Лаба №1 по дизайну в приборостроении. Отчет защищен с оценкой. Преподаватель В. С. Падалко

• Название: Отчет защищен с оценкой. Преподаватель В. С. Падалко
• Дата: 01.12.2022
• Размер: 0.65 Mb.
• Имя файла: Лаба №1 по дизайну в приборостроении.docx
• Тип: Отчет; #822245

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»

Факультет информационных технологий

Кафедра информационных технологий
Отчет защищен с оценкой .

ПреподавательВ.С.Падалко

«»2022 г.
Отчёт по лабораторной работе №1

по дисциплине «Дизайн по приборостроению»

«Разработка концепта продукта»
ЛР 12.03.01.16.000 О
Студент группы ПС-22 М.С.Руденко

группа и.о., фамилия

Преподавательст.преп. В.С.Падалко

должность, ученая степень и.о., фамилия


БАРНАУЛ 2022

Разработка концепта продукта

Цель работы: на основе анализа недостатков существующих решений, патентного анализа, разработать концепцию нового продукта с уникальными пользовательскими свойствами.
Задание:

1. 
   Выбрать материальный объект для анализа. Объект может относиться к любой отрасли науки, техники, народного хозяйства или быта. Составляющие пункта:
   

• 
  Выбрать объект;
  
• 
  Дать текстовое определение объекта, обязательно со ссылкой на источник;
  
• 
  Привести графическое изображение объекта;
  
1. 
   Для анализа системных недостатков выбрать не менее 5-ти различных вариантов объекта:
   
   • 
     Выбрать 5-ть реально используемых вариантов/моделей объекта;
     
   • 
     Привести описание каждого объекта с его характеристиками и свойствами;
     
   • 
     Привести графическое изображение каждого объекта;
     
2. 
   Произвести декомпозицию каждого из анализируемых объектов:
   
   • 
     На основе характеристик и особенностей объекта, выявленных в пунктах 1 и 2, разделить объект на составляющие – отдельные малые части, блоки, узлы или компоненты;
     
   • 
     Выявить не менее 3-х частей;
     
   • 
     Дать характеристику каждой из частей.
     
   • 
     Выявить возможные или существующие недостатки по каждому пункту;
     
3. 
   Провести патентный поиск возможных решений, подходящих для устранения выявленных недостатков – найти не менее 2-х патентов;
   
4. 
   На основании анализа недостатков существующих вариантов объекта, патентного анализа, предложить дизайн нового, улучшенного объекта. Составляющие пункта:
   
   • 
     Текстовое описание решения;
     
   • 
     Эскиз устройства с выносками;
     
5. 
   Составить отчет об выполненной работе. В отчете должна быть отображена следующая информация:
   
   • 
     Явным образом приведен выбор объекта;
     
   • 
     Приведено описание объекта, дано его определение;
     
   • 
     Имеется ссылка на первоисточник с определением предмета. В качестве источника определения допускается использовать ссылки на официальную литературу;
     
   • 
     Дано изображение, по которому явным образом становиться понятен внешний вид объекта;
     
   • 
     Приведены изображения не менее пяти реально используемых вариантов/моделей объекта существенно отличающихся друг от друга;
     
   • 
     Изображения не должны занимать больше 25% листа;
     
   • 
     Привести описание каждого объекта с его характеристиками и свойствами;
     
   • 
     Приведены официальные источники информации о характеристиках и свойствах объектов;
     
   • 
     Приведено разделение объекта на составляющие части;
     
   • 
     Дано описание функционального назначения каждой из частей;
     
   • 
     Приведено краткое описание каждого из найденных патентов;
     
   • 
     Дана ссылка на патенты;
     
   • 
     Приведено описание новой концепции продукта, основанной на анализе свойств существующих решений и патентного поиска;
     
   • 
     Приведен эскиз будущего объекта с выносками, дающий понимание о структуре объекта;
     
   • 
     Выноски могут содержать название частей объекта или номера. В случае использования номеров необходимо дать их описание, допускается ссылаться на номера в описании концепции продукта.
     
   • 
     Развернутый вывод о проделанной работе. Вывод не должен быть сформулирован как цель в прошедшем времени.
     
6. 
   Подготовиться к ответу на контрольные вопросы.
   

Задание принял к исполнению: 07.09.22

ФИО подпись дата
Ход работы:
1) Телевизоры

Телевизор — приёмник телевизионных сигналов изображения и звука, отображающий их на экране и с помощью динамиков. Современный телевизор способен принимать телевизионные программы как с антенны, так и непосредственно от устройств их воспроизведения — например, видеомагнитофона, DVD-проигрывателя или медиаплеера. Так называемые смарт-телевизоры могут отображать потоковое видео, получаемое из локальной вычислительной сети или Интернета.[2]



Рисунок 1 – Телевизор
2) Виды телевизоров

• 
  Кинескопные
  

Это телевизор, который использует для показа изображения электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) она же CRT (Cathode Ray Tube), кинескоп. В кинескопе расположены три катодные пушки (красная, зеленая, синяя), которые обстреливают (аналогия с пушками) экран, покрытый люминофором, вызывая при этом свечение. Работа элт телевизора и заключается в управлении этими пушками. И от качества кинескопа и качества схемы управления зависит совершенство той картинки, что мы видим.[1]



Рисунок 2 – Кинескопный телевизор
Основные характеристики кинескопного телевизора:

• 
  Принимаемые телевизионные системы: PAL/SECAM/NTSC, B/G, D/K, I, M.
  
• 
  Диапазон принимаемых частот: 45—169 МГц; 175—870 МГц.
  
• 
  Питание: переменное напряжение 100…270 В частотой 50/60 Гц.
  
• 
  Настройка: 100 программ, автоматический или ручной поиск.
  
• 
  Экранное меню: многоязыковое, включая русский язык.
  
• 
  Звук: МОНО, стерео (с НЧ входа), стерео с эфира (А2 NICAM).
  
• 
  Номинальная выходная звуковая мощность 2´8 Вт.
  

Преимущества кинескопного телевизора:

• 
  яркость
  
• 
  контрастность
  
• 
  цветопередача
  

Недостатки кинескопного телевизора:

• 
  геометрические искажения
  
• 
  Проблема сведения лучей
  
• 
  Большие размеры (в глубину, по другому толщина)
  
• 
  Подверженность воздействию магнитных полей
  
• 
  Ограничение на размер экрана (до 38 дюймов)
  
• 
  вредное воздействие на человека из-за излучения[3]
  

• 
  Проекционные телевизоры
  

Проекционный телевизор-разновидность телевизора, изображение которого рассматривается зрителями на большом экране после его оптического увеличения. В большинстве случаев при этом на кинескопах или других устройствах создаётся небольшое изображение, которое при помощи оптической системы увеличивается и проецируется на большой экран^[1]. Первые проекционные телевизоры, доступные для индивидуального пользования, строились только на основе специальных кинескопов с высокой яркостью[4]

Рисунок 3 – Проекционный телевизор
Основные характеристики проекционного телевизора:

• 
  Мощность звука 24 Вт
  
• 
  Акустическая система - два динамика (в основном)
  
• 
  Формат экрана 4:3
  
• 
  Стереозвук есть
  
• 
  Поддержка телевизионных стандартов PAL, SECAM, NTSC
  
• 
  Входы AV
  
• 
  Разъемы на передней/боковой панели AV[5]
  

Преимущества проекционный телевизора:

• 
  низкий расход энергии (меньше, чем у кинескопных и плазменных);
  
• 
  большая диагональ;
  
• 
  качество картинки лучше, чем у аналоговых моделей.
  

Недостатки:

• 
  в сильный нагрев при работе
  
• 
  очень большой вес и габариты;
  
• 
  углы обзора минимальны;
  
• 
  срок службы не более 10 лет;
  
• 
  лампы необходимо менять раз в 2-3 года, имеют высокую стоимость.
  
• 
  Проблема сведения лучей[6]
  

Плазменные

Они отличаются по внешнему виду от предыдущих типов – гораздо тоньше и легче. Принцип работы основан на способности газа испускать свечение. Экран плазмы состоит из мельчайших камер (пикселей), которые заполнены неоном и ксеноном. Подавая на ячейки с газом электричество, удается добиться их свечения и формирования картинки.



Рисунок 4 – Плазменный телевизор

Основные характеристики плазменного телевизора:

• 
  угол обзора160°
  
• 
  яркость1500 кд/м2
  
• 
  суммарная мощность звука30 вт (2x15вт)
  
• 
  акустическая система два динамика
  
• 
  телетекст с памятью на 500 стр.
  
• 
  поддержка телевизионных стандартов pal, secam, ntsc
  

Преимущества плазменного телевизора:

• 
  отличная цветопередача;
  
• 
  четкость изображения;
  
• 
  высокая яркость;
  
• 
  срок службы до 30 лет;
  
• 
  мало артефактов изображения (частота обновления изображения не так важна);
  
• 
  хороший и глубокий черный цвет.
  

Недостатки плазменного телевизора:

• 
  очень чувствительны к ударам – даже несильный удар или давление на матрицу выведет его из строя;
  
• 
  минимальная диагональ 32 дюйма;
  
• 
  максимальное разрешение HD;
  
• 
  дорогой ремонт;
  
• 
  если на экран выводить статичную картинку, то она отпечатается и будет видна даже на выключенном ТВ;
  
• 
  большой расход электричества. [7]
  

Жидкокристаллические телевизоры

Жидкокристаллические телевизоры- Наиболее современный тип телевизоров – ЖК ТВ. Здесь в качестве источника света используется подсветка. На заре появления технологии использовались люминесцентные лампы (LCD), позже им на смену пришли светодиоды, так как они гораздо дольше служат и потребляют меньше энергии (LED)



Рисунок 5 – Жидкокристаллические телевизоры

Основные характеристики жидкокристаллических телевизоров:

• 
  Форматы HDRHDR 10 Pro
  
• 
  Тип подсветки Direct LED
  
• 
  Технология экрана HDR, LED
  
• 
  Угол обзора 178 градусов
  
• 
  Частота обновления экрана 60 Гц
  
• 
  Dolby Digital, автоматическое выравнивание громкости, объемное звучание (Surround), стереозвук
  
• 
  Суммарная мощность звука 20 Вт
  
• 
  Количество динамиков 2
  
• 
  Версия интерфейса HDMI 2.0
  
• 
  Поддержка мультимедиа HEVC (H.265), MP3, WMA Поддержка цифрового ТВ[8]
  

Преимущества_жидкокристаллических_телевизоров'>Преимущества жидкокристаллических телевизоров:

• 
  легче и тоньше;
  
• 
  матрицы не выгорают со временем;
  
• 
  имеют срок службы около 12-15 лет;
  
• 
  низкий расход энергии;
  
• 
  большой разброс диагоналей;
  
• 
  можно выпускать экраны с любым разрешением;
  
• 
  нет мерцания;
  
• 
  хорошая цветопередача;
  
• 
  широкий функционал;
  
• 
  в зависимости от типа матрицы могут быть широкие углы обзора.
  

Недостатки_жидкокристаллических_телевизоров'>Недостатки жидкокристаллических телевизоров:

• 
  не лучшее отображение черного цвета;
  
• 
  важна частота смены кадра – у бюджетных ТВ могут возникать артефакты при воспроизведении динамических сцен.[8]
  
• 
  OLED-телевизоры
  

В основе лежит матрица с органическими светодиодами. Картинка выводится на экран при помощи самоизлучающих диодов — не требуется подсветка, как в LCD технологии — это главное отличие OLED от LED. Разноцветные полупроводниковые приборы выступают в качестве самостоятельных источников света. OLED технология позволяет создавать самые тонкие на сегодняшний день экраны (несколько миллиметров), в том числе иформы. Такие устройства во много раз превосходят своих предшественников. Органические светодиоды позволяют получить максимально возможный уровень яркости изображения, контрастности, цветопередачи.[10]



Рисунок 6 – OLED-телевизоры

Основные характеристики OLED-телевизоров:

• 
  Тип матрицы OLED
  
• 
  Битность матрицы/Разрядность/Глубина цвета 10 бит
  
• 
  Частота обновления 120 Гц
  
• 
  Время отклика пикселя 1 мс
  
• 
  Угол обзора 178°
  
• 
  Мощность звука 20 Вт (2х10 Вт)
  
• 
  Объемное звучание Есть
  
• 
  Акустическая система 2 динамика
  
• 
  Функции звука поддержка Dolby Digital
  

Преимущества OLED телевизоров:

• 
  Идеальный черный
  
• 
  Цветопередача
  
• 
  Резкость
  
• 
  Экономия энергии
  
• 
  Форм-фактор — плоскость
  

Недостатки OLED телевизоров:

• 
  вероятность выгорания отдельных пикселей
  
• 
  короткий срок службы
  
• 
  яркость[11]
  

3) В процессе декомпозиции были выявлены следующие функциональные блоки:

• 
  устройство для передачи изображения — кинескоп, плазменная или жидкокристаллическая панель (матрица); принимаемый сигнал представляет собой набор импульсов, после чего изображение передаётся непосредственно на экран
  
• 
  плата, содержащая телевизионный тюнер, декодеры, усиливающие видео и аудиосигналы; Аудиоплата, на которой смонтирована электронная схема с сигнальным процессором, обеспечивающая запись и воспроизведение моно и стереофонических звуков, их синтез, а также управление внешней акустической аппаратурой
  
• 
  корпус — в нём все разъёмы, блок управления и динамики все корпуса делают либо из полимеров, полистирол например, или из дерева (дсп) как раньше
  

Основными проблемами телевизоров являются сведение лучей(в более старых версиях), проблема контрастности, выгорание отдельных пикселей, сильный нагрев в работе.[12]

4)  С помощью глобальной сети интернет нашёл возможные пути устранений проблем:

• 
  Корректирующая катушка(для коррекции лучей) (Технический результат достигается тем, что схема сведения лучей снабжена памятью для хранения величин коррекции сведения лучей трех кинескопов, в соответствии с которыми схема генерирует выходные сигналы, поступающие на устройство коррекции. Устройство коррекции содержит хотя бы одну корректирующую катушку со своей задающей схемой. Таким образом, для коррекции дефекта изображения, создаваемого кинескопом, в соответствующей корректирующей катушке возбуждается ток коррекции. Кроме того, наличие в схеме сведения лучей средства управления для воздействия на выходные сигналы позволяет осуществлять одну и ту же коррекцию независимо от коэффициента усиления соответствующей задающей схемы..)
  
• стробирования видеосигнала (Техническим результатом является обеспечение возможности про контрастировать все изображение в соответствии с контрастом выделенной детали и устранить влияние сильноконтрастных деталей на работу схемы автоматического контрастирования. Технический результат достигается за счет стробирования видеосигнала в выбранной позиционером зоне, определения контраста выделенного сигнала и фиксации уровней черного и белого всего остального сигнала в соответствии с этими уровнями черного и белого)

• Аппаратное обеспечение (Для предотвращения выгорания производители используют целый набор программных и аппаратных ухищрений. )

• Установка вентиляторов (Наличие кулеров необходимо для своевременного и эффективного охлаждения работающей панели телевизора. Сейчас задает тон 14 поколение плазм и шум работающих в недрах ТВ аппарата на ее основе вентиляторов охлаждения.

Рисунок 7 – Эскиз телевизора

Вывод: В ходе работы провел тщательный анализ всех видов телевизоров, обнаружил имеющиеся недостатки, любой предмет неидеален в том числе и телевизор, предложил возможные пути решения

Список литературы:
1) Кинескопный телевизор. — Текст : электронный // Vibor-tv : [сайт]. — URL: http://vibor-tv.ru/crt.html (дата обращения: 07.09.2022).
2)Телевизор. — Текст : электронный // Википедия : [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Телевизор (дата обращения: 07.09.2022).
3) Характеристики кинескопного телевизора. — Текст : электронный // rlochman.ru : [сайт]. — URL: https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=52966 (дата обращения: 07.09.2022).
4)Проекционный телевизор— Текст : электронный // Википедия : [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Проекционный_телевизор (дата обращения: 07.09.2022).
5)Характеристики проекционного телевизора. — Текст : электронный // Калькулятор : [сайт]. — URL: https://product-test.ru/televizory/toshiba-50d8uxr/kharakteristiki (дата обращения: 07.09.2022).
6) Виды телевизоров их достоинства и недостатки. — Текст : электронный // otvet.tv: [сайт]. — URL: https://otvet.tv/tehnika/televizor/vidy.html (дата обращения: 07.09.2022).
7) Характеристики ЖК телевизора. — Текст : электронный // ВсеРефераты : [сайт]. — URL: https://market.yandex.ru/product--50-televizor-lg-50up75006lf-2021-led-hdr/890868879/spec?clid=703&cpa=1 (дата обращения: 07.09.2022).
8) Функциональные блоки— Текст : электронный // ВсеРефераты : [сайт]. — URL: https://setafi.com/televizor/iz-chego-sostoit-televizor/ (дата обращения: 07.09.2022).
9)Преимущества и недостатки OLED-телевизоров. — Текст : электронный // Яндекс.Дзен : [сайт]. — URL: https://zen.yandex.ru/media/gadgetpage/preimuscestva-i-nedostatki-oledtelevizorov-60f7e90d33dfcb029f5ab138 (дата обращения: 14.01.2022).
10)Характеристики OLED-телевизора. — Текст : электронный //Lg.com: [сайт]. — URL: https://www.lg.com/ru/televisions/lg-OLED55B8 (дата обращения: 07.09.2022).
11)Принцип работы телевизора. — Текст : электронный // principraboty.ru : [сайт]. — URL: https://principraboty.ru/princip-raboty-televizora/#h2-2 (дата обращения: 14.01.2022).
12) Функциональные блоки. — Текст : электронный // Лампа эксперт : [сайт]. — URL: https://lampaexpert.ru/vidy-i-tipy-lamp/nakalivaniya/nakalivaniya-i-eyo-osobennosti (дата обращения: 14.01.2022).
13) Аппаратное обеспечение — Текст : электронный // club.dns-shop.ru: [сайт]. — URL: https://club.dns-shop.ru/blog/t-133-televizoryi-4k/36776-vyigoranie-oled-televizorov-i-mojno-li-ego-izbejat/?utm_referrer (дата обращения: 7.09.2022).

14) Патент №2222875 Российская Федерация. Способ коррекции сведения лучей в цветном телевизионном приемнике и телевизионный приемник / ГЛЯЙМ Гюнтер Патент; заявитель и патентообладатель. –

№ 1913681914/08; заявл.15.08.1999; опубл..01.2004, Бюл. № 17

15) Патент №2234202 Российская Федерация. - Способ и устройство автоматического контрастирования телевизионного изображения/ Виленчик Л.С.; заявитель и патентообладатель. – № 1014781816/04; заявл.10.05.1999; опубл.. 10.08.2004, Бюл. № 11