Экспериментальные результаты.

При тестировании спроектированного ультразвукового измерителя дальности были определены параметры его работы.

- максимальная дальность измерений	5.12 м
- размер “ мёртвой “ зоны	0.3 м
- погрешность измерения	0.08 м
-частота сканирования при расстоянии 5м	4.2 Гц
-частота сканирования при расстоянии 0.3м	30 Гц
- потребляемая мощность	65 мВт
- частота следования звуковых импульсов на выходе

Тестирование УЗИД показало, что устройство уверенно работает в случае, если отражающая поверхность предмета не меньше чем:

S_отр=0.025 м²При расстоянии до предметаL=0.3 м и

S_отр=0.36м²При расстоянии до предметаL=5 м.

Кроме того необходимо, чтобы плоскость отражающего объекта составляла угол как можно более близкий к 90⁰с прямой распространения зондирующего импульса. При углах меньше 80⁰эхо-сигнал на приемник не попадает и УЗИД данный предмет не регистрирует.

Проектирование печатной платы узид. Система pcad.

Внедрение в инженерную практику методов автоматизации проектирования позволяет перейти от традиционного макетирования разрабатываемой аппаратуры к ее моделированию с помощью персональных компьютеров ( ПК ) . Более того , cпомощью ПК возможно осуществить цикл сквозного проектирования , включающий в себя:

1. синтез структуры и принципиальной схемы устройства ;

2. анализ его характеристик в различных режимах с учетом разброса параметров компонентов и наличия дестабилизирующих факторов и параметрическую оптимизацию ;

3. синтез топологии , включая размещение элементов на плате или кристалле и разводку межсоединений ;

4. верификацию топологии ;

5. проектирование конструкции изделия ;

6. выпуск конструкторской документации .

Структура и принципиальная схема большинства устройств в существенной степени зависят от области применения и задания на проектирование , что создает большие трудности npи синтезе принципиальной схемы с помощью ЭВМ . Поэтому обычно первоначальный вариант схемы составляется инженером "вручную" с последующим моделированием и оптимизацией на ЭВМ .

Топология печатной платы ( ПП ) разрабатывается после завершения схемотехнического моделирования . На этом этапе осуществляется размещение элементов на ПП и трассировка соединений . Наиболее успешно разрабатываются ПП цифровых устройств , где вмешательство человека в процесс синтеза топологии сравнительно невелико . Разработка аналоговых устройств требует гораздо большего участия человека в процессе проектирования , коррекции и при необходимости в частичной переделке результатов автоматизированного проектирования .

Заключительным этапом разработки является верификация топологии . На нем проверяются соблюдение технологических норм , соответствие топологии исходной принципиальной схеме , а также рассчитываются электрические характеристики схемы с учетом паразитных параметров , присущих конкретной конструкции .

Одна из самых мощных систем автоматизированного проектирования на ПК - система P-CAD фирмы ALTIUM ( An IBM Company ) .В нее входят редакторы принципиальных схем и многослойных ПП , программы автоматического размещения компонентов на ПП и трассировки соединений, выдачи чертежей на принтер , плоттер , фотоплоттер , выдачи данных на сверлильные станки с ЧПУ, а также вспомогательные сервисные программы .

С помощью системы P-CAD можно решать следующие задачи .

1. На этапе функционального проектирования :

• создание библиотеки графических изображений символов компонентов ;

• формирование схемы электрической принципиальной ;

• анализ ошибок в схеме электрической принципиальной ;

• выпуск схемы электрической принципиальной .

2.На этапе конструкторского проектирования :

• создание библиотеки конструктивов корпусов компонентов ; упаковка вентилей по корпусам , построение базы данных печатной платы (БДПП);

• интерактивное и/или автоматическое размещение элементов на плате ;

• интерактивная и/или автоматическая трассировка электрических соединений ;

• выпуск эскиза размещения элементов на плате ( контур платы с упрощенным изображением элементов ) и эскизов трассировки слоёв ;

• подготовка данных для получения фотошаблонов на фотоплоттере.

Процесс проектирования ПП состоит из нескольких этапов . На каждом из них используются отдельные программы системы P-CAD . Перейдем к краткому описанию основных этапов проектирования ПП .

Этап 0. Перед началом разработки ПП должны быть созданы библиотеки символов компонентов РЭА для создания принципиальных электрических схем ( в файлах с расширением .sym )с помощью программы Symbol Editor ,библиотеки их конструктивов ( в файлах .prt )и стеков (этажерок) контактных площадок ( в файлах .ps )с помощью программы Part Editor . Файлы отдельных компонентов целесообразно объединить в библиотечные файлы .slbи .plbс помощью программы LibraryМaintenance .

Этап 1. Создание базы данных принципиальной электрической схемы с помощью Schematic Editor( в файле с расширением имени .sch )и проверка схемы с помощью Electrical Rules Check;

Ýòàï 2.Схемотехническое моделирование с помощью программ Susie, Design Centerи др. ;

Ýтап3.Создание файла базы данных ПП в автоматическом режиме ( имеющего расширение .рсЬ или .pkg ) двумя способами :

а) на основе информации, содержащейся в файлах списков соединений, составленных по принципиальной электрической схеме ( .nltили .xnl) ,и файле перекрестных ссылок .fil ,а также файла конструктива ПП .рсЬ;

á) на основе текстового файла с расширением .alt,в котором пользователь описывает состав проектируемой ПП ( при этом чертёж принципиальной схемы не создается) .Такой способ применяется крайне редко .

Ýòàï 4.Размещение компонентов на ПП вручную, автоматически или интерактивно с помощью графического редактора PCB Editor.В последних двух случаях можно ( но не обязательно ) предварительно вручную расставить комопненты на ПП и трассировать шины питания и "земли".

Этап 5. Трассировка соединений с помощью программы Autorouterили вручную с помощью программы PCB Editor .

Ýòàï 6.Работа со вспомогательными программами ( утилитами ) для верификации ПП, сопоставления чертежей принципиальных электрических схем и ПП и внесение в них изменений, выпуск текстовых отчетов.

Этап 7. Выпуск конструкторско-технологической документации .