¾ среднегодовое значение относительной влажности
воздуха при 20 °С, % 60;
¾ пылевое загрязнение незначительно;
¾ действие солнечного излучения, дождя, плесневых грибков отсутствует.
Условия транспортирования данного изделия являются такими же, как и условия хранения 5. Транспортировка осуществляется в закрытых транспортных средствах, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе.
Климатические факторы, характерные для данных условий транспортировки:
¾ температура воздуха, °С -50...+50;
¾ максимальное значение относительной влажности
воздуха при -50 °С, % 100;
¾ среднегодовое значение влажности воздуха при 20 °С, % 60;
¾ пылевое загрязнение незначительно.
3.2 Анализ дестабилизирующих факторов
По ГОСТ 11478 - 88 аппаратуру в зависимости от условий эксплуатации подразделяют на 4 группы. Разрабатываемое устройство относится к группе 1 (условия эксплуатации - в лабораторных, капитальных жилых и других подобных помещениях).
На аппаратуру этой группы действуют следующие дестабилизирующие факторы:
¾ синусоидальные вибрации;
¾ различные механические воздействия при транспортировке;
¾ пониженная и повышенная температура среды;
¾ повышенная влажность воздуха;
¾ воздействие пыли.
Для того чтобы выяснить, как поведет себя аппаратура при воздействии этих факторов, а также для проверки соответствия ее установленным в техническом задании требованиям, проводят испытания аппаратуры на воздействие внешних механических и климатических факторов.
Испытания, проводимые для данной группы аппаратуры и значения механических и климатических факторов, которые она должна выдерживать, указаны в ГОСТ 11478-88.
При испытании на воздействие пониженной температуры среды и повышенной влажности в ТЗ на аппаратуру допускается по согласованию с заказчиком устанавливать значения рабочей пониженной температуры и относительной влажности, отличное от указанных в ГОСТ 11478-88.
При испытании на воздействие пониженной температуры среды и повышенной влажности в ТЗ на аппаратуру допускается по согласованию с заказчиком устанавливать значения рабочей пониженной температуры и относительной влажности, отличное от указанных в ГОСТ 11478-88.
Испытания рекомендуется проводить на одних и тех же образцах аппаратуры в следующей последовательности:
¾ механические испытания;
¾ испытание на воздействие повышенной температуры среды;
¾ испытание на воздействие повышенной влажности;
¾ испытание на воздействие пониженной температуры среды.
Испытания на воздействие пыли и на прочность при падении рекомендуется проводить на образцах аппаратуры, которые не подвергались испытаниям других видов.
Испытание включает следующий ряд операций, проводимых последовательно:
¾ начальная стабилизация (если требуется);
¾ начальные проверки и начальные измерения (если требуется);
¾ выдержка;
¾ конечная стабилизация (если требуется);
¾ заключительные проверки и измерения (если требуется).
До и после испытания значения параметров и характеристик должны соответствовать требованиям для нормальных климатических условий, установленных в стандартах на аппаратуру.
Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если:
¾ не нарушена сохранность внешнего вида;
¾ после испытания характеристики и параметры аппаратуры соответствуют требованиям, установленным в стандартах или ТУ на аппаратуру и в ПИ для испытаний данного вида.
4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ, УНИФИЦИРОВАННЫХ УЗЛОВ, УСТАНОВОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИИ
4.1 Выбор и обоснование элементной базы
Выбор элементной базы проводится на основе схемы электрической принципиальной с учетом требований изложенных в техническом задании. Эксплуатационная надежность элементной базы во многом определяется правильным выбором типа элементов при проектировании (блока интерфейсных адаптеров) и использовании в режимах, не превышающие допустимые. Следует отметить, что ниже рассматриваются допустимые режимы работы и налагаемые при этом ограничения в зависимости от воздействующих факторов лишь с точки зрения устойчивой работы самих элементов, не касаясь схемотехники и влияния параметров описываемых элементов на другие элементы.
Влияние Э.Д.С. шумов, коэффициентов нелинейности, паразитных емкости и индуктивности и др., должны учитываться дополнительно исходя из конкретных условий применения.
Для правильного типа элементов необходимо на основе требований к установке в части климатических, механических и др. воздействий проанализировать условия работы каждого элемента и определить:
- эксплуатационные факторы (интервал рабочих температур, относительную влажность окружающей среды, атмосферное давление, механические нагрузки и др.);
- значения параметров и их допустимые изменения в процессе эксплуатации (номинальное значение, допуск, сопротивление изоляции, шумы, вид функциональной характеристики и др.);
- допустимые режимы и рабочие электрические нагрузки (мощность, напряжение, частота, параметры импульсного режима и т.д.);
- показатели надежности, долговечности и сохраняемости;
- конструкцию выбираемого элемента, способ монтажа, габаритные размеры и массу.
Ниже приведено подробное описание выбранных (с учетом ранее сказанного) элементов и их типов.
4.1.1 Выбор конденсаторов
Конденсатор К10-17А
Конденсаторы типа К10-17А с неорганическим диэлектриком, низковольтовые. Предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Конструктивно конденсаторы выполнены изолированными. Выпускаются двух типов.
Допустимые воздействующие факторы при эксплуатации:
Вибрационные нагрузки:
* диапазон частот, Гц 1...3000;
* ускорение, м/с, (g), не более 147(15).
Многократные ударные нагрузки:
* ускорение, м/с, (g), не более 1471(150);
* длительность удара, мс 1...3.
Одиночные ударные нагрузки:
* ускорение, м/с, (g), не более 4905(500);
- длительность удара, мс 1...2.
Линейные нагрузки с ускорением, м/с, (g), не более 490(50).
Акустические шумы:
* диапазон частот, Гц 50...10000;
* уровень звукового давления, дБ, не более 150.
Температура окружающей среды, °С
- верхнее значение +85;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность воздуха, % , не более,
при температуре +25°С (исп. УХЛ) 98.
Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт. ст.) 0,00013 (10-6).
Основные технические данные
Тангенс угла потерь: К10-17А Н90 0,035;
К10-17А М1500, М47 0,0015.
Сопротивление изоляции, МОм: К10-17А Н90 1000;
К10-17А М1500, М47 10000.
Постоянная времени, МОм•мкФ: К10-17А Н90 75;
К10-17А М1500, М47 250.
Срок сохраняемости, лет 12.
Допускаемая реактивная мощность, ВАР: К10-17А Н90 0,06...2;
К10-17А М1500, М47 1...40.
Конденсатор К53-4А
Конденсатор типа К53-4А ниобиевые оксидно-полупроводниковые предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Конструктивно выполнены в цилиндрическом герметизированном корпусе.
Допустимые воздействующие факторы при эксплуатации:
Вибрационные нагрузки:
* диапазон частот, Гц 5...5000;
* ускорение, м/с2, (g), не более 40(7,5).
Многократные ударные нагрузки:
* ускорение, м/с2, (g), не более 1500;
* длительность удара, мс 1,3.
Одиночные ударные нагрузки:
* ускорение, м/с2, (g), не более 4905(500);
- длительность удара, мс 1...2.
Линейные нагрузки с ускорением, м/с2, (g), не более 500(50).
Акустические шумы:
* диапазон частот, Гц 50...10000;
* уровень звукового давления, дБ, не более 150.
Температура окружающей среды,°С
- верхнее значение +85;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность воздуха, % , не более,
при температуре +25°С 98.
Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт. ст.) 0,00013 (10-6).
Основные технические данные
Тангенс угла потерь: 15...20.
Ток утечки, мкА: 5...50.
Срок сохраняемости, лет 12.
4.1.2 Выбор резисторов
Резистор С2-23
Резисторы типа С2-23 с металлоэлектрическим проводящим слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. Относятся к неизолированным резисторам.
Уровень собственных шумов, мкВ/В, не более 1,5.
Условия эксплуатации резисторов :
Температура окружающей среды,°С
- верхнее значение +75;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность окружающего воздуха при температуре
40 °С, % 98.
Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт.ст.) 0,00013 (10-6).
Вибрация:
- ускорение, м/c2, (g) 147(15);
- диапазон частот, Гц 5...600.
Удары:
- ускорение, (g), не более 150;
- количество 4000.
Линейные нагрузки:
- с ускорением, (g), не более 200;
Минимальная наработка на отказ, ч 40000.
Резистор СП3-19А-0,5
Резисторы типа СП3-19А-0,5 подстроечные одинарные однооборотные с круговым перемещением подвижной системы. Предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Изготавливаются в цилиндрическом корпусе для печатного монтажа.
Номинальная мощность, Вт 0,5.
ТКС, 1/°С ±250•10-6.
Минимальное сопротивление, Ом, не более 1.
Уровень собственных шумов, мкВ/В, не более 5.
Предельные эксплуатационные данные:
Температура окружающей среды, °С
- верхнее значение +75;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность воздуха при температуре +35°С, % 98.
Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт.ст.) 0.00013 (10-6).
Предельное рабочее напряжение, В 150.
Износоустойчивость, циклов 500.
Угол поворота подвижной системы, град 265.
Момент статического трения подвижной системы, мН•Н 2,5...14,7.
Минимальная наработка при номинальной электрической на-
грузке при температуре +55°С, ч 20000.
Срок сохраняемости, лет 12.