Разработка конструкции

109841
знак
23
таблицы
0
изображений

6. Разработка конструкции.

Все функциональные блоки телекамеры располагаются на двусторонней печатной плате размером 155´90 мм. Миниатюризация достигается за счет применения современной элементной базы фирмы SONY. Элементы схемы устанавливаются на обеих сторонах платы. Разводка цепей питания и общего производится проводниками по возможности более широкими, чем сигнальные цепи.

Плата крепится пятью шурупами к основной части корпуса, которая имеет соединительные струбцины, так, чтобы выходной разъем, разъем питания, светодиод и выключатель попали в соответствующие вырезы корпуса. Плата закрывается верхней крышкой, которая скрепляется с нижней шестью винтами диаметром М3.

Корпус выполнен из металла, окрашен в черный или белый цвет. Толщина стенок корпуса – 1 мм.

В конструкции предусмотрены выключатель и светодиод, который загорается при включении питания. Выходной разъем X1 представляет собой стандартный разъем для подключения к компьютеру. При необходимости может поставляться переходник.

Телекамера жестко крепится на бинокулярном микроскопе при помощи металлического соединителя и фиксирующей муфты.

Конструкция телекамеры позволяет защитить электрическую схему от внешних воздействий, но различные динамические воздействия, а также повышенная температура и влажность могут вывести ее из строя, поэтому в руководстве по эксплуатации вводится пункт о бережном обращении с телекамерой.

Телекамеры с механическими повреждениями корпуса и печатной платы в гарантийный ремонт не принимаются.

7. Расчет надежности.

Надежность – это свойство прибора безотказно функционировать в течение заданного времени в определенных эксплуатационных условиях. Ориентировочный расчет надежности заключается в нахождении интенсивности отказов устройства l (рис. 7.27), времени безотказной работы Т, а также вероятности безотказной работы в течение времени t [19].

Зависимость интенсивности отказов устройства l от времени.


Рисунок 7.27.

Первоначально для расчета надежности необходимо принять модель отказов электрорадиоэлементов. В радиоэлектронной аппаратуре моменты отказов формируют поток сл3ча6ых событий (поток отказов). Отказы, возникающие н6а этапе нормальной работы устройства, являются внезапными, не связанными со старением и износом. Поток внезапных отказов хорошо описывается моделью простейших отказов, для которой характерны свойства ординарности, стационарности и отсутствие последействия.

Свойство ординарности заключается в невозможности появления двух и более отказов в единичном интервале времени про сравнению с вероятностью появления одного отказа и выполняется для первичных отказов. Стационарность потока характеризуется постоянством среднего числа отказов в единичном интервале вре6мени, а отсутствие последействия – независимостью появления отказов в единичном интервале времени от появления отказов во всех предшествующих интервалах t.

Вероятность безотказной работы элемента рассчитывается по формуле:

t

Р (l) = exp {- ò l (t) d t},

0

где l (t) – функция интенсивности отказов. Так как в период нормальной работы интенсивность отказов можно считать постоянной во времени, то выражение можно представить в виде:

l (t) = const, P (l) = exp {- l t}.

Дальнейший расчет производится при следующих допущениях:

1)       все однотипные элементы равноценны;

2)       поток отказов простейший;

3)       все элементы работают в нормальном режиме;

4)       отказ любого элемента ведет к отказу всей системы, то есть проектируемое устройство считаем последовательным с точки зрения надежности.

Последовательное соединение элементов по надежности.

l 1

 

l 2

 

l N

 

Рисунок 7.28.


Учитывая независимость отказов элементов, вероятность безотказной работы устройства равна:

N N

Р (t) = П Pi (t) = П e-tli = e-tSli = e-tl,

i=1 i=1

где Р (t) – вероятность безотказной работы i-го элемента; li – интенсивность отказа i-го элемента; N – количество элементов данного типа. Таким образом, расчет надежности устройства сводится к вычислению суммарной средней интенсивности отказов. Для системы, имеющей К типов элементов, получим:

N

lS = S Ni li,

i=1

где lS - интенсивность отказов сей системы; Ni – число элементов одного типа. Данные расчетов интенсивности отказов элементов приведены в таблице 7.2.

Расчет интенсивности отказов элементов.

N

Наименование

Количество

li , отказ./час

Ni li, час-1

1 Микросхемы 27

10-7

27 ´ 10-7

2 Резисторы 138

2 ´ 10-8

296 ´ 10-8

3 Конденсаторы 132

10-7

132 ´ 10-7

4 Соединение пайкой 1328

5 ´ 10-8

6640 ´ 10-8

5 Разъем 2

10-5

2 ´ 10-5

6 Транзисторы 8

10-7

8 ´ 10-7

7 Диоды 12

10-7

12 ´ 10-7

Таблица 7.2.

Общая интенсивность отказов устройства:

lS = 1,072 ´ 10-4 час-1.

Время безотказной работы:

Т = 1 / lS = 9323 часов.

Зависимость вероятности безотказной работы Р (t) дана в таблице 7.3.

Зависимость вероятности безотказной работы от времени.

t, час.

200 1000 2000 3000 4000 8000

Р (t)

0,97 0,83 0,69 0,57 0,47 0,22

Таблица 7.3.

Как видно из таблицы, разрабатываемое устройство обладает удовлетворительной надежностью. Определяют общую интенсивность отказов коммутационные элементы, надежность же электронной части высока благодаря применению интегральных микросхем, безотказность которых приближена к безотказности одного элемента, а их реализуемые функции позволяют минимизировать число элементов в целом.


Информация о работе «Стереотелевизионные системы»
Раздел: Радиоэлектроника
Количество знаков с пробелами: 109841
Количество таблиц: 23
Количество изображений: 0

0 комментариев


Наверх