Дипломная работа: Разработка системы учёта посещений
где t берется как правило равное 1000 часов.
4. Значение интенсивности отказов компонентов РЭА зависит от условий работы аппаратуры и режимов использования компонентов. Фактически интенсивность отказов зависит от нагрузки на элементы и температуры. Для учета этих факторов используется поправочный температурный коэффициент Кт в зависимости от коэффициента нагрузки Кн .
Предварительно, если есть такая возможность, необходимо рассчитать Кн , используя реальные значения токов и напряжений, а также рассеиваемой мощности на элементах предлагаемого устройства. Если такой возможности нет, то выбирают наихудший случай, тогда считают, что элемент работает со 100% нагрузкой то есть Кн = 1.Температура может меняться в пределах от 20°С (нормальные лабораторные условия) до 60°С и выше.
Таблица 2.1 - Поправочный температурный коэффициент Кт для германиевых диодов и резисторов
| Т0 С | К | ||||
| 20 | 0,2 | 0,3 | 0,6 | 0,7 | 1 |
| 30 | 0,25 | 0,4 | 0,65 | 0,9 | 1,5 |
| 40 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 1,1 | 1,9 |
| 50 | 0,45 | 0,7 | 0,8 | 1,5 | 2,5 |
| 60 | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,8 | 3,2 |
Таблица 2.2 - Поправочный темп. коэфф-т Кт для кремниевых диодов
| Т0 С | Кт | |||
| 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 20 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 |
| 30 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,15 |
| 40 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
| 50 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,25 |
| 60 | 1,15 | 1,20 | 1,3 | 1,5 |
Таблица 2.3 - Поправочный температурный коэффициент Кт для германиевых диодов транзисторов
| Т0 С | Кт | ||||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 20 | 0,2 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 |
| 30 | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 1,4 |
| 40 | 0,7 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 |
| 50 | 1 | 1,4 | 2,0 | 2,4 | 3,4 |
| 60 | 1,4 | 2,0 | 2,5 | 3,2 | 5,0 |
Таблица 2.4 - Поправочный температурный коэффициент Кт для интегральных схем при Кн=1 Можно использовать для кремниевых транзисторов
| Т0 С | Кт |
| 65 | 2,5 |
| 85 | 5 |
| 105 | 9 |
| 125 | 15 |
| Т0 С | Кт |
| 1 | |
| 25 | 1 |
| 45 | 1,2 |
| 60 | 1,5 |
Таблица 2.5 - Поправочный температурный коэффициент Кт для керамических конденсаторов
| Т0 С | Кт | ||||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 20 | 0,1 | 0,15 | 0,25 | 0,5 | 1 |
| 30 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,6 | 1,2 |
| 40 | 0,1 | 0,25 | 0,4 | 0,8 | 1,4 |
| 50 | 0,15 | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 1,6 |
| 60 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 1,2 | 2,0 |
Таблица 2.6 - Поправочный температурный коэффициент Кт для бумажных и металлобумажных конденсаторов
| Т0 С | Кт | ||
| 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 20 | 0,15 | 0,4 | 1 |
| 30 | 0,2 | 0,6 | 1,4 |
| 40 | 0,25 | 0,8 | 2,0 |
| 50 | 0,3 | 1,2 | 2,5 |
| 60 | 0,4 | 1,6 | 3,0 |
Таблица 2.7 - Поправочный температурный коэффициент Кт для трансформаторов и других моточных изделий
| Т0 С | Кт | ||||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 20 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1,0 | 1,2 |
| 30 | 0,1 | 0,3 | 0,8 | 1,5 | 2,2 |
| 40 | 0,1 | 0,5 | 1,2 | 2,0 | 4,0 |
| 50 | 0,15 | 0,1 | 2,0 | 4,0 | 7,0 |
| 60 | 0,2 | 2,0 | 3,0 | 7,0 | 12,0 |
Причем достаточно тяжелые эксплуатационные условия Кн =1 и Т°С= 60. Для этих технических условий выбираем поправочный коэффициент Кт.
5. В реальных условиях эксплуатации элемента РЭА могут подвергаться воздействию: вибрации, ударов, давлению, солнечной и проникающей радиации и других факторов. Поэтому надежность элементов реальной аппаратуры значительно отличается от надежности аппаратуры в лабораторных условиях эксплуатации элементов. Ориентировочный расчет производится с помощью интегрального поправочного коэффициента Кλ .
По техническим условиям устройство относится к стационарно-наземным устройствам.
Сама же ринципиальная схема разрабатываемого устройства приведена в графической части диплома на формате А1.
1.7 Выбор элементной базы
Любое устройство вычислительной техники на низшем конструктивном уровне содержит следующие элементы: микросхемы, полупроводниковые приборы, резисторы, конденсаторы, коммутационные элементы и так далее.
Выбор конкретных элементов для построения проектируемого устройства производится после анализа множества взаимосвязанных факторов. Всю совокупность факторов, влияющих на принятие решения, можно разбить на группы по следующим признакам:
¾ назначение и область применения проектируемого устройства;
¾ заданные электрические характеристики, такие как рабочий диапазон частот, ограничение на потребляемую мощность, точность и стабильность характеристик и тому подобное;
¾ условия эксплуатации: климатические и механические воздействия, квалификация обслуживающего персонала и тому подобное;
¾ конструктивные показатели: требуемая надежность, ограничения на габаритные размеры и массу, заданные тепловые режимы, механическая прочность и так далее;
¾ уровень развития и наличие элементной базы, возможности ее применения в данной конструкции;
¾ организационно-производственные показатели: сроки, отведенные на конструирование, размер партии, серийность выпуска.
Сделав, анализ приведенных выше групп факторов с учетом состояния современного мирового уровня развития микроэлектронной и вычислительной техники, произведем выбор и радиоэлектронных элементов разрабатываемого устройства. На основе выбора компонентов будем разрабатывать печатную плату.
Микросхема– это стандартный счётчик на основе тригеров: К155ИЕ7. Резисторы выдерживающие работу на высокой частоте и скачки напряжения МЛТ-0,125-1кОм 5% и МЛТ-0,125-140 Ом 5%.Диоды АЛ307А. 700мВт. Кнопки МП-3. ИК диоды АЛ156В. Микросхема К155ЛН1
1.8 Описание принципа действия
В основе принципа работы лежит отражение светового потока от предметов. При появлении какого-нибудь объекта в поле видимости датчика. Световой поток, испускаемый светодиодом инфракрасного диапазона. не видимый человеческим глазом диапазон света прерывается и сигнал поступает на счётчик по принципу (+1) и (-1). После этого отражённый световой поток улавливается чувствительным датчиком расположенным возле светодиода, но отделённый от него перегородкой, чтобы не было обратной связи. Сигнал попадающий на линию задержки приводит её в состояние готовности. После того когда объёкт пропадает из поля видимости датчика, отражённый сигнал уже не возвращается к приёмнику. Приёмник находится в состоянии покоя и управляющий сигнал пропадает.
2. Конструкторско-технологический раздел
2.1 Разработка печатной платы