часть. Теоретичекие аспекты
 Скачать 289 Kb.
|
|
Введение В наше время проведение климатических испытаний продукции имеет большое значение в промышленности. Ведь большинство производителей заинтересованы в том, чтобы произведенные изделия служили дольше и были устойчивы к воздействиям внешних факторов при эксплуатации. Для этих целей применяются различные устройства, среди которых большое распространение получили термокамеры. Термокамера — это специальное оборудование для проведения испытаний при пониженных или повышенных температурах. Она представляет собой прямоугольный блок, в который встроена непосредственно камера для объекта исследования, холодильное и нагревательное оборудование, теплоизоляция, дверь со смотровым окном, пульт управления, датчики температуры и воздуховоды. Её корпус изготавливается из устойчивой к коррозии стали, двери крепятся на прорезиненных надёжных петлях, что способствуют изоляции. Целью данной курсовой работы было выполнить проектирование системы управления термокамерой для испытания электронных изделий, обладающей невысокой стоимостью, но широким набором функциональных возможностей, сопоставимым с рыночными аналогами. Повышение характеристик качества и надежности электронных изделий является актуальной проблемой. В настоящее время разрабатываются и исследуются новые методы для повышения качества производимой продукции с помощью испытаний под воздействием различных температурных условий. ТЕОРЕТИЧЕКИЕ АСПЕКТЫ При работе любого радиоэлектронного устройства (узла) окружающая среда вносит свои коррективы в его работоспособность. Именно поэтому на этапах проектирования необходимо вводить дополнительные конструктивные решения с целью компенсации их негативного влияния. В этой статье мы рассмотрим один из таких факторов внешнего воздействия на устройство как - «Тепловое воздействие». Тепловое воздействие относится к ряду климатических факторов, которые весомо влияют на электрические параметры устройства, так как увеличение температуры приводит к изменению режима работы элементов, что в свою очередь сказывается на выходных характеристиках [1-3]. Поэтому каждое новое устройство должно проходить испытание на специализированных стендах на предмет соответствия ТЗ. Для этого разработан ряд гостовских методик по испытанию аппаратуры на воздействие внешних факторов [ГОСТ 28200- 89][4]. На Российском рынке представлен широкий ассортимент устройств выполняющих эту задачу, но все они в своём большинстве рассчитаны на массовое использование внутри предприятия. Поэтому нами было принято решение самим изготовить аналогичное устройство и внедрить его в рамках учебной дисциплины «Защита радиоэлектронных средств от внешних воздействий»[5]. Для нужд учебного процесса в лаборатории «Пензенского Государственного Университета» было разработано устройство, получившее название «Установка термоциклирования». Изделие выполнено на современной элементной базе с применением инновационных технологий. Это устройство позволило студентам оценить влияние внешних воздействующих факторов на радиоэлектронные средства, а так же получить практические навыки и умения согласно гостовским методикам проведения испытаний на практике, а также наглядно демонстрировать влияние температурного фактора на работу устройства [3]. Разработку устройства мы начали с создания схемы электрической принципиальной в программе для моделирования цифровых схем «Proteus 7 Professional». В роли управляющего устройства мы использовали микроконтроллер семейства «Atmel» ATMEGA8А. Использование микроконтроллеров в схеме существенно снижает её стоимость и повышает надёжность[6]. В качестве устройства ввода вывода информации мы применили двух строчный шестнадцати символьный LCDдисплей, на который в процессе работы выводятся необходимые для проведения эксперимента данные. Для ввода параметров в установку предусмотрена шести кнопочная матричная клавиатура, с помощью которой оператор задаёт режимы работы камеры. Для сигнализации режимов работы устройства выведены три служебных светодиода, по состоянию которых оператор определяется установленный режим работы. Для определения температуры внутри камеры применена специализированная микросхема DS18b20. Для развязки силовой части от микроконтроллера и устройства управления применена семиструнная оптопара, её задача не допустить выхода из строя микроконтроллера в случае неисправности силовой части. Основные узлы конструкции изображены на Рисунке1.  Рисунок 1 – Основные узлы конструкции |