснювати враховуючи те, що блок повинен виконувати функції та зберігати експлуатаційні та технічні параметри та характеристики в межах норми ТУ під час та після впливу механічних навантажень, а також під час та після впливу кліматичних факторів.

Вибір опорів здійснюється з урахуванням того, що по колах тече постійний та імпульсний струми. Для таких кіл призначені ме-талоплівкові резистори (МЛТ). Ці резистори мають кращі електричні параметри, ніж вуглецеві та композиційні при порівнянно невеликій вартості. Резистори МЛТ - неізольовані. Примітка: проміжні значення номінальних опорів відповідають рядам Е24, Е96 із допусками  1%,  2,0%,  5%,  10%. Параметри резисторів МЛТ наведені в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Параметри резисторів МЛТ

Діапазон номінальних опорів, Ом

ТКС, 10-6, 1/0С в проміжку температур

Позначення групи ТКС

Від – 60 до + 200С

Від + 20 до + 1250С

1 - 100

 5000

 5000

Д

До 1103

 1000

 500

Д

10103 – 0,1106

 600

 100

В

10103 – 0,1106

 200

 250

Г

10103 – 0,1106

 250

 50

Б

Більше 1106

 1200

 1000

Ж

Граничні експлуатаційні дані:

Рівень власних шумів – 1,5мкВ/В;

Температура навколишнього середовища:

при номінальному електричному навантаженні від – 60 до + 700С;

при зниженні електричного навантаження до 0,3 Рн від – 60 до +1250С;

Відносна вологість повітря при температурі + 3500С до 98%;

Знижений атмосферний тиск до 133 Па (1 мм. рт. ст.);

Гранично робоча напруга постійного струму:

0,125 Вт – 200В;

0,25 Вт – 250В;

0,5 Вт – 350В;

1 Вт – 500В;

2 Вт – 750В.

Мінімальний наробіток годин – 25000;

Термін зберігання – 25 років.

Відповідно з ГОСТ 10318-84 вибираємо резистори типу МЛТ потужністю 0,25 Вт та опором, необхідним відповідно за схемою електричною принциповою.

Як потенціометри приймаємо резистори, котрі мають покращені частотні якості. Такими резисторами відповідно з ГОСТ 10318-84 є проволочні змінні слабострумні резистори СПЗ-22. Їхні параметри наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3

Параметри резисторів СП3-22

Найменування параметра

Значення параметра

1. Номінальна потужність розсіювання, Вт

0,25

2. Номінальний опір, кОм

4,7 – 100

3. Допустиме відхилення опору, %

± 5, 10

4. Максимальна робоча напруга, В

250

5. Інтервал робочих температур, °С

-60…+125

6. Допустиме прискорення при:

ударах, м/с

вібраціях, м/с


75

20

лінійних прискореннях, м/с

100

7. Максимальний атмосферний тиск, Па

1,33·104

8. ТКС 1/0С,

± 10

Примітка: проміжні значення номінальних опорів відповідають ряду Е6,із допусками  20% (до 220х103 Ом);  30% (понад 220х103Ом).

В схемі використовуємо мікросхеми К155АГ1, К574УД1А, К140УД6, К140УД7, К140УД8А. Ці мікросхеми мають малі масу і габарити, високу надійність при відносно невеликій вартості, що забезпечує їх широке використання в радіоелектронній апаратурі.

Операційні підсилювачі сериії К140 - це підсилювачі електричних сигналів, призначені для виконання різноманітних операцій над аналоговими величинами при роботі в пристрої з ООС. Основне призначення ОП - побудова пристроїв із фіксованим коефіцієнтом підсилення і точно синтезованою передатною функцією. Завдяки своїй універсальності і можливості багатофункціонального використання за допомогою ОП можуть бути зроблені ППЧ, відеопідсилювачі, ПЗЧ і гетеродіни радіоприймачів, активні фільтри, генератори сигналів, стабілізатори джерел живлення, перетворювачі типу цифра - аналог і аналог - цифра, обмежувачі, що масштабують, логарифмічні, що диференціюють, що інтегрують і інші підсилювачі.

Конструктивно ОП серії К140 виконані в круглих металоскляних корпусах.

К140УД7 являє собою ОП загального призначення з внутрішньою частотною корекцією і пристроєм захисту виходу при коротких замиканнях. Номінальна напруга живлення  15 В  10%; струм споживання не більш 3,5 мА; опір навантаження не менше 2 кОм. Параметри мікросхем наведені в таблиці 1.4.

Таблиця 1.4

Параметри мікросхем серії К140

Параметри

Значення

К140УД7

К410УД6

К140УД8А

Uи.п, В, робочий діапазон

 5….16,5

 5…….18

 6….16,5

Uсм, мВ, не більш

 9

10

 50

Uсм/То, мкВ/оС, не більш

6

20

50

Iвх, нА, не більш

400

100

0,2

Кu, не менш

30000

30000

50000

Vu вих,В/мкс, не менн

0,3

2

2

Kос.сф, дБ, не менш

70

70

70

Uвх, В

 12

15

 10

Uсф.вх, В

 12

 11

 10

Rвх, кОм, не менш

400

1000

1

Uвих В, не менш

10,5

11

10

f1, МГц

0,8

1

1

К140УД8А являє собою ОП загального призначення. Мікросхема має на вході польові транзистори , що дозволяє одержувати мінімальний шумовий сигнал. у мікросхемі застосований пристрій внутрішньої корекції , що забезпечує підсилювачу стійку роботу без зовнішніх елементів. Номінальна напруга живлення  15 В  15%; струм споживання не більш 5 мА; опір навантаження не менше 2 кОм.

Мікросхеми серії К155 представляють комплекс напівпровідникових логічних схем , виконаних на основі ТТЛ по планарно-епітаксиальній технології. Призначені для побудови вузлів ЕОМ і пристроїв дискретної автоматики середньої швидкодії (до 10 МГц). Напруга живлення + 5 В  5%, допустимий рівень пульсації не більш 50 мВ. Мінімальна напруга логічної 1 на виході мікросхеми не менше 2,4 В. Для нормальної роботи мікросхеми час наростання і спаду вхідних імпульсів повинен бути не більш 150 нс (крім схем із відкритим колекторним виходом, для котрих цей час не обмежується).

Струм споживання в стані:

«0» - 20мА;

«1» - 10мА;

затримка нс,не більш:

включення – 15;

вимикання – 22.

В даній схемі використовується малопотужний силовий трансформатор. Вибираємо трансформатор з магнітопроводом броньового типу.

В якості стабілітронів вибираємо стабілітрони КС133А, Д818Е, Д814А, Д814Б. Їхні параметри наведені в таблиці 1.5.

Таблиця 1.5

Параметри стабілітронів

Тип

Uст, В

rст, Ом, не більш

Іст. max, мА

Іст. mіn, мА

КС133А

3,3

65

81

-

Д814А

5,6

0,9

1400

50

Д814Б

6,8

1,2

1150

50

Д818Е

47

22

110

10

Вибираємо транзистори КТ3102Д, КП303Е, КП301В, КТ503Б, КТ361Г, КТ815Б, КТ814Б, параметри яких наведені в таблиці 1.6.

Таблиця 1.6

Параметри транзисторів

Тип

UКБ max, В

UКЕО max, В

ІК max, мА

h21е

fгр, МГц, не менш

ІКБО, мкА, не більш

Ск, пФ, не більш

τк, пс, не більш

КТ361Г 35 35 50 50 - 350 250 1 7 250
КТ3102Д 30 30 100 200 - 500 150 0,05 6 100
КТ503Б 40 25 0,3 80 - 240 - - - -
КТ814Б 40 - 1,5 40 3 0,05 - -
КТ815Б 40 - 1,5 40 3 0,05 - -

В якості індикаторів використовуються світлодіодний індикатор типу АЛ307Б та лампа ТН-2. Перевага світлодіодних індикаторів перед вакуумними: менша напрута живлення, менша споживана потужність, менші габарити та маса.

В якості імпульсних діодів відповідно з ГОСТ 19613-80 використовуємо діоди КД521А, КД521Б, ГД507А а для випрямляча вибираємо випрямні блоки КЦ407А. Їхні параметри наведені в таблиці 1.7.


Таблиця 1.7

Параметри імпульсних діодів

Тип

Uобр.max, В

Uпр, В, не більш

Іпр.max, мА

Іобр, мкА, не більш

Сд, пФ, не більш

ГД507А

20

0,5

16

50

0,8

КД521А

75

1,0

50

1

10

КД521Б

12

1,0

50

1

10

В відповідності з ГОСТ 21415-85 вибираємо конденсатори керамічні КМ-6 та окисні К50-6, параметри яких наведені в таблиці 1.8., та таблиці 1.9.

Таблиця 1.8

Параметри конденсаторів КМ-6

Найменування параметра

Величина параметра

1. Номінальна ємність

22 пФ – 22 мкФ

2. Допустиме відхилення ємності, %

± 5;10;20

3. ТКЄ на 1 0С

30 – 15000

4. Номінальна робоча напруга, В

25 – 50

5. Інтервал робочих температур, 0С

-60...+155

6. Допустиме прискорення при:

ударах, м/с2;

вібраціях, м/с2

12

7,5

7. Індуктивність конденсатора, нГн

2 – 5

8. Тангенс кута діелектричних втрат, не більш

0,0012

9. Опір ізоляції при нормальних умовах, МОм

4000

10. Коєфіцієнт абсорбції, %

5 – 15

11. Постійна часу, МОм·мкФ, не менш

100

Таблиця 1.9

Параметри конденсаторів К50-6

Найменування параметра

Величина параметра

1. омінальна ємність

1...200мкФ

2. Допустиме відхилення ємності, %

± 5;10;20

3. Номінальна робоча напруга, В

Б – 160

4. Інтервали робочих температур, 0С

-10...+70

5. Індуктивність конденсаторів, нГн

5 – 10

6. Коефіцієнт абсорбції, %

1 – 5,5

7. Тангенс кута діелектричних втрат, %, не більш

30

8. Струм відпливу, мкА, не більш

150

У схемі застосовуються перемикачі П2К та ПГ3, які мають параметри, наведені в таблиці 1.10.


Таблиця 1.10

Основні параметри перемикачів

Параметри

Величина

1. Зносостійкість увімкнень, не менше

15000

2. Повний опір контактів, Ом, не більше

0,025

3. Опір ізоляції, МОм, не менш

1000

4. Ємність між контактами, пФ

50

5. Електрична міцність ізоляції, В

1500

6. Тангенс кута діелектричних втрат, не більш

0,05

7. Найбільш допустимий струм при активній нагрузці, А

0,1 – 0,4

8. Інтервал робочих температур, 0С

– 20…+ 50


3. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ


3.1 Обгрунтування та опис вибраної конструкції

(Р-4260.024.001СК)

При конструюванні радіоелектронної апаратури та приладів в основному використовується функціонально-блочний метод, який дозволяє підвищити надійність апаратури, строки та вартість проекту, ступінь використання стандартизованих та уніфікованих вузлів та елементів. Конструкції дозволяють автоматизувати та максимізувати процеси настроювання та монтажу апаратури.

Конструювання радіоелектронної апаратури створюється на базі єдиних уніфікованих конструктивних елементів (базових конструкцій), які забезпечують високий рівень уніфікації. Базові конструкції (модулі) призначені для розташування та комтюновки електричного обладнання радіоелектронної апаратури.

Для побудови будь-якого радіоприладу використовується шассі (каркаси), які служать для розташування та міцного закріплення на них деталей та вузлів. Конструкція шассі повинна забезпечувати нормальну роботу апаратури при будь-яких умовах її експлуатції.

Проектований пристрій відноситься до переносної апаратури. Переносну апаратуру, в основному, збирають за одноблочною системою, в якій всі елементи (за виключенням індикаторів, комутуючих пристроїв, трансформаторів та ін.) закріплюються на загальному шассі – друкованій платі.

Шассі із встановленими на ньому електрорадіоелементами розміщується у корпусі, в який вмонтовані комутуючі пристрої, роз'єми. індикатори, мікрофони та ін.

Переносна апаратура повинна бути стійкою до ударів, падінь, мати високу надійність, яка багато в чому залежить від якості збирання.

Схема електрична принципова детонометра реалізована на одній друкованій платі із двостороннього фольгованого склотекстоліту СФ-2-1,5 (ГОСТ 12652-74) товщиною 1,5 мм, виготовлен комбінованим позитивним методом.

Плата з'єднана з передньою панеллю монтажними проводами. Плата (поз. 1), розміщена горизонтально на основі (поз. 4). На передній панелі (поз. 5) кріпляться у вертикальному положенні наступні деталі:

1) мікроамперметр (поз. 19);

2) мікроамперметр (поз. 20);

3) роз’єм (поз. 23);

4) роз’єми (поз. 24);

5) резистор (поз. 15);

6) перемикач (поз. 21);

7) перемикачі (поз. 22);

8) лампа (поз. 18);

9) світлодіод (поз. 25).

Усі ці деталі кріпляться за допомогою гвинтів і гайок МЗ (поз. 8 – 10 ), а також шайб (поз. 13,14). Спереду кріпиться накладна декоративна передня панель (поз. 8), на якій є відповідно отвори для перемикачів (поз. 21,22), індикаторів (поз. 18,25), мікроамперметрів (поз.19,20) та роз’ємів (поз.23,24). Окрім того, на декоративну передню панель (поз. 5) нанесені відповідні написи (див. складальне креслення). Передня панель (поз. 5) кріпиться до основи (поз. 4) гвинтами (поз. 9), під які підкладено декоративні шайби (поз. 13,14), і гайками (поз. 8).

Задня стінка становить суцільну деталь із основою (поз. 4). В задній стінці знаходяться отвори для тримача запобіжника (поз. 12) і для мережевого шнура (поз. 27).

Зверху і з боків пристрій закривається однією деталлю – кришкою (поз. 3). Кришка кріпиться до основи (поз. 4) за допомогою гвинтів (поз. 9), під які підкладено декоративні шайби (поз. 13,14). В кришці з лівого боку зроблено отвори для вентиляції трансформатора (поз. 26).

Весь пристрій спирається на чотири амортизатори (поз. 2), які кріпляться до основи знизу за допомогою гвинтів (поз. 9).



Информация о работе «Детонометр разработка конструкции»
Раздел: Радиоэлектроника
Количество знаков с пробелами: 164335
Количество таблиц: 52
Количество изображений: 0

0 комментариев


Наверх