Лабораторна робота №18 Розробка передньої панелі пристрою

Тривалість 2 год.

Мета роботи:

Здобути навичок при розташуванні органів відображення та керування згідно із вимогами до виконуваних функцій.

18.1 Основні теоретичні положення

18.1.1 Засоби відображення

Для відображення невеликої кількості чітко помітних станів використовуйте індикатор, що створює велику різницю в положенні, чи яскравості кольору. Спільне використання двох чи більше ознак, наприклад кольору і положення, звичайно підвищує надійність роботи оператора.

Для вказання точних числових значень при відсутності необхідності інтерполяції між числами, а також для індикації витрати чи напрямку використовуйте цифровий індикатор чи лічильник. Однак, якщо покази індикатора використовуються для регулювання параметрів роботи устаткування, краще застосовувати шкальні індикатори.

Для числової оцінки з одночасним орієнтуванням у часі, просторі, розмірах чи швидкості використовуйте шкальний індикатор. По можливості уникайте великої кількості стрілок чи шкал, що рухаються. Коли необхідне розширення меж виміру, використовуйте стрілочний індикатор, зчленований з цифровим покажчиком діапазону вимірів.

Для якісного контролю використовуйте покажчик, що рухається, на нерухомій шкалі. При необхідності швидкого зчитування показів з декількох шкал орієнтуйте стрілку так, щоб їхнє нормальне положення було однаковим і відповідало положенню годинної стрілки «дев'ята година».

Графічне зображення складної системи керування часто дозволяє оператору одержати більш ясне представлення про стан системи, чим звичайна сукупність абстрактних лічильників, індикаторів і органів керування. Так звані мнемосхеми наочно відтворюють безпосередньо на панелі головні риси системи таким чином, що оператор одержує краще представлення про частини системи, взаємозв'язках між ними, напрямках потоків і т.д. У найпростішому випадку елементи системи можуть бути тільки намальовані на панелі.

Для позначення різних підсистем чи для особливого виділення найбільш важливих елементів схеми дуже зручно колірне кодування. Значний ефект дає використання миготливого світла для залучення уваги оператора до важливих елементів схеми, особливо коли йому необхідно швидко реагувати на сигнал.

Цифрові прилади рекомендується застосовувати, коли оператору потрібна точна кількісна інформація. Тоді оператор може бути урятований від візуальних оцінок положення стрілки щодо шкал і винесення рішень в умовах деякої невизначеності, що часто виникає в складних системах індикації. Цифрові прилади забезпечують дуже точне і швидке зчитування показань, якщо при їхньому конструюванні дотримані визначені принципи. Цифри не повинні змінюватися швидше, ніж двічі в секунду, якщо спостерігачу необхідно послідовно зчитувати всі числа.

Якщо покази лічильника залежать від переміщень ручного органа керування, рух органа керування по годинниковій стрілці повинен призводити, до зростання. Швидкість обертання барабана цифрового приладу повинна бути такою, щоб один поворот ручки органа керування відповідав інтервалу приблизно в 50 чисел на лічильнику.

Лічильники варто розташовувати якнайближче до поверхні панелі, щоб забезпечити максимальний кут зору і виключити можливість появи тіні на відліковій частині.

Прості сигнальні лампи можуть використовуватися для визначених умов протікання робочої операції. Наприклад: НОРМАЛЬНИЙ РЕЖИМ, НЕРОБОЧЕ ПОЛОЖЕННЯ, ПОРУШЕННЯ. АВАРІЯ. Крім того, індикаторні лампи з вигравіруваними цифрами чи написами можна використовувати для подачі команд чи кількісної інформації. Їх часто називають світловими сигнальними елементами. Сигнальні лампи звичайно досить ефективні навіть при невеликих розмірах. Колір і яскравість є їх найважливішими параметрами. Стандартними кольорами для авіаційних індикаторів є: НОРМАЛЬНО: зелений, УВАГА: жовтий, АВАРІЯ: червоний.

Як правило, варто уникати спільного застосування кольорів, що легко можна поплутати, наприклад червоного і жовтогарячого.

Миготливий світло дуже гарне для залучення уваги. Рекомендується частота миготіння від 3 до 10 разів у секунду з тривалістю світіння принаймні 0,05 сек.

Важливі лампові індикатори повинні розташовуватися в межах 30° від нормальної осі зору, щоб забезпечити надійне виявлення сигналу, що з'явився.

Де тільки можливо, написи повинні робитися на самих органах керування. Написи і знаки, що вказують напрямки, повинні бути завжди правильно орієнтовані щодо спостерігача. Надписи повинні бути максимально короткими, але ясними за змістом. Уникайте використання на органах керування абстрактних символів, оскільки вони звичайно вимагають додаткового пояснення.

Спеціальні двохпозиційні органи керування варто пояснювати написами згідно з правилами психологічної сумісності: натискання нагору чи праворуч відповідає стану «включено», чи вниз ліворуч — стану «відключено».

Якщо органи керування занадто малі для розташування написів безпосередньо на них, поміщайте написи по можливості ближче до них і забезпечте однакове їхнє розміщення у всіх органів керування на панелі, тобто поміщайте всі написи або зверху, або знизу.

Навіть якщо органи керування не вимагають точної установки (реостат і т.п.), бажано передбачити вказівника їхнього положення.

18.1.2 Органи керування

Кращі розміри кнопки: діаметр 12 мм (мінімум 6 мм); хід 3 мм (максимум 6 мм). Відстань від інших органів керування повинне бути принаймні 20 мм (25 мм при роботі в рукавичках).

Виступаючі кнопки можуть розташовуватися в ряд досить близько одна від другої. Однак кнопки, що відповідають різним функціям, повинні знаходитися досить далеко одна від другої, щоб при виборі однієї кнопки не виявилася випадково натиснутою сусідня. Круглі кнопки не рекомендується застосовувати для операцій, викликаних одночасно декількома пальцями.

Кнопки можуть бути утоплені для попередження випадкового натискання. Треба стежити за тим, щоб відстань між краєм кнопки і краєм гнізда не була надто великою, інакше палець може застрявати в щілини. Наприклад, для кнопки діаметром 12 мм отвір повинний бути діаметром не більш 18 мм. Якщо операція виконується людиною в рукавичках, кнопка повинна мати діаметр не менш 18 мм, а отвір— діаметр приблизно 30 мм.

Кнопки, призначені для натискання різними пальцями, повинні бути за формою ближче до квадрата, чим до кола, щоб попередити прослизання пальців між кнопками.

Ковзні перемикачі звичайно приводяться в дію великим пальцем. Для більш зручного користування цими перемикачами варто позначити їх ручки оребренням чи насічкою.

Круглі ручки дуже малого діаметра можуть знадобитися при обмеженнях розмірів панелей, на яких вони компонуються. Однак навіть у цьому випадку варто передбачати таку висоту цих малих ручок, що забезпечувала б достатню поверхню захоплення.

До ручок більшого діаметра можна прикладати значно великі зусилля, захоплюючи їх усією рукою. Для цього потрібно передбачати достатню відстань між ручкою і панеллю.

Лімби потрібні для двох цілей: вони забезпечують місце для покажчика, чи написів. У лімба пальці при обхоплені ручки не закривають покажчик чи цифри, вигравірувані на ньому.

18.2 Завдання на роботу

Залишок від ділення номера по списку на 10 дає варіант приладу схеми, а залишок від ділення на 2 – вибір польового чи лабораторного виконання : 0- лабораторне виконання; 1- польове.

1. Вимірювання напруги із ручним вибором меж вимірювання (індикація від 0 до максимального для даного діапазону, ручка зміни діапазону).

2. Вимірювання напруги із автоматичним вибором меж вимірювання (індикація від 0 до максимального для даного діапазону, індикація діапазону).

3. Контроль значення напруги в межах одного діапазону (індикація в межах від мін до макс для діапазону).

4. Контроль одного значення напруги (індикація значення і факту виходу за межі).

5. Регулювання вихідного значення напруги (індикація значення і керування виходу).

6. Регулювання витрати і кількості (індикація кількості і миттєвої витрати із ручкою регулювання).

7. Встановлення часу спрацювання (ручка встановлення і індикація залишку часу).

8. Регулювання частоти (ручка регулювання частоти і 3 індикатори більше, менше, норма).

9. Вимірювання віддалі (індикатор і кнопка старту).

10. Вимірювання потужності, напруги і струму (індикаторі і ручка вибору вимірюваного параметру).

18.3 Порядок виконання роботи

1. Вибрати типи органів відображення та керування.

2. Розташувати всі вузли на передній панелі приладу згідно із частотою використання і зручності доступу.

3. Вибрати кольорову виконання для польового чи лабораторного виконання

4. Відобразити знайдені рішення на кресленні із кольоровим виконанням при фронтальній і аксонометричній проекції.

18.4 Контрольні запитання

Які вимоги висуваються до розміщення органів керування ?

Які засоби відображення використовують для точних вимірювань ?

Як відображають роботу складних мнемосхем ?

Яка форма кнопок пере важна ?

За яких умов кнопки роблять утопленими ?

Додаткові матеріали

Варіанти схем

Варіант 0

ОП в одному корпусі

Варіант 1

Варіант 2

Варіант 3

транзистори малої потужності

Варіант 4

ОП в окремих корпусах

Варіант 5

Варіант 6

транзистор великої потужності

Варіант 7

Варіант 8

Варіант 9

Рисунок 18.1 - Установочні розміри елементів (резистор, конденсатор, транзистор малої потужності, транзистор великої потужності, діод) для встановлення на плату із фрезеруванням та наклеюванням

Рисунок 18.2- Розташування ОП в корпусі одинарному, здвоєному

Рисунок 18.3 – Розмір резисторі та конденсаторів для поверхневого монтажу

Рисунок 18.4 - Розмір мікросхеми із штиревими контактами

Рисунок 18.5 - Розмір мікросхеми для поверхневого монтажу

Рисунок 18.6- Розміри потужного транзистора для поверхневого монтажу

Рисунок 18.7- Розміри малопотужного транзистора для поверхневого монтажу

Рисунок 18.8- Розмір діода для поверхневого монтажу