Целью дипломной работы является изучение цифрового дозиметра
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
Определим количественные характеристики надежности устройства: 1) Рассчитаем интенсивность отказа изделия по формуле: λƩ = λ1 + λ2 + ⋯ + λn (1.1) λƩ = 0,28 + 0,319 + 0,605 + 0,044 + 0,049 + 0,374 + 0,091 + 0,074 + 0,04 + 0,095 + 0,115 + 0,05 + 17,3 + 15,2 = 34,6 ∗ 10−6 1/ч 2  ) Рассчитываем среднюю наработку на отказ по формуле: 3) Определяем вероятность безотказной работы для пяти временных точек (t1=6000ч, t2=12000ч, t3=18000ч, t4=24000ч, t5=30000ч) по формуле:  4) По полученным значениям строим график зависимости безотказной работы от времени для предлагаемой схемы:  Рисунок 1.2 – График вероятности безотказной работы Вывод: Наработка на отказ составила 28902 часов. Если учесть, что год содержит 8760 часов, то изделие должно безотказно проработать приблизительно 3,3 года. 1.4 Расчет h-параметров транзистора Расчет значений h параметров производится для электрического режима транзистора, соответствующего рабочей точке (точке покоя) на его статических характеристиках. При работе в линейном режиме эта точка обычно располагается в центре рабочей области. Поэтому расчет значений h-параметров должно предшествовать определение рабочей области на выходной характеристике и выбор электрических параметров соответствующей рабочей точке. Значения h- параметров определяются с помощью построений на выходной или входной статической характеристике и с использованием соотношений. При этом обозначения параметров транзистора, входящих в соответствующее соотношение, показывают, какую именно характеристику следует использовать для определения конкретного h-параметра. Величины приращений электрических параметров транзистора в соотношениях вычисляются как разность между двумя крайними значениями соответствующих параметров. Величина же параметра в рабочей точке должна располагаться в центре интервала между крайними значениями. Исходные данные для расчета: Транзистор – КТ819Г Iб рт = 0,25 мА Uкэ= 6В Построим нагрузочную характеристику на выходной ВАХ и определим значение Iк и Uкэ  Рисунок 1.3 –выходная ВАХ транзистора КТ819Г Iк= 21-14 = 7 мА Uкэ= 11-3 = 8 В Используя входную ВАХ показанную на рисунке определим Iб и Uбэ  Рисунок 1.4 Входная ВАХ КТ819А Iб=0,3-0,1= 0,2 мА Uбэ=0,9-0.8= 0.1 В Uкэ из диаграммы равно 1.5 В С учетом данных, полученных на диаграммах и в результате проеденных вычислений, произведем расчет параметров транзистора h21= Iк/Iб= 7*10(-3)/0.2*10(-3)= 35 h22=Iк/Uкэ=7*10(-3)/8= 0.0008 Ом h11= Uбэ/Iб= 0.1/0.2*10(-3)=500 Ом h=12 Uбэ/Uкэ= 0.1/1.5= 0.06 2 Специальная часть 2.1 Методы определения неисправностей. Возможные неисправности и причины, вызывающие их в индикаторе бытового дозиметра «Нанит» Поиск неисправности при ремонте бытовой РЭА может осуществляться различными методами и приводит к положительному результату, но радиомеханик должен уметь выбрать оптимальный. Выбор метода (методов) зависит от многих факторов: характера неисправности; наличия в распоряжении радиомеханика различной КИА, сменных узлов (блоков, модулей); стадии поиска неисправности и т. д. Рассмотрим различные методы поиска неисправностей - Метод внешнего осмотра (анализа монтажа). С его помощью можно обнаружить дефекты монтажа, неисправный радиоэлемент по изменению внешнего вида (цвета, формы, размеров и т. д.). При этом могут быть выявлены и связанные с данной неисправностью дефекты (например, причина, вызвавшая сгорание резистора). Этот метод очень эффективен, и его целесообразно применять в двух случаях: на ранних стадиях поиска неисправностей, особенности аппарат работает в аварийном режиме (например, когда из аппарата идет дым); на более поздних этапах, когда область поиска неисправностей определена другим методом. - Метод измерений. При данном методе производят измерения параметров сигнала (значение напряжения, форма, длительность ит. д.) и электрических цепей (режимы работы активных элементов по постоянному току, сопротивления и т. д.) для сравнения результатов с заданными параметрами (например, на принципиальных схемах). Его можно применять на ранней стадии поиска неисправностей для определения области их нахождения (покаскадная проверка прохождения сигнала) или на более поздних стадиях для установления неисправного элемента, если область нахождения неисправности определена другими методами. Этот метод требует от радиомеханика умений, навыков работы с КИА. - Метод замены. Суть метода заключается в замене проверяемого узла (радиоэлемента) на исправный. Его целесообразно применять на средних стадиях поиска неисправностей для сужения найденной другими методами области поиска или на поздних этапах для установления дефектного радиоэлемента. Этот метод особенно эффективен в сочетании с другими методами (например, измерений), когда дефект проявляется только под напряжением или периодически пропадает. - Метод исключения. Суть метода состоит в исключении (по возможности) из работы отдельных узлов аппарата или вспомогательных элементов схемы. Его можно применять на начальной стадии поиска для определения неисправного узла (например, при самовозбуждении в радиоаппарате), а также на заключительной стадии для установления неисправного вспомогательного элемента. К вспомогательным элементам относятся те, которые, не формируя параметры аппарата, улучшают их (цепи коррекции АЧХ, защиты по току и напряжению и т. д.). - Метод воздействия. Метод заключается в воздействии радиомехаником на различные участки схемы с целью выявления реакций аппарата. Основными требованиями к воздействию являются : простота реализации, оперативность и быстродействие, знание реакции аппарата на воздействия, безопасность, исключение возможности внесения дополнительных дефектов. Такими воздействиями могут быть: изменение положения регуляторов и переключателей, замыкание выводов у некоторых радиоэлементов и т. д. Этот метод может применяться на разных стадиях поиска неисправностей. - Метод простукивания. Этот метод используют, когда при механических воздействиях на радиоаппарат изменяются его выходные параметры. Причинами подобных явлений могут быть: нарушение механических контактов из-за загрязнения; снижение упругости, деформации контактов (переключатели, соединители ит. д.); нарушение внутренних соединений радиоэлементов; дефекты монтажа (микрозамыкания, микротрещины) и т. д. Метод простукивания можно разделить на этап реагирования аппарата на механические воздействия и этап поиска неисправного элемента. К механическим воздействиям относятся: простукивание, нажатие, изгиб печатных плат, радиоэлементов. - Метод теплового удара. Данный метод применяют, если дефект обнаруживается после длительной работы аппарата. Его суть состоит в том, чтобы нагреть радиоэлемент (особенно многовыводной) принудительным способом, например с помощью электропаяльника, через теплопроводящий изолирующий материал (слюда). Это ускоряет проявление неисправности и указывает на неисправный радиоэлемент. Электропаяльник должен быть рассчитан на напряжение питания до 40 В, нагревание радиоэлемента производят при выключенном радиоаппарате. - Метод электропрогона. Этот метод применяют при пропадающих дефектах, как правило, в комплексе с другими методами. Электропрогон, как было отмечено выше, осуществляют также после замены радиоэлементов (время прогона - 4 ч) и после настройки радиоаппарата (время прогона -2 ч) под постоянным контролем радиомеханика При выборе метода ремонта цифрового дозиметра выбираем следующие методы: А) Метод визуального осмотра. Данным методом легко выявить неисправность, имея только увеличительное стекло. Производим осмотр плату, на предмет почернения, механических повреждений радиоэлементов или печатной платы. По этим признакам, можно определить, в каком каскаде присутствует неисправность. Достоинства метода: - оперативность; - точная локализация; - требуется минимум оборудования. Недостатки метода: позволяет выявлять только неисправности имеющие проявление во внешнем виде элементов и деталей изделия; как правило требует разборки изделия, его частей и блоков. Б) Метод измерений. Суть метода в том что при помощи мультиметра, проверяется наличие необходимых связей и отсутствие лишних соединений (замыканий). На практике как правило достаточно проверить наличие необходимых связей и отсутствие замыканий по цепям питания. Проверку на наличие лишних связей проводят в случае, когда есть подозрение на конкретные проводники. Проводить проверку на наличие лишних связей чрезвычайно трудоемко. В связи с этим ее проводят как один из заключительных этапов, когда возможная область замыкания (например, нет сигнала в контрольной точке) локализована другими методами. Прозванивать лучше по таблице прозвонки, составленной на основании схемы электрической принципиальной. Возможности метода: предупреждение неисправностей при производстве, контроль качества монтажа; проверка гипотезы о наличии неисправности в конкретной цепи. Достоинства метода: - простота; - не требуется высокая квалификация исполнителя; высокая надежность; - точная локализация неисправности. Недостатки метода: - высокая трудоемкость; - ограничения при проверке плат с установленными элементами; необходимость получить прямой доступ к контактам и элементам. При помощи осциллографа мы можем проверить одновибратор на наличие импульса прямоугольной формы из короткого затянутого импульса. Так же можем проверить блокинг-генератор Основные неисправности цифрового дозиметра приведены ниже А) Не включается Эта неисправность может вызвана следующими причинами: - Отсутствует питание - Аккумулятор разряжен - Неисправна микросхема DD1, DD2 Б) Отсутствует зарядка аккумулятора Эта неисправность может вызвана следующими причинами: -Перебит шнур питания -Неисправна микросхема контроллера заряда DD1 -Вышел из строя токоограничивающий резистор R2 -Неисправен аккумулятор В) Дисплей не работает Эта неисправность может вызвана следующими причинами: - Неисправен экран DD2 - Неисправна Atmega8 - Неисправны светодиоды подсветки экрана Г) Не исправна индикация излучения Эта неисправность может вызвана следующими причинами: - Вышел из строя датчик излучения BD1 - Неисправен умножитель напряжения - Отсутствуют импульсы накачки -Неисправен контроллер DD3 Д) Одновибратор не формирует прямоугольные индексы Эта неисправность может вызвана следующими причинами: -Неисправны транзисторы VT1, VT3 -Неисправен С12 Е) Нет реакции на нажитие кнопок Эта неисправность может вызвана следующими причинами: - Неисправен SB1, SB2 - Неисправен DD3 2.2 Разработка методики проведения ремонта устройства. Составление алгоритма поиска неисправностей в индикаторе бытового дозиметра «Нанит» Первым шагом в диагностике любой радиоэлектронной аппаратуры, в частности бытовой, является внешний осмотр устройства. Далее производится проверка питающих напряжений аппаратуры, то есть источника питания. При обнаружении дефектов соответственно устранить их и приступить к последовательной проверке блоков согласно составленному алгоритму поиска неисправностей. Поиск неисправностей осуществляется по определенному алгоритму, позволяющему максимально сократить время их отыскания. Поиск проводится поэтапно от более крупных конструктивных единиц к более мелким. При проверке отдельных элементов схемы следует убедиться в исправности постоянных и переменных резисторов как внешних осмотром, так и проверкой мультиметром.  Рисунок 2.3 – Алгоритм поиска неисправностей бытового дозиметра «Нанит» 2.3 Проведение испытаний после ремонта и настройки индикатора бытового дозиметра «Нанит» Настройка и регулировка РЭА производится в такой последовательности: внешний осмотр сборки и монтажа аппаратуры, настройка и регулировка ее узлов и блоков, и проверка электрических параметров аппаратуры. При внешнем осмотре сборки и монтажа проверяют правильность установки деталей и сборочных единиц на печатной плате и их крепление, отсутствие замыканий проводов или печатных проводников на плате. Любые неисправности, обнаруженные при осмотре, должны быть устранены. Настройку и регулировку электрических параметров узлов и блоков начинают с измерения напряжений и токов питания, иногда— сопротивлений цепи. Измеренные значения токов потребления и напряжений (сопротивлений) сравнивают с их значениями, приведенными на принципиальной электрической схеме и технологических картах. При регулировке и настройке РЭА с использованием интегральных микросхем и микросборок необходимо, чтобы измерительное оборудование не нарушало их электрических и тепловых режимов. Проверка электрических режимов микросхем и микросборок при монтаже или ремонте сводится к измерению постоянных или импульсных напряжений на их выводах в узлах или блоках. В процессе регулировки необходимо следить за точностью отдельных элементов. Различные смещения, ухудшение контакта и другие неточности в соединении отдельных элементов приводят к большим потерям полезного сигнала. В процессе настройки и регулировки необходимо в меню дозиметра в пункте "Уровень накачки" показывает среднее количество импульсов на ОХ-преобразователь, выбираемое обратной связью в зависимости от заряженности конденсаторов умножителя, то есть расхода их заряда датчиком. Нужно только для первичной настройки ширины положительного импульса под конкретный трансформатор в пункте "накачка". При рекомендованных в схеме параметрах настройка обычно не требуется. В зависимости от параметров повышающего трансформатора нужно лишь подобрать необходимое количество энергии "вливаемой" в магнитопровод, то есть ширины импульса для получения на выходе нужной амплитуды импульса, это и делается в настройках, регулировкой параметра "накачка". "Часы" - именно часы, здесь выставляем точное время. "Без инверсии"/ "Инверсно" - режим работы дисплея. Как кому нравится. Отмечу, что в режиме без инверсии всё прекрасно видно без использования подсветки, что позволяет еще больше увеличить время работы на одной зарядке/комплекте батарей. "Контраст" дисплея, по умолчанию выставлен средний, можно сделать еще больше или меньше. "ИОН" - Источник Опорного Напряжения в ATmega88 - по умолчанию 1.1в, то есть 110, если у вас напряжение батареи/аккумулятора МК измеряет не точно, здесь это можно подкорректировать. 2.4 Таблица возможных замен активных радиоэлементов в индикаторе бытового дозиметра «Нанит» К пассивным радиокомпонентам относятся элементы, которые предназначены для перераспределения электрической энергии: -трансформаторы; -коммутационные элементы; -резисторы; -конденсаторы; -катушки индуктивности. Активные электронные компоненты — изменяют свои параметры по нелинейным математическим соотношениям и зависимостям. К активным электронным компонентам относятся: -микросхемы; -полупроводниковые фотоэлементы; -транзисторы; -диоды. Для цифрового дозиметра «Нанит» были подобраны аналоги для активных радиоэлементов, которые представлены в таблице 2.1 Таблица 2.1 – Возможные замены активных радиоэлементов
|