Разработка предварительного усилителя сигнала датчика
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Введение
Данный курсовой проект включает в себя задачу разработки конструкции, указанной в задании, а так же разработку соответствующей конструкторской документации.
В ходе выполнения курсовой работы будет выполнен конструкторский анализ технического задания, выбор оптимальной элементной базы, разработка функциональной ячейки и блока конструкции. Для сконструированного прибора будет выбрана необходимая система охлаждения, выполнена оценка вибропрочности и интенсивности отказов. В завершении работы будут представлены сборочный чертеж и чертеж принципиальной схемы, разработанной конструкции.
Все принимаемые решения в ходе проектирования будут основываться на идее минимизации разрабатываемой конструкции, ее удешевления, а так же повышения надежности.
1. Техническое задание
.1 Наименование и область применения
Предварительный усилитель сигнала датчика предназначен для первичной обработки сигналов различных быстродействующих датчиков ИК диапазона, но может быть успешно использован и для работы с другими источниками широкополосных сигналов, имеющими выходное сопротивление 20…200 Ом. От подобных по назначению устройств этот усилитель выгодно отличается сочетанием малых собственных шумов, высокой температурной стабильностью параметров и широкой полосой пропускания.
Область применения: жилые отапливаемые помещения.
Шифр: Блок УНС-Э
Обозначение: МАИ.467111.001
1.2 Основа для разработки
Задание на курсовую работу выданное кафедрой 404.
Дата утверждения: 18.05.2012 г.
Цель и задача разработки
Цель: Создание модели предварительного усилителя сигнала датчика.
Задача: разработка конструкции, отвечающей требованиям технологичности и экономичности при малых материалоемкости и потребляемой мощности для серийного производства.
Построение устройства для предварительного усиления сигнала датчика.
Источники разработки
Журнал Радио №2 2011 год, статья Предварительный усилитель сигнала датчика.
Прототип - семейство предварительных усилителей. Изменения: малые собственные шумы, высокая температурная стабильность параметров, широкая полоса пропускания.
Технические требования
Состав изделия: Предварительный усилитель сигнала датчика состоит из блока содержащего печатную плату, конденсаторов, резисторов, диодов, транзисторов, транзисторных сборок.
Габаритные размеры блока не должны превышать 403020 мм (длина - ширина - высота).
Масса блока должна быть не более 0,045 кг.
Показатели назначения
Напряжение питания 50,25 В.
Ток, потребляемый предварительным усилителем сигнала датчика, не должен превышать 6,0 мА. Потребляемая от источника питания мощность 4.5 Вт.
Требования к надежности
Средняя нормированная наработка на отказ предварительного усилителя сигнала датчика должны быть не менее 10000ч.
Вероятность безотказной работы не менее 0,97 за 24 часа непрерывной работы.
Вероятность безотказной работы не менее 0,95 за 10000 часов непрерывной работы.
Требования к уровню унификации и стандартизации
В конструкции должны быть использованы стандартные, унифицированные и заимствованные сборочные единицы и детали.
Требования к безопасности
По электробезопасности блок должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.025-76.
Специальных требований не предъявляется.
Эстетические и эргономические требования
Внешний вид автомата должен удовлетворять требованиям современной эстетики
Условия эксплуатации
Предварительный усилитель сигнала датчика должен сохранять работоспособность при: температура от 0 С до +40 С;
Атмосферное давление: от 106,0-135,0 кПа (600…811 мм.рт.ст.);
Относительная влажность: 75-98%;
Дополнительные требования
Изделие выполнено по возможности с использованием отечественной элементной базы с применением технологи монтажа на поверхности (SMD)
Требования к транспортировке и хранению
Предварительный усилитель должен допускать транспортировку всеми видами транспорта.
Предварительный усилитель должен быть стойким при воздействии вибрации, находящейся в диапазоне частот 5-50 Гц, допустимой при перевозке
Предварительный усилитель в процессе транспортирования должен быть стойким к воздействию температуры окружающей среды в соответствии с ГОСТ 16350-80.
.3 Конструктивные требования
Специальных требований не предъявляется.
Стадии разработки
№ п/пНаименование этапа проектированияСрок выполнения1Разработка ТЗ на конструирование РЭС24.09.20112Конструкторский анализ ТЗ и схемы электрической принципиальной7.10.2011г.3Разработка конструкции печатной платы21.10.2011г.4Разработка конструкции РЭС28.10.2011г.5Расчет показателей качества конструкции11.11. 2011г.6Подготовка и оформление графического материала25.11.2011г.7Оформление расчетно-пояснительной записки10.12.2011г8Защита курсового проекта11.12 - 20.12.2011г.2. Конструкторский анализ ТЗ и схемы электрической принципиальной
.1 Анализ ТЗ
Предварительный усилитель сигнала датчика предназначен для первичной обработки сигналов различных быстродействующих датчиков ИК диапазона, но может быть успешно использован и для работы с другими источниками широкополосных сигналов, имеющими выходное сопротивление 20…200 Ом. От подобных по назначению устройств этот усилитель выгодно отличается сочетанием малых собственных шумов, высо