- •1 Обзор существующих методов и средств измерения-регулирования температуры
- •1.1 Методы измерения температуры
- •1.2 Бесконтактный метод измерения температуры
- •1.3 Люминесцентный метод измерения температуры
- •2. Техническое задание
- •3. Разработка электрической структурной и функциональной схемы
- •3.1 Схема электрическая структурная устройства
- •3.2 Схема электрическая функциональная устройства
- •4 Разработка электрической принципиальной схемы, выбор элементной базы
- •4.1 Особенности микроконтроллера at89c4051p
- •4.2 Обоснование выбора элементной базы
- •4.3 Обоснование выбора конденсаторов
- •4.4 Обоснование выбора резисторов
- •4.5 Обоснование выбора диодов
- •4.6 Обоснование выбора транзисторов
- •4.7 Обоснование выбора микросхем
- •5 Расчет надежности
- •5.1 Расчёт теплового сопротивления корпуса ис микросхемы dd1
- •5.2 Расчёт узкого места
- •6 Конструкторский раздел (разработка печатной платы и сборочного чертежа измерителя-регулятора).
- •6.1 Обоснование разработки трассировки печатной платы
- •6.2. Обоснование компоновки печатной платы
- •6.3 Описание конструкции термометра – стабилизатора температуры
- •7 Организационно-экономический раздел
- •7.1 Расчёт себестоимости термометр – стабилизатор температуры
- •8 Безопасность и экологичность проектных решений
4.3 Обоснование выбора конденсаторов
В термометре–стабилизаторе температуры на плате блока управления я использовал две марки конденсаторов:
керамические многослойные К10-17Б
Среди выводных конденсаторов постоянной емкости марка К10-17Б имеет один из самых больших диапазон номинальных емкостей, а так же небольшие габаритные размеры.
алюминиевые электролитические К50-35
К50-35 – электролитические конденсаторы, имеющие элементы с небольшими габаритными размерами, достаточным выбором различных номинальных напряжений и емкостей.
Обе марки конденсаторов имеют меньшие габаритные размеры, чем аналогичные отечественные и импортные выводные конденсаторы, поэтому именно эти конденсаторы я использовал в своем устройстве.
4.4 Обоснование выбора резисторов
На плате основного блока термостата-стабилизатора установлены 11 резисторов мощностью рассеивания 0,125 Вт с различными номинальными сопротивлениями. Так как резисторов много необходимо что бы они имели как можно меньшие габаритные размеры, поэтому я выбрал отечественные резисторы марки МЛТ – эти конденсаторы выпускаются с очень широким выбором номинальных сопротивлений и имеют малые габаритные размеры, что позволило мне подобрать резисторы с необходимыми мне номиналами сэкономив место на печатной плате.
4.5 Обоснование выбора диодов
Таблица 4.5
Марка диода |
DB104 |
B4S |
Максимальное постоянное обратное напряжение, В |
400 |
400 |
Максимальное импульсное обратное напряжение, В |
480 |
480 |
Максимальный выпрямительный ток, А |
1 |
0,5 |
Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А |
50 |
30 |
Максимальный обратный ток, мкА |
10 |
5 |
Максимальное прямое напряжение, В |
1,1 |
1,1 |
Рабочая температура, °С |
-55...125 |
-65...150 |
На плате термометра стабилизатора я применил мощные импортные диоды марки DB104, при сравнении со своим ближайшим аналогом видно что диоды этой марки имеют более высокие показатели по току, чем аналоги с теми же показателями напряжения.
Таблица 4.5.1
Марка диодов |
1N4148 |
PMLL4148L |
Материал |
кремний |
кремний |
Максимальное постоянное обратное напряжение, В |
75 |
75 |
Максимальное импульсное обратное напряжение, В |
120 |
100 |
Максимальный выпрямительный ток, А |
0,2 |
0,2 |
Максимальное прямое напряжение, В |
1 |
1 |
Рабочая температура, °С |
-65…150 |
-65...200 |
Импортные диоды марки 1N4148 имеют более высокое максимальное обратное напряжение, чем другой кремниевый диод марки PMLL4148L, на плате вместо импортного диода !N4148 можно применить отечественный диод марки КД522А.
4.6 Обоснование выбора транзисторов
Таблица 4.6
Марка транзистора |
BC327 |
C9012 |
Структура |
PNP |
PNP |
Максимальное напряжение к-б, В |
50 |
40 |
Максимальное напряжение к-э, В |
45 |
20 |
Максимально допустимый ток коллектора, А |
0,8 |
0,5 |
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт |
0,625 |
0,625 |
Корпус |
TO92 |
TO92 |
На плате термоментра-стабилизатора необходимо установить пару транзисторов со структурой p-n-p и максимальным напряжением коллектор-база около 50В. Мой выбор пал на импортный транзисторы BC327 так как они обладают немного более высоким напряжением и током коллектора, и той же рассеиваемой мощности при тех же габаритах, чем ближайший аналогичный транзистор.
