2.3 Оценка элементной базы

Необходимо учесть ограничения по разбросу номиналов некоторых элементов. Резисторы R5 — R11 следует подобрать с погрешностью не хуже 0,2%. В описываемой конструкции использованы резисторы типа С2-29 мощностью 0,125 Вт, остальные—МТ, подстроенный—СП 3-19а. Резистор R5 состоит из параллельно соединенных точного резистора 10 кОм и МЛТ-0,25 1 МОм (±10%). Выдерживать номиналы резисторов R12, R13, R19, R21, R22 не обязательно, но следует позаботиться, чтобы они были стабильными. При этом R12 и R13 должны быть равны друг другу с погрешностью не хуже 0,5%, а на входы образцового напряжения микросхемы DD10 должно подаваться 150мВ.

Конденсаторы С1, СЗ, С4, С6 следует подобрать с ТКЕ не хуже М75. Остальные могут иметь больший ТКЕ, поэтому в основном применены конденсаторы типов КМ-5 и КМ-6. Конденсаторы емкостью 0,47 мкФ — КМ-66, блокировочные — С9 — С13 емкостью не менее 0,047 мкФ. Конденсаторы С7 и С20 должны быть с хорошим диэлектриком (К73 и т.п.).

Входные гнезда XS1 и XS2 для вилок диаметром 1,6 мм установлены на боковой стенке корпуса.

Платf измерителя установленf в пластмассовый корпус. Плата крепится винтами М2 к четырем бобышкам из органического стекла, приклеенным к стенкам корпуса. Напротив индикатора в корпусе прорезано окно, в которое вклеена пластина из бесцветного прозрачного органического стекла.

Аккумуляторная батарея изготовлена из элементов двух батарей 7Д-0.125. Аккумуляторы, соединенные между собой приваренной никелевой лентой, сложены двумя "лесенками" (с взаимным смещением элементов), обмотаны поливинилхлоридной изоляционной лентой и уложены в корпус измерителя под индикатором HG1.

Анализируя условия эксплуатации и технические условия на использование элементной базы, можно сделать вывод, что устройство можно эксплуатировать в диапазоне рабочих температур -25...+65 ⁰ С, при влажности - не более 98% и при атмосферном давлении - не более 104 кПа. Все используемые элементы соответствуют заданным в техническом задании условиям эксплуатации и режимам работы. Установка элементов на ПП, с конструктивной точки зрения, удовлетворяет заданным требованиям.

3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РЭУ

3.1 Предварительная разработка конструкции устройства

При разработке конструкции устройства были учтены технические требования, заданные на разработку изделия . Объем устройства должен быть минимальным, а коэффициент заполнения - максимальным. Конструкция должна обладать достаточной механической прочностью, иметь защиту от дестабилизирующих факторов, а также обеспечивать удобство ремонта и эксплуатации РЭА.

Исходя из этого, предполагается, что устройство будет представлять собой блок, имеющий форму параллелепипеда. К основанию с помощью втулок и винтов крепится печатная плата. На ПП размещаются основные элементы печатного монтажа.

3.2 Расчет объемно-компоновочных характеристик устройства

Ниже проведен расчет суммарной установочной площади элементов, размещаемых на печатной плате.

Таблица 2 - Расчет общей площади элементов

Элементы	Установочная площадь одного ЭРЭ, мм2	Количество элементов
Диоды: КД522Б КД906А Конденсаторы: КМ5а-47-160пкФ 10% КМ5а-820-1000пкФ 10% КМ5а-16-68пкФ 10% КМ5а-680пкФ 10% КМ5б-0,47пкФ 10% КМ5а-0,47мкФ 10% К73-11-0,068мкФ 10% К53-18-10мкФ 10% К73-11-0,1мкФ 10% Микросхемы: K561ЛА7 K176ИЕ4 K561ИЕ8 K176ИЕ1 K561КТ3 K561ЛП2 KР572ПВ5 KР544УД2А KР140УД14 Резистор: КИМ-0,125 СП3-19а-47-500кОм 5% Индикатор: ИЖЦ5-4/8	24 484 20 30 20 36 20 30 80 60 80 130 130 140 130 130 130 1200 70 60 20 70 1200	5 1 4 1 2 1 5 4 1 2 1 1 4 1 1 1 1 1 2 1 25 1 1

С учетом рекомендуемого значения коэффициента заполнения площади ПП для бытовой РЭА, равного 0,6, получим значение площади ПП:

S_ПП = S₁/0.6 =5640 /0.6 = 9400 мм². (1)

Установочный объем ПП V_уст определяют, исходя из max с учетом монтажа размеров по ширине, длине и высоте (с коэффициентом запаса 1,5):

V_уст = 1,5 S_ПП Н = 282000 мм³ (2)

где Н – высота самого высокого ЭРЭ (Н = 20 мм – высота корпуса 3101.8-1).

Рассмотрено несколько вариантов соотношения сторон ПП и был выбран следующий: 90  130 мм по ГОСТ 10317-79.

Рассмотрим первый вариант компоновки. Его габариты 140х100х40 мм.

Объем блока:

мм³. (3)

Приведенная площадь наружной поверхности:

мм^-1. (4)

Коэффициент приведенных площадей:

(5)

где - приведенная площадь шара, мм²

Приведенная площадь шара:

(6)

где d₁ - диаметр шара описанного около корпуса, мм.

мм. (7)

Коэффициент приведенных площадей:

. (8)

Коэффициент заполнения объема:

(9)

Рассмотрим второй вариант компоновки. Его габаритные размеры 150х100х35 мм.

Объем блока:

мм³ (10)

Приведенная площадь наружной поверхности:

мм². (11)

Коэффициент приведенных площадей:

(12)

где - приведенная площадь шара, мм²

Приведенная площадь шара:

(13)

где d₂ - диаметр шара описанного около корпуса, мм.

мм. (14)

Коэффициент приведенных площадей:

(15)

Коэффициент заполнения объема:

. (16)

, следовательно, первый блок оптимальный по площади наружной поверхности; выбор первого блока менее предпочтителен исходя из коэффициента заполнения объема.

В проектируемом устройстве используется два вида монтажа - объемный и печатный. Связь между элементами, расположенными на печатной плате осуществляется печатным монтажом. Связь печатной платы с органами коммутации и осуществляется объемным монтажом.

Устройство необходимо предохранять от пыли, воды и механических воздействий. Для этого применяется частичная герметизация устройства с помощью пластмассового корпуса. Герметизация индикатора и питающего провода осуществляется с помощью резиновых втулок, плотно прилегающих к корпусу блока.

Устройство имеет форму прямоугольного параллелепипеда размером 140х100х40 мм, внутри которого расположена печатная плата размером 90х130 мм. Органы индикации вынесены на лицевую панель в соответствие с «Расширенным техническим заданием».