Расчет надежности конструкции детектора близости

Содержание

1.   Требования технического задания к конструкции прибора.

2.   Введение.

3.   Оценка критической длины критических связей и влияние паразитных параметров служебных проводников на помехоустойчивость и работу схемы

4.   Оценка влияния возвратных токов по шинам земли и питания.

5.   Оценка перегрева схемы и обоснование системы охлаждения.

6.   Расчет надежности.

7.   Оценка характеристик восстанавливаемости устройства.

8.   Литература.

1. Требования технического задания к конструкции прибора

1. Конструктивное исполнение прибора: в виде портативного модуля. Группа эксплуатации 4 ГОСТ 16019-70.

2. Условия эксплуатации: бытовые.

3. Вероятность безотказной работы: в течении 7000 часов.

4. Питание модуля: от внешнего источника 9 В.

5. Габаритные размеры: не более 60х35х25 мм.

6. Диапазон рабочих температур: от -10 до +40 °С.

7. Масса: не более 0,150 кг.

8. Потребляемая мощность: 0.02 Вт.

 

2. Введение

Для расчета характеристик конструкции детектора близости необходимо проанализировать работу прибора в целом и оценить следующее:

·     Электромагнитную совместимость;

·     Тепловую совместимость:

·     Механическую прочность.

Основным элементом детектора близости является генератор ВЧ (2 МГц), выполненный на микросхеме DD1. Печатную плату необходимо скомпоновать так, чтобы длина сигнальных линий была как можно меньше, т. е. расположить микросхему как можно ближе к клеммной колодке и рядом с БИС основные элементы генератора. Тогда электромагнитная совместимость будет удовлетворительна.

Максимальная мощность, потребляемая устройством, не велика (0,02 Вт). Перегрева элементов схемы наблюдаться не будет. Тепловая совместимость выполнима.

С точки зрения механической прочности (вибро- и ударопрочности) крепление печатной платы к корпусу прибора можно осуществить не более чем на трех винах, т.к. размеры платы не большие и нет массивных элементов.

В расчетном задании производится:

1.   оценка перегрева схемы и обоснование системы охлаждения;

2.   оценка электрической длины критических связей и влияние паразитных параметров служебных проводников на помехоустойчивость и работу схемы;

3.   расчет надежности радиоэлектронного устройства;

4.   оценка характеристик восстановляемости.

3. Оценка критической длины критических связей и влияние паразитных параметров служебных проводников на помехоустойчивость и работу схемы

В качестве критической линии выбирается линия соединяющая элементы частотозадающей цепи с соответствующими выводами микросхемы [2]. Максимальная длина  см.

Частота колебаний в линии 2 МГц.

Печатные проводники изготовлены комбинированным методом, толщина проводника 35 мкм, ширина 1 мм. Погонные параметры проводников:

сопротивление , ................................................ 0.4;

емкость , ............................................. 0.96;

индуктивность , ............................................... 0.1.

Емкость образованная выводами микросхемы:

С_вых, пФ 4.12;

С_вх, пФ 4.12.

Параметры линии:

Сопротивление

;  Ом; (3.1)

Емкость

;  пФ; (3.2)

Время распространения сигнала по линии:

;  с; (3.3)

Время задержки сигнала в линии:

;  с; (3.4)

Для нормальной работы схемы необходимо выполнение условий:

; (3.5)

; (3.6)

где  - длительность фронта импульса.

; ;  с,

; ,

,

.

Таким образом необходимые условия выполняются.