
- •Содержание
- •Введение
- •1 Литетратурно-патентные исследования
- •1.1 Основные принципы построения металлодетекторов
- •1.1.1 Металлодетекторы с гармоническим намагничиванием
- •1.1.2 Импульсные металлодетекторы
- •1.1.3 Другие типы металлодетекторов
- •1.2 Обзор аналогичных технических решений
- •1.2.1 C.E.I.A 02pn10
- •1.2.2 Garrett pd-6500
- •1.2.З metorex Metor 200
- •1.2.4 Ranger Tri Sector
- •1.2.5 Гвоздика-003 (Россия)
- •1.3 Патентный поиск
- •2 Анализ исходных данных
- •3 Анализ электрической функциональной и принципиальной схемы устройства
- •3.1 Функциональная схема устройства
- •3.2 Конструкция генераторных рамок
- •3.3 Структурная схема устройства
- •3.4 Принцип работы схемы. Временные диаграммы
- •4 Расчет функциональных узлов
- •4.1 Расчет входного усилителя
- •4.2 Расчет синхронного детектора
- •4.3 Расчет полосового фильтра
- •4.4 Выбор элементов обвязки микросхем
- •4.5 Расчет потребляемой мощности
- •4.6 Расчет параметров генераторной и приемной рамок
- •5 Выбор материалов, конструкции, комплектующих узлов
- •5.1 Выбор материала платы печатной
- •5.2 Выбор элементной базы устройства
- •6 Конструкторские расчеты
- •6.1 Расчет надежности
- •6.1.1 Ориентировочный расчет показателей надежности
- •6.1.2 Уточненный расчет надежности
- •6.2 Расчет механической прочности и устойчивости
- •6.3 Компоновочный расчет
- •7 Расчет технологических параметров изделия
- •7.1 Расчет комплексного показателя технологичности
- •7.2 Разработка технологической схемы сборки
- •7.3 Выбор оптимального варианта технологического процесса
- •8 Применение средств автоматизированного проектирования для разработки устройства
- •9 Технико-экономическое обоснование проекта импульсного металодетектора
- •9.1 Характеристика разрабатываемого импульсного металодетектора
- •9.2 Расчет себестоимости и отпускной цены единицы продукции
- •9.2.1 Расчёт затрат по статье «Сырьё и материалы за вычетом возвратных отходов»
- •9.2.2 Расчет затрат по статье «Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера»
- •9.2.3 Расчет затрат по статье «Основная заработная плата производственныxрабочих»
- •9.2.4 Расчёт затрат по статье «Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих»
- •9.2.5 Расчёт затрат по статье “Отчисления в фонд социальной защиты населения”
- •9.2.6 Расчёт обязательного страхования от несчастных случаев
- •10 Охрана труда. Расчет искусственного освещения для выполнения работ при проектировании импульсного металлодетектора
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •ПриложениеА(справочное) Форма патентного поиска.
Заключение
Задачей для дипломного проектирования являлось предложение по созданию усовершенствованного варианта металлодетектора на базе существующих аналогичных устройств. Выявленные в процессе литературно-патентного поиска аналоги имеют схожие с разрабатываемым устройством схемотехническое решение, близкие технические характеристики, однако, предполагают, зачастую, иную область применения (поисковые земляные работы, рудная разведка, использование в пищевой промышленности); в настоящее время имеется доступ к широкой номенклатуре подобных приборов, однако, некоторые их характеристики нуждаются в доработке или усовершенствовании, поскольку разрабатываемое устройство предполагается применять с целью защиты хозяйственных объектов от несанкционированного проноса металлических и металлосодержащих предметов, а также людей в местах массового скопления от террористической угрозы и возможных последствий неосторожного обращения с холодным оружием.
На основании анализа специфики физических явлений, лежащих в основе работы проектируемого устройства, был выбран вариант принципа реализации металлодетектора и подобрана соответствующая схема электрическая принципиальная. В ходе работы на основании имеющейся схемы электрической функциональной и составленной схемы электрической структурной устройства дополнена схема электрическая принципиальная, произведен расчет функциональных узлов схемы, показывающий сохранение обнаружительных способностей проектируемого детектора при сравнительно небольших мощностях работы; предложены конструкции генераторных рамок. В ходе подбора элементной базы предпочтение было отдано элементам поверхностного монтажа, что позволило сделать устройство более легким, менее габаритным и энергоемким, что подтверждается расчетными данными.
Проведенный в процессе дипломного проектирования экономический расчет стоимости производства устройства показал, что проектируемый металлодетектор имеет более низкую, по сравнению с имеющимися на рынке республики предложениями, стоимость при сходных характеристиках. Также сформированы основные требования по обеспечению безопасности при эксплуатации и наладке работающего устройства.
Проектируемый металлодетектор в соответствующем конструктивном исполнении может использоваться в качестве досмотровой техники при организации как стационарного так и стихийного охраняемого рубежа.
Реализация связи с компьютером посредством интерфейса USBс возможностью эмуляции интерфейсаJTAGпозволяет не только обеспечить мобильный анализ сигналов, поступающих с выхода микроконтроллера с помощью соответствующего ПО, но и реализовывать перепрограммирование и отладку работы микроконтроллера без извлечения последнего из готового устройства.
В разрабатываемом металлодетекторе предложено использовать элементы для поверхностного монтажа - это позволит сделать устройство миниатюрным, более надежным, менее энергоемким, что необходимо для увеличения времени работы его от автономного источника питания. Отсутствие жестких требований взаимного расположения приемной рамки относительно генераторной позволит предусмотреть различные конструктивные исполнения, благодаря чему металлодетектор можно будет использовать для скрытого контроля.
Таким образом, проектируемый металлодетектор является полностью функциональным устройством, сочетающим в себе оптимальные характеристики и невысокую стоимость, что позволит использовать устройство в реально существующих охранных системах.