книги из ГПНТБ / Поне Ю.П. Расчет и конструирование аппаратуры проводной связи учеб. для техникумов

6. Доступ и управление блоками в шкафу должны осуще­ ствляться с обеих сторон статива. Для этого платы выполняют съемно-поворотными. Платы к общей схеме статива подключают через ножевые разъемы. Размещают платы на поворотных рамах. Применение плат, включаемых ножевыми разъемами, упрощает и ускоряет замену отказавших плат. Это особенно эффективно, если аппаратура состоит из большого числа одинаковых плат, так как это позволяет обходиться малым количеством резервных плат. В верхней части статива размещены вводные рамки штифтов, предназначенные для соединения стативного и стационарного монтажа. В средней части статива, на уровне, удобном для обслу­ живающего персонала, обычно размещают плату сигнализации и управления.

7. В современной аппаратуре наибольшую часть элементов схемы собирают в электронные субблоки. Они должны быть при­ способлены к размещению на них интегральных схем (ИС) и малогабаритных элементов. Обычно ИС определенного типа имеют одинаковые (или кратные) размеры и единую конструкцию вы­ водов и креплений. Номенклатура этих схем содержит около 10—15 видов, отличающихся схемой, т. е. назначением. Типо­ вые ИС при их комбинировании в субблоке обеспечивают решение основных задач в устройствах разного назначения. Субблок удобно рассматривать как неразделяемую единицу конструкции, с точностью до которой отыскивают неисправность. При ремонте (восстановлении) субблок целиком заменяют новым. Поэтому имеется тенденция к ограничению числа ИС в субблоке, хотя при этом увеличивается общее количество блоков в конструкции, увеличиваются его габариты и масса. Обычно один из размеров субблока определяется разъемом, применяемым для соединения его схемы со схемой стойки. В среднем на субблоке площадью около 400 см2 размещают 40—50 ИС.

8. Основанием субблока служит, как правило, плата с пе­ чатным монтажом. Плотность размещения ИС в субблоке (рис. 10.4) в значительной степени определяется допустимой разреша­ ющей способностью печатного монтажа. Для создания блоков с ИС используют многослойный печатный монтаж, технология изготовления которого позволяет делать проводящие ленты и промежутки между ними узкими. Этот печатный монтаж в кон­

в субблоках с отдельными элементами или с унифицированными функциональными узлами (УФУ) на этих элементах (рис. 9.7

и10.5).

9.В конструкции блока должны быть предусмотрены креп­ ления для субблоков, внутриблочный электрический монтаж для соединения субблоков, кожух для защиты от повреждений и внеш­ них воздействий, система охлаждения, а в отдельных случаях и разъемы для включения блока в устройство. Блоки объединяются

251

характеризующие аппаратуру, сконструированную на различных элементных базах.

10. Специфика конструирования отдельных субблоков элек­ тронной аппаратуры и их компоновка в блоки определяет и специфику компоновки блоков на стойках. Компоновочные схемы

Рис. 10.7. Компоновочные схемы электронной аппаратуры

стоек с выдвижными блоками (рис. 10.7, а) уступают более пер­ спективным компоновочным схемам стоек с поворотно-выдвижными блоками (рис. 10.7, б), со съемно-выдвижными блоками (рис. 10.7, б) и с выдвижными откидывающимися блоками (рис. 10.7, г). Поворотные и откидывающие блоки конструктивно сложны, но упрощают доступ к элементам и монтажу при высокой плотности компоновки блоков.

и эксплуатации изделий, рассматривает способы оформления изде­ лий и влияние этого оформления на человека настоящего времени.

И н ж е н е р н а я п с и х о л о г и я — наука, изучающая

254

систему человек—машина. Она рассматривает пути использования умственных возможностей человека, его памяти, остроты и ско­ рости восприятия, его способности обобщать явления и предви­ деть дальнейшее развитие событий, его умения оперативно разби­ раться в новых, неожиданных ситуациях.

Э р г о н о м и к а изучает функциональные возможности че­ ловека труда, соответствие его антропологических данных особен­ ностям производственных процессов.

в основном широкого потребления. Промышленное искусство способствует красивому оформлению изделий, причем учитывает постоянную смену во времени критериев «красивого». То, как это изменение критериев красоты отражается на оформлении изделий, можно проследить на примере телефонных аппаратов различных лет выпуска (рис. 11.1).

Значение художественного конструирования изделий. Худо­ жественное конструирование аппаратуры связи повышает ка­ чество и скорость обслуживания, а значит, и качество работы самой аппаратуры связи; улучшает условия труда обслужива­ ющего персонала, увеличивает конкурентоспособность отечествен­ ных изделий на мировом рынке. А все это означает, что художе­ ственное конструирование имеет не только эстетическое, но и эко­ номическое значение.

255

Изделие, правильно решенное в художественном отношении, участвует в формировании у человека хорошего настроения. Это относится не только к людям, пользующимся изделием, но и к лю­ дям создавшим его. У них оно порождает чувство удовлетворен­ ности своим трудом.

Особенности художественного конструирования изделий АПС.

Задачи конструктора-художника определяются назначением аппа­ ратуры, предполагаемой частотой контакта между обслуживающим персоналом и аппаратурой, а также воздействием внешних фак­ торов на аппаратуру в процессе ее эксплуатации.

Операторы ручных телефонных станций, телеграфных аппара­ тов и большинства контрольно-измерительных установок все время находятся перед передней панелью изделия и имеют с ней непрерывный контакт. В этих случаях особое внимание следует уделять определению необходимого объема поступающей инфор­ мации и ее распределению по передней панели пульта в зави­ симости от важности. Большое значение имеет удобное располо­ жение и форма органов управления, их доступность и легкость передвижения, быстрая читаемость показаний приборов. Необ­ ходимо продуманно решать вопросы, связанные с цветовым оформ­ лением передней панели, ее освещенностью, формой и углом на­ клона. Все это непосредственно влияет на скорость реакции опе-

.ратора и его работоспособность, т. е. на качество работы всей системы человек-машина.

Для современных необслуживаемых и редко обслуживаемых аппаратных залов систем связи контакт персонала с аппаратурой имеет эпизодический характер. А это означает, что основное внимание при художественном конструировании таких изделий следует обратить на удобство быстрого и безошибочного отыска­ ния неисправного блока или узла и его замены.

Что касается абонентской аппаратуры, то художественное конструирование ее должно учитывать месторасположение аппа­ рата (квартира, служебное помещение), требования к громкости звонка, бесшумности номеронабирателя, неподвижности аппарата при вращении номеронабирателя и т. д.

§11.2. Взаимосвязи в системе человек—аппаратура

ВАПС важен весь комплекс взаимоотношений человека с ма­ шиной, так как оператор, находясь в контакте с аппаратурой, непосредственно влияет на ее работу.

Скорость восприятия сигналов и их дешифровки зависит от формы и объема предлагаемой информации, от расположения и выполнения информирующих органов, от вида информации и от органа человека, на который она воздействует.

Различные анализаторы человека с различной скоростью реагируют на поступающий сигнал. При возбуждениях средней интенсивности время реакции слухового и зрительного анализа­ торов лежит в пределах 100—200 мс.

256

Оператор, обслуживающий АПС, 60—90% всей поступающей к нему информации воспринимает зрительными анализаторами и тем самым значительно перегружает их. Поэтому сигналы не должны содержать лишней информации на восприятие, анализ и последующее отбрасывание которой пришлось бы затрачивать много времени.

Скорость распознавания сигналов зависит от вида изображе­ ния. Так, объемный предмет в натуре воспринимается за 0,4 с, что в 1,5 раза меньше времени, затрачиваемого на распознавание

После восприятия сигнала происходит его осмысление, анал'из и сравнение с требуемыми показателями. Скорость этого процесса зависит от квалификации и опыта оператора и от объема поступа­ ющей информации, которая измеряется в битах. Б и т — это еди­ ница количества информации, соответствующая сообщению о том, что произошло одно из двух равновероятных событий.

На рис. 11.2 показана кривая скорости переработки информа­ ции. При низкой скорости поступления информации активность оператора затухает, внимание притупляется, и он может пропу­ стить или с запозданием отреагировать на важный сигнал.

Максимальное количество информации, которое продолжитель­ ное время способен перерабатывать оператор средней квалифика­ ции равно 8 бит/с.

§ 11.3. Формы и пропорции

Восприятие изделия во многом зависит от его внешней формы. При формообразовании художественное творчество проявляется в использовании таких категорий, как симметрия, ритм, контраст­ ность, расчлененность, пропорциональность и композиция.

Знание законов с и м м е т р и и помогает оформлению про­ странственных форм и плоскостей. Подчас конструктор вынужден

создавать явно асимметричные изделия, но в этих случаях он должен «выравнивать» восприятие, уравновешивая неравномер­ ное распределение массы изделия особыми приемами его окраски и пр. Полная симметричность обычно придает изделию стабиль­ ность и монументальность, создает впечатление тяжести.

При общей несимметричности оформления внешнего вида передней панели или всего изделия отдельные взаимосвязанные элементы его должны располагаться строго симметрично, в про­ тивном случае возникает впечатление неряшливости выполнения. Например, строго симметрично под (или над) соответствующими

странстве. Ритм достигается периодическим усилением или ослаб­ лением яркости окраски поверхности, чередованием органрв ин­ формации и управления, попеременной выпуклостью и вогнутостью линий и поверхностей.

К о н т р а с т н о с т ь является самым впечатляющим сред­ ством эстетического оформления изделий и широко применяется для выделения функционально важных конструктивных элементов и приглушения вспомогательных. Контрастность достигается смежным расположением разновеликих частей конструкции, яр­ костью, сочетанием разных форм и разных цветов окраски. Рез­ кая контрастность возбуждает оператора, ускоряет его реакцию, но, продолжительно воздействуя на зрение, вызывает притупле­ ние внимания оператора. Рекомендуется увеличивать контраст­ ность элементов по мере их удаления от центра поля зрения. Боль­

Разумная расчлененность благоприятно сказывается на психи­ ческой загруженности оператора, снимает гнетущее впечатление массивности изделий; она достигается введением в конструкцию вспомогательных поверхностей, цветных или объемных линий, наконец, изменением фактуры материала на отдельных частях конструкций. Впрочем, слишком большая расчлененность форм утомляет оператора, притупляет его внимание.

П р о п о р ц и о н а л ь н о с т ь означает правильность со­ отношений отдельных частей изделия. Хуже всего воспринимаются соотношения таких целых чисел, как 1:1 и 2 : 1, лучше всего соотношения из ряда 0,202—0,382—0,428—0,472—0,553—0,583— 0,618—0,764—0,897. Пропорциональность должна соблюдаться по всем трем направлениям координат. Так как у большинства изделий АПС форма и соотношения диктуются конструктивными

258

К о м п о з и ц и е й называют расположение основных эле­ ментов изделия и его частей в определенной системе и последова­ тельности, с учетом требований контрастности, симметрии и про­ порциональности.

М а с с и в н о с т ь изделия выражена тем сильнее, чем больше имеется гладких поверхностей и чем ближе к равенству размеры по трем координатным осям. Наименьшей массой обладают формы, стремящиеся к линейности. Это четко прослеживается на примере радиоприемников конца 60-х годов и некоторых телефонных аппа­ ратов (см. рис. 11.1).

Впечатление массивности, создаваемое отдельными частями изделия, можно регулировать декоративно-технологическими ли­ ниями, расчленением поверхностей и объемов и образованием относительно мелкого рисунка фактуры материала или покрытия.

При художественном конструировании изделий следует ши­

предмет всегда кажется крупнее, нежели он есть в действитель­ ности, причем края его представляются размытыми, что мешает правильной оценке расстояния до него.

Линии штриховки с мелким шагом сливаются друг с другом, образуя фон менее интенсивной расцветки. Перекрестная штри­ ховка или расположение групп из параллельных линий под неко­ торым углом друг к другу создает впечатление разной яркости, что особенно усиливается при неперпендикулярном освещении поверхности.

При чрезмерной контрастности светлые фигуры на темном фоне выглядят значительно светлее, чем на нейтральном фоне, и наоборот.

§ 11.4. Цветовое оформление

При цветовом оформлении АПС следует обращать внимание не только на выбор цвета наружной поверхности изделия и его от­ дельных элементов, но и на выбор освещенности и цветовой гаммы всего интерьера.

Свойства цвета. Говоря об этих свойствах, мы имеем в виду тон, насыщенность, чистоту, светлоту и яркость цвета. Восприя­ тие цвета зрительными анализаторами носит весьма субъективный характер; оно различно у разных людей. Для более точного опре­ деления состава и свойства цвета используются различные спектро­ метрические и фотометрические приборы.

Ц в е т о в ы м ф о н о м называют сам цвет; определяют его обычно длиной волны доминирующего цвета. Так как цвета не имеют четких границ и постепенно переходят из одного в другой, то их принято располагать на так называемом световом круге в виде замкнутой цепочки: красный, оранжевый, желтый, зеленый,

синий и фиолетовый. Между ними находятся переходные цвета: красно-оранжевый, оранжево-желтый, желто-зеленый, зелено-го­ лубой, голубой и сине-фиолетовый. Интервал светового круга между фиолетовым и красным цветами замыкается фиолето-пур- пурным и пурпурно-красным цветами, которые не являются спектральными и образуются путем смешения в разных соотно­ шениях красного (к = 700 Нм) и фиолетового (% = 400 Нм) цветов.

К ахроматическим цветам относятся белый, черный и серый, являющиеся результатом смешения белого с черным в различных

ственное содержание данной расцветки в реальном хроматическом цвете. Чем больше ахроматического цвета, тем ниже насыщенность, т. е. при белом или черном цвете насыщенность равна 0% при чисто спектральном она равна 100%. Насыщенность разных спектраль­ ных цветов неодинакова. Более насыщенными кажутся красный, пурпурный и синий цвета, наименее насыщенным — желтый.

Цветовой тон и насыщенность характеризуют сам цвет, т. е. его расцветку. Смешиваясь с другими спектральными цветами и ахроматическим серым, цвет теряет свою ч и с т о т у . У спек­ тральных цветов чистота равна единице, у ахроматических — нулю.

С в е т л о т а и я р к о с т ь характеризуют цвет с коли­ чественной стороны. Различная яркость меняет восприятие цвета. При большой яркости все цвета кажутся белее, т. е. менее насы­ щенными. При малой яркости все цвета кажутся темнее, т. е. более черными и менее чистыми. У поверхностей светлота выра­ жает отражательную способность материала и состояние поверх­ ности, а у источников света яркость выражает количество данного цвета.

Выбор цвета. В каждом конкретном случае при выборе цвета руководствуются назначением расцвечиваемого элемента, назна­ чением всего изделия, цветом остальных элементов, освещением, величиной поверхности и цветовым оформлением интерьера. Каждый цвет по-своему воздействует на психологическое состоя­ ние человека, что следует особенно учитывать при оформлении изделий, с которыми эксплуатационный персонал имеет непре­ рывный контакт.

К р а с н ы й цвет стимулирует деятельность человека, воз­ буждает его, повышает кровяное давление и ритм дыхания, акти­ визирует деятельность мозга, повышает общий тонус, мышечное напряжение и увеличивает на 2—6% скорость реакции. Но непре­ рывное воздействие красного цвета вызывает постоянное возбужде­ ние, человек быстро утомляется и начинает слабо реагировать на другие цвета и сигналы. В силу сказанного, красный цвет реко­ мендуется применять в ограниченных количествах — как преду­ предительный или аварийный.

260