close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Учебное заведение 3;pdf

код для вставкиСкачать
ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Кафедра УРС
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему:
РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКОГО ПРОБНИКА С
ЦИФРОВОЙ И ЗВУКОВОЙ ИНДИКАЦИЕЙ
Выполнил: студент Эшматов В.Р.
Руководитель: Ахмедов Б.И.
Ташкент 201__
В данной выпускной квалификационной работе разрабатывается
логический пробник с цифровой и звуковой индикацией. Рассмотрены
методы
оценки
схемотехническое
надежности
решение
цифровых
устройства,
микросхем.
выбрана
Предложено
элементная
база.
Произведены конструктивный расчет и расчет надежности.
Рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности.
Ушбу малакавий битирув ишда рақамли ва товуш индикацияли
мантиқий синаш қурилмаси ишлаб чиқилган. Қурилманинг схемотехник
тузилиши таклифи берилган ва элементлар базаси танланган. Конструктив ва
ишончлилик ҳисоблари қилинган.
Мехнатни мухофаза қилиш ва техника хавфсизлиги масалалари кўриб
чиқилган.
In the given final qualifying work the logical sampler with digital and sound
indication is developed. Methods of an assessment of reliability of digital chips
considered. It is offered schema technical the decision of the device, the element
base is chosen. Constructive calculation and calculation of reliability are made.
Questions of a labour safety and the safety precautions are considered.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………….. 5
1. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ЦИФРОВЫХ
МИКРОСХЕМ……………………………………………………
1.1.Понятие надежности ИМС…………………………………
1.2.Причины отказов и сбоев цифровых интегральных
микросхем………………………………………………………...
1.3.Тестовое диагностирование узлов, блоков и устройств
РЭА………………………………………………………………..
8
8
11
14
2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТРОЙСТВА……………………
2.1. Принцип работы устройства………………………………..
2.2. Элементная база устройства………………………………..
26
26
27
3 . РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ……………………………………
33
4. ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ
БЕЗОПАСНОСТИ……………………………………………….
4.1. Освещение производственных помещений……………….
4.2.Источники света……………………………………………...
38
38
42
Заключение………………………………………………………
47
Литература………..………………………………………………
48
ВВЕДЕНИЕ
Задачей данной выпускной квалификационной работы является
разработка логического пробника с цифровой и звуковой индикацией.
Прогресс современной техники, высокие требования к точности,
помехозащищенности, быстродействию привели к усложнению электронных
узлов и блоков радиоаппаратуры и оборудования.
Усложнение аппаратуры резко снижает надежность современного
радиоэлектронного оборудования. Низкая надежность приводит к тому, что
стоимость эксплуатации такого оборудования в течение одного года
превышает в несколько раз стоимость самого оборудования, что приводит к
огромным
экономическим
потерям
и резко
снижает
эффективность
использования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Возникновение проблемы надежности по обусловлено, главным
образом, следующими причинами:
*
ростом сложности электронной аппаратуры;
*
отставанием
качества
элементов
радиоэлектроники
от
их
количественного определения;
*
повышением ответственности функций, выполняемых аппаратурой
(цена отказа); исключением человека-оператора (полным или частичным)
при выполнении аппаратурой своих функций;
*
сложностью условий в которых эксплуатируется РЭА.
Основное противоречие современной техники состоит в том. Что если
не приняты специальные меры по повышению надежности и чем сложнее и
точнее аппаратура управления, тем менее она надежна. Особую остроту
приобретает требование безопасной работы РЭА в системе комплексной
автоматизации процессов управления с применением сложных многосвязных
систем. Отказ подобных систем может привести к катастрофическим
последствиям.
Проблема
обеспечения
надежности
элементов
и
устройств
автоматического управления включает в себя множество этапов: от создания
элементов и аппаратуры, до ее практического использования. Поэтому все
факторы, влияющие на надежность РЭА, условно принято рассматривать
применительно к трем этапам: проектирования, изготовления, эксплуатации.
При проектировании учитывают следующие факторы:
*
качество и количество применяемых элементов и деталей;
*
режимы работы элементов и деталей;
*
стандартизация и унификация;
*
доступность деталей узлов и блоков для осмотра и ремонта.
К
производственным
факторам,
отрицательно
влияющим
на
надежность относятся:
*
отсутствие качественного контроля материалов и комплектующих
изделий, поступающих от смежных предприятий;
*
нарушение сортности и недоброкачественная замена материала при
изготовлении деталей;
*
установка в приборах элементов, подвергающихся длительному
хранению в неблагоприятных условиях, без предварительной проверки;
*
недостаточное внимание к чистоте оборудования, рабочего места,
воздуха и т.д. (что особенно важно в производстве микросхем и сборке
точных элементов и устройств);
*
нарушение режима сложных технических процессов.
К эксплуатационным факторам, влияющим на надежность, относятся
следующие:
*
квалификация обслуживающего и ремонтного персонала;
*
воздействие
на
приборы
и
механизмы
внешних
условий
(климатических; механических и т.п.) и факторы времени.
Поэтому в данной работе разрабатывается логический пробник с
цифровой и звуковой индикацией.
1. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ
1.1.Понятие надежности ИМС
Надежностью изделия называют свойство изделия, в том числе
интегральных микросхем
параметров
(ИМС),
функционирования
в
сохранять
установленные
определенных
пределах,
значения
заданным
режимам и условиям эксплуатации, хранения и транспортировки.
Как следует из определения, основными составляющими надежности
являются три элемента:
-
выполнение ИМС заданных функций;
-
время, в течение которого должно быть обеспечено выполнение
этих функций;
-
условия эксплуатации, хранения и транспортировки.
Выполнение ИМС заданных функций зависти от ее состояния. Для
характеристики
состояния
ИМС
используются
понятия
исправности,
работоспособности и отказа.
Исправность – состояние ИМС, при котором она способна выполнять
заданные
функции,
сохраняя
значения
параметров
в
пределах,
установленных технической документацией.
Отказ
ИМС
–
событие,
заключающееся
в
полной
утрате
работоспособности ИМС или уходе одного либо нескольких параметров,
установленных техническими условиями в качестве критериев годности, за
пределы заданных норм.
Следующим важнейшим критерием, определяющим надежность ИМС,
является время. Время работы ИМС до отказа (время безотказной работы),
т.е. время, в течение которого выполняются заданные функции, у каждой
ИМС различно.
Надежность ИМС характеризуется следующими свойствами:
-
безотказность – свойство ИМС сохранять работоспособность в
течение требуемого времени необходимой наработки без перерывов.
-
сохраняемость - свойство ИМС непрерывно сохранять исправное
и работоспособное состояние в течение и после хранения и транспортировки.
-
ремонтопригодность – приспособленность ИМС к обнаружению,
устранению и предупреждению отказов. Большинство ИМС, в том числе
полупроводниковые,
корпусные
и
гибридные
ИМС
относятся
к
невосстанавливаемым.
На рис.1.1 приведена классификация методов обеспечения надежности
ИМС, которые могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании.
Информационная
информации.
избыточность
состоит
в
применении
Примерами информационного резервирования
резерва
являются:
использование корректирующих кодов, обнаруживающих и исправляющих
ошибки, которые возникают в результате сбоев и отказов ИМС, создание
дублирующих областей хранения одной и той же информации и т.п.
Аппаратная избыточность заключается во введении дополнительных
элементов в минимально необходимый вариант устройства либо нескольких
идентичных устройств вместо одного. При этом назначение дополнительных
элементов
состоит
в
выполнении
рабочих
функций
при
отказе
соответствующих элементов.
Временная избыточность – это использование резервов времени, при
этом на выполнение аппаратурой требуемой работы отводится время,
заведомо больше минимально необходимого.
Исправление
1-й пачки
ошибки,
обнаружение
двух пачек
ошибок
Исправление
двойной
ошибки,
обнаружение
тройной
ошибок
Временная
избыточность
Дублирование
Мажоритарное
Многократная
передача одной и
той же информации
Ненагруженное
Мажоритарное
Раздельное
Замещение
(скользящее)
Нагруженное
Дублирование
Общее
Аппаратная
избыточность
(резервирование)
Рис.1.1.Классификация методов повышения надежности ИМС.
Исправление
1-й ошибки,
обнаружение
двойной
ошибки
Помехоустойчивое
кодирование
Дублирующие
области хранения
информации
Информационная
избыточность
Методы обеспечения
надежности ИМС
1.2.Причины отказов и сбоев цифровых интегральных микросхем
Информация о неисправности больших интегральных схем (БИС) и
сверхбольших интегральных схем (СБИС) в виде количественных оценок
дает возможность выбора наиболее рациональных способов обеспечения
заданной надежности. Так, производственные отказы, возникающие на
стадии
изготовления БИС и СБИС в результате
технологии
и
конструкции,
как
правило,
обнаруживаемых («грубых») дефектов БИС
несовершенства
проявляются
в
виде
на этапе функционального
контроля. На этапе эксплуатации предполагается использование изделия
после приработки, для которого характерно появление так называемых
случайных внезапных отказов, а также сбоев. Причиной внезапных отказов и
сбоев
являются
дестабилизирующих
случайные
факторов
концентрации
(напряжений,
уровней
токов,
внешних
температуры,
воздействий альфа-частиц и т. п.), которые своим влиянием на микросхему
выводят ее из строя.
Постепенные отказы являются следствием деградационных процессов,
протекающих в отдельных областях конструктивных элементов микросхемы
под действием внешних бездействующих факторов и при наличии «тонких»
дефектов, плохо поддающихся ранней диагностике, но при этом составляют
незначительную часть от общего числа отказов.
В таблице 1.1 приведен пример распределения отказов микросхем,
полученный по результатам анализа выхода из строя аппаратуры связи.
Таким образом, повышение надежности микросхем в основном связано
с устранением причин внезапных отказов.
Поскольку специфика отказов существенно влияет на выбор методов
обеспечения надежности, рассмотрим некоторые виды отказов, характерные
для элементной базы полупроводниковых БИС. Все виды случайных
дефектов,
вызванные
наличием
утечек,
избытком
или
недостатком
материалов в процессах диффузии,
покрытия алюминием или окислом,
приводят к функциональным отказам БИС.
Таблица 1.1.
Распределение видов отказов микросхем
Вид
отказа
Внезапный:
Обрыв цепи
Короткое
замыкание
цепи
Постепенный:
Ухудшение контактного
соединения
Шунтирующие утечки
Прочие
Число отказов, %
при испытаниях
при эксплуатации
72
53
7
37
3
17
1
0
3
7
С повышением степени интеграции БИС удельный вес сбоев в работе
БИС, вызванных не физическими
дефектами в схеме, значительно
возрастает. Основную роль в этом процессе играет повышенная чувствительность БИС к облучению светом или радиацией.
Выбор вида контроля также зависит от конкретных условий,
определяемых масштабами производства и сложностью выпускаемых ИМС,
но основной частью контроля качества ИМС остается измерение их
статических и динамических параметров и контроль функционирования.
Функциональный
контроль
ИМС
состоит
в
реализации
функциональных тестов; подаче на ИМС определенного набора входных
сигналов, формировании выходных эталонных сигналов и получении
результатов логического сравнения эталонного и выходного (с ИМС)
наборов сигналов .
Наиболее эффективным является функционально-параметрический
контроль, обеспечивающий одновременно контроль функционирования ИМС
и измерение (контроль) ее статистических и динамических параметров с
заданной точностью.
Независимо от типа контролируемых параметров ИМС и БИС
структура установок контроля является постоянной и имеет вид, показанный
на рис. 1.2.
Для ИМС малой и средней степени интеграции основным видом
контроля
является
параметрический.
При
параметрической
проверке
логических элементов ИМС правильность их логического функционирования
определяется одновременно с измерением статических и динамических
параметров путем сравнения результатов с таблицей истинности ИМС.
Рис.1.2. Структурная схема параметрического контроля ИМС;
где УУ - устройство программного управления, выполняет функции
приема, хранения перечня команд программы контроля и данных контроля,
распределяет информацию по всем блокам установки и управляет ее работой;
БВВ - блок входных воздействий на контролируемую ИМС;
БКИ - блок контроля и измерения, осуществляющий сравнение
выходного сигнала контролируемой ИМС и программируемым пределом
(нормой);
КМ - коммутирующая матрица, осуществляющая электрическое
подсоединение блоков БВВ и БКИ к выходам контролируемой ИМС;
РМ - рабочее место, состоящее из контактирующих устройств и
специальных согласующих устройств.
Этот вид контроля для логических ИМС обеспечивает высокую
достоверность в оценке надежности работы этих ИМС.
Для
микросхем
памяти
основным
видом
проверки
является
функциональный контроль и его разновидности, базирующиеся на тесте,
содержащем последовательность входных наборов и ожидаемых выходных
логическая реакций.
Конечным результатом тестирования при функциональном контроле
является определение неисправности БИС, т.е. отнесение ее к разряду годных
или негодных.
Однако при усложнении тестовой программы можно функциональный
контроль превратить в диагностический или прогнозирующий. Основные
требования , предъявляемые к частным методикам автоматизированного
контроля
качества
работы
ИМС,
позволяющие
осуществлять
прогнозирование и оценки ее надежности, следующие:
- высокая информативность контроля, характеризуемая приращением
надежности
контролируемой
системы
и
коэффициентом
снижения
дефектности;
- возможность автоматизации контроля и вывода информации о
результатах контроля на единую информационную систему; экономическая
целесообразность контроля;
- применение неразрушающих методов контроля;
- соблюдение норм и требований технических условий на микросхему.
1.3.Тестовое диагностирование узлов, блоков и устройств РЭА
Проверка отдельных элементов узлов и блоков осуществляется на
стадии производства и эксплуатации РЭА с помощью специального
оборудования, не входящего в состав основного оборудования машины. В
качестве объекта диагностирования (ОД) выступают функциональные
устройства - арифметические устройства (АУ), процессор, оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ), устройства ввода-вывода (УВВ), БИС,
СБИС. Автоматизация проверок позволяет повысить достоверность и
производительность операций контроля.
При проверках отдельных схем и элементов выделяют три типа
тестирования:
1) статическое - частота смены тестовых наборов на входе проверяемого устройства и частота съема реакций значительно ниже, чем при
работе устройства в реальных условиях;
2) динамическое - входные наборы подаются, а выходные реакции
анализируются на частотах, максимальных для данного устройства;
3) параметрическое - проверяются динамические параметры и
предполагаются измерения уровней напряжения и тока, задержек и других
параметров.
Для тестового диагностирования узла и блока необходимо выполнить
следующие операции: подготовить тестовые воздействия и эталонные
реакции, перенести их на носители информации; сформировать и подать
тестовые воздействия на ОД (этап стимуляции), снять и зарегистрировать
выходные реакции и провести их оценку путем сравнения с эталонными
(этап анализа).
Выходные воздействия и эталонные реакции могут формироваться до
проверки и в ходе ее (т.е. в реальном времени).
Подача воздействий и съем реакций может осуществляться в
различных точках - через краевые разъемы плат, во
всех
точках
проверяемого устройства.
Каждая
из
диагностических
операций
может
выполняться
на
различных принципах с помощью различных средств, что и определяет
основные функциональные схемы организации тестового диагностирования,
показанные на рис. 1.3. По методам стимуляции и получения оценки реакции
проверяемого устройства выделяют следующие типы тестирования.
Тестирование с хранимой программой. Функциональная схема
организации показана на рис. 1.3, а и включает генератор тестовых
воздействий (ГТ), содержащий набор статистических тестов, подготовленных
заранее вручную или автоматически, ОД и анализатор (А), работающий по
принципу сравнения выходной реакции с эталонной, полученной также
заранее специальными средствами подготовки тестов.
Вероятностное тестирование. Функциональная схема организации
показана на рис. 1.3, б и отличается наличием на входе ОД генератора
псевдослучайных воздействий (ГПВ), реализованного сдвиговым регистром с
обратными связями (РГС). Анализатор обрабатывает выходные реакции по
определенным правилам (определяет математическое ожидание числа сигналов) и сравнивает полученные значения с эталонными. Эталонные
значения рассчитываются заранее либо получают на предварительно
отлаженном и проверенном таком же точно устройстве.
Компактное тестирование (сравнение с эталоном) заключается в
том, что способ стимуляции может быть любой (генератор воздействий (ГВ)
- ГПВ, программный), а эталонные реакции образуются в процессе
тестирования с помощью дублирующего устройства (эталона). Анализатор
производит сравнение выходной и эталонной реакций (рис. 1.3, в).
При сигнатурном тестировании выходные реакции ОД, получаемые
за фиксированный интервал времени, обрабатываются на регистре сдвига с
обратными связями - сигнатурном анализаторе (СА) - и перекодируются
(сжимаются)
в
короткие
коды
(сигнатуры).
Полученные
сигнатуры
сравниваются с эталонными, которые получают расчетным путем, либо на
предварительно отлаженном устройстве. Стимуляция осуществляется с
помощью ГВ или обычными программными методами, но только в
фиксированном интервале времени, совпадающем с временем анализа (рис.
1.3, г).
а)
б)
в)
г)
д)
Рис.1.3. Функциональные схемы организации тестового
диагностирования.
Синдромное тестирование (метод подсчета числа переключения).
Функциональная схема содержит ГТ, который генерирует два набора и
подает их на вход схемы, а на ее выходе имеется счетчик, который
производит подсчет числа единиц на выходе схемы. Если число единиц не
равно эталонному значению, то схема считается неисправной.
Кольцевое тестирование показано на рис. 1.3, д. Устройство содержит
универсальный регистр (Р), который может быть преобразован путем подачи
двух управляющих сигналов в сигнатурный анализатор (СА) либо генератор
псевдослучайных воздействий (ГПВ), которые поочередно подключаются к
ОД через мультиплексор (MX). В отличие от обычного СА, этот регистр
образует сигнатуры сразу от всех выходных сигналов.
Поэлементное тестирование предполагает осуществление контакта со
всеми выводами одной (или всех расположенных на плате) интегральной
схемы, входящей в состав проверяемого устройства. При этом правильность
функционирования
индивидуально
каждой
(проверяемая
интегральной
интегральная
схемы
схема
определяется
"изолируется"
от
остальных, входящих в состав устройства). Контакт может осуществляться
как со всеми элементами проверяемого устройства, так и индивидуальным
подсоединением к каждой микросхеме.
Внутрисхемная эмуляция предполагает, что стимуляция проверяемых
схем и анализ их реакций осуществляются через разъем проверяемого
устройства.
Каждая из перечисленных организаций тестирования обладает разными
требованиями к подготовке данных для процесса тестирования и обработке
его результатов.
Рассмотрим более подробно основные принципы тестирования.
Программное тестирование для современных устройств требует
предварительной автоматизированной подготовки тестовых воздействий и
соответствующей
обработки
полученных
реакций.
Оно
обладает
гарантированной достоверностью обнаружения неисправностей заданного
класса.
В соответствии с возможностью решения задач обнаружения и
локализации можно выделить словарные и зондовые организации поиска
неисправностей. Словарная организация, как правило, предусматривает
автоматический режим диагностики. В простейшем случае смысл словарного
поиска состоит в следующем. Определяется реакция устройства на
выбранный набор тестовых сигналов. При проведении испытаний теми же
тестами
реального
устройства
реакция
сравнивается
с
полученной
информацией и по совпадению выполняется идентификация неисправностей.
В непосредственном виде такой подход применяется редко, в основном в
ЭВМ, поскольку хранение полных выходных векторов требует большой
памяти (число неисправностей и тестов велико). Для сокращения объема
словарей используются методы сжатия двоичной информации.
Зондовая организация поиска (одно- и многократная) предусматривает
полуавтоматический диалоговый режим проверки с участием инженераоператора. Задача регулировщика заключается в подключении щупа к
микросхемам, очередность подключения задается автоматически. Поиск
неисправности осуществляется в статическом режиме. При подключении
щупа к очередной микросхеме анализируется соответствие ее выходных
реакций эталонным: если микросхема исправна, определяются питающие ее
микросхемы, с которых поступает сигнал, отличный от требуемого.
Для реализации этого режима в конкретной системе необходимо иметь
структурное описание схемы, библиотеку логических функций различных
типов микросхем, входные и выходные эталонные тактовые сигналы и, кроме
того, значения сигналов на всех полюсах исправной схемы при подаче
данного исходного набора. Этот способ проверки используется как для всего
блока, так и для отдельных его элементов. Поэтому различают поэлементный
и поблочный контроль. Поэлементный контроль требует специального
устройства - многоконтактного щупа.
Недостаток
зондовой
организации
проверок
заключается
в
необходимости обеспечить хороший контакт в месте соединения зонда и
исследуемого элемента.
В связи с этим для современной аппаратуры, проектируемой на основе
микропроцессоров, перспективным является использование бесконтактных
зондов. Использование такого прибора по определенной методике в
сочетании с логическим анализатором позволяет значительно увеличить
эффективность процесса тестирования и отладки сложных устройств на
заключительных стадиях.
Подготовка тестов (определение набора входных воздействий и
выходных
реакций)
физическим
или
для
проверяемого
математическим
устройства
моделированием
осуществляется
до
проведения
тестирования.
В первом случае в физическую модель (копию тестируемого
устройства) вносятся неисправности и определяются входные воздействия,
которые ее обнаруживают.
Во втором случае составляется машинная модель устройства и путем ее
анализа определяют тесты. В связи со сложностью современных устройств
наиболее широкое распространение получил второй способ.
При реализации программного тестирования применяются условные и
безусловные алгоритмы диагностирования и соответствующие им словарные
и зондовые методы поиска дефектов.
Словарные методы применяются преимущественно в автоматическом
режиме.
Применение
словарей
вызвано
тем,
что
значительный
объем
результатов программного тестирования делает их непригодными для
персонала, особенно когда необходимо по заданному симптому определить
конкретную неисправность. Это обусловливает необходимость разработки
специальных методов сжатия информации для получения удобной для
ремонтников документации, называемой обычно словарем. Основным требованием, предъявляемым к словарям, является компактность представления.
Самый простой и неэкономичный тип словаря - словарь точного
соответствия. Он представляет собой перегруппированные результаты
моделирования исследуемого устройства на типовых воздействиях в
присутствии неисправностей. Существуют два метода составления такого
словаря: первый - с применением циклических кодов для более экономной
упаковки данных моделирования и второй - с помощью фазовых микропрограмм.
Первый метод заключается в том, что признаки неисправности,
представляющие собой многоразрядный двоичный код, перекодируются в
более компактные малоразрядные признаки с помощью алгоритмов
кодирования, применяемых для образования циклических кодов.
Второй
метод
упорядочиваются
состоит
по фазам
в
том,
что
прохождения
данные
моделирования
микропрограмм.
Стремление сократить затраты и памяти для хранения словарей
неисправностей в системах реального времени привело к тому, что в ряде
случаев
в
качестве
такого
словаря
используется
сама
программа
моделирования, с которой проводятся эксперименты при различных,
интересующих исследователя входных наборах.
Составление словаря неисправностей является итогом всей работы по
составлению теста цифровой схемы. На практике эти словари имеют
различные виды и формы: от подробных описаний объемом в сотни страниц,
до кратких таблиц, содержащих всего две колонки, в одной из которых
помещаются в определенной последовательности входные слова, в другой ассоциированные с ними неисправности.
Метод вероятностного тестирования основан на том факте, что
всякое цифровое устройство, когда на его входы поступают случайные
последовательности сигналов, выполняет вполне определенное, жестко
связанное с его структурой преобразование распределения вероятностей этих
сигналов. Соответствие указанного преобразования эталонному может при
определенных условиях служить свидетельством правильности функционирования устройства в связи с тем, что снятие полной картины
преобразования, осуществляемого цифровым устройством, затруднительно.
Устройство объявляется исправным в том случае, если гипотеза о
соответствии параметров случайных сигналов на его выходах некоторым
эталонным значениям статистически подтверждается. Поэтому расчет
данных для контроля заданной схемы сводится к определению границ
областей принятия вышеуказанных гипотез и длины выборки значений
сигнала на выходе схемы, которая обеспечила бы при проверке гипотез
заданный уровень статистической достоверности.
Обычно параметром распределения выходных сигналов, относительно
которого строится гипотеза, является математическое ожидание, а входные
сигналы проверяемой схемы, генерируемые испытательной установкой,
распределены по биноминальному закону и независимы между собой.
При этих предположениях для любого списка неисправностей
комбинационной схемы может быть найден такой вектор вероятностей
входных сигналов, что любые две неисправности этого списка (включая
нулевую неисправность, соответствующую исправной схеме) порождают на
выходе схемы сигналы с разными математическими ожиданиями и,
следовательно, различаются статистическим методом.
Любая
проверяющего
характеристика
эксперимента,
процесса
может
контроля,
быть
в
выражена
частности
как
длина
некоторая
нелинейная функция от математических ожиданий входных сигналов схемы.
Задача оптимальной по этому критерию организации процесса контроля
может рассматриваться как задача нелинейного программирования. Важной
проблемой является также получение асимптотических оценок параметров
вероятностного метода для сравнения их с соответствующими показателями
других методов. Некоторые данные, полученные в этом направлении для
комбинационных схем, показывают, что вероятностный метод по крайней
мере не уступает тем из известных методов контроля, для которых подобные
характеристики исследовались.
Перспективность
вероятностного
метода
диагностирования
для
практического применения обусловлена в основном следующими двумя
обстоятельствами. Во-первых, для него упрощается предварительный синтез
тестовой последовательности. Во-вторых, метод позволяет при небольших
аппаратных затратах обеспечить динамический режим работы схемы при
проверке, а также дает возможность за счет высокой частоты аппаратного
генерирования входной испытательной последовательности подать на схему
большое число проверяющих наборов, что также повышает полноту
обнаружения неисправностей. Недостатками метода являются ориентация в
основном на комбинационные устройства, сложность при проверке устройств с памятью и отсутствие гарантированных оценок достоверности
(полноты) контроля.
На практике случайные или псевдослучайные испытательные сигналы
применяются в сочетании с сигналами, задаваемыми детерминированным
способом.
Кольцевое тестирование и синдромное тестирование больше
ориентированы на встроенную реализацию и менее распространены.
Методы логического анализа в настоящее время находят самое
широкое применение для отладки и поиска дефектов как в аппаратуре, так и
в программном обеспечении.
Этот метод является в какой-то мере аналогом ранее применявшегося в
практике обслуживания ЭВМ метода измерений с помощью осциллографа.
Его появление обусловлено тем, что для наладки современных цифровых
устройств
и
систем
часто
необходимо
видеть
одновременно
последовательности сигналов по нескольким каналам, наблюдать события,
предшествующие интересующему нас событию, что невозможно при
использовании аналоговых контрольно-измерительных приборов.
Метод представляет в распоряжение инженеров технические средства логические анализаторы, которые дают возможность проводить измерения и
запоминать состояния устройства. Их использование сокращает время
наладки примерно на 20%.
Метод поэлементного диагностирования заключается в проведении
последовательности проверок каждого компонента или фрагмента схемы
печатных узлов с учетом обеспечения условий исключения взаимного
влияния элемента и неповреждающего характера тестовых воздействий.
Метод поэлементного диагностирования не заменяет, но существенно
дополняет
метод
обычного
тестирования
узлов
радиоэлектронной
аппаратуры. Если применять его и системы тестирования в одном
технологическом процессе изготовления РЭА, то они, дополняя друг друга,
позволяют увеличить выпуск и качество продукции, создают экономию
капитальных вложений и трудовых затрат.
Основным отличительным признаком структуры является наличие
специального игольчатого контактного устройства (ИКУ), предназначенного
для подачи поэлементных тестовых воздействий и снятия соответствующих
реакций.
Объектом
поэлементного
диагностирования
(ОД)
являются
аналоговые, цифровые и гибридные печатные узлы (ПУ) РЭА. Как правило,
система поэлементного диагностирования (СПД) обнаруживает следующие
виды
дефектов
в
ПУ:
короткие
замыкания,
обрывы,
неправильно
ориентированные элементы, выход параметра элементов за пределы допуска,
монтаж элемента другого типа, неправильное функционирование элемента
или фрагмента схемы (системы, в которых предусмотрена возможность
тестирования как отдельных элементов, так и фрагментов ПУ, называют
также системами покомпонентного диагностирования).
Диагностирование
ОД
осуществляется
в
следующей
последовательности (с целью обеспечения неповреждающего характера
проверок и скорейшего обнаружения и устранения производственных
дефектов):
- контроль целостности проводников,
- обнаружение ложных соединений,
- проверка ориентации элементов,
- контроль выбранных параметров элементов на микрорежимах,
- тестовая проверка элементов и подсхем при номинальном напряжении питания,
- функциональные испытания узла в целом.
Метод внутрисхемной эмуляции ориентирован на использование в
процессе отладки и поиска неисправностей в микропроцессорных системах
управления (МПСУУ) РЭА. Функции и режим работы МПСУ сохраняются
почти такими же, как в реальном применении, обеспечивается программноуправляемый доступ к схемам МПСУ для задания различных отладочных и
диагностических режимов работы, внесения изменений, оценки состояния.
2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
2.1. Принцип работы устройства
Принципиальная схема пробника изображена на рис. 2.1.
Блок цифровой индикации логических уровней работает следующим
образом. Когда на входе пробника сигнала нет, высвечивается только
"точка", которая индицирует подключение пробника к источнику питания.
Появление на входе логической "1" (напряжение не менее 2,4 В) вызывает изменение состояния элементов DD1.1 и DD1.2. На выходе DD1.2 присутствует
высокий логический уровень, и индикатор HL1 высвечивает цифру "1". Если
на входе пробника логический "0" (напряжение не более 0,4 В), высокий
логический уровень появляется на выходах элементов DD1.2, DD1.3, DD1.4.
При этом на индикаторе HL1 зажигается цифра "0". Чередование логических
уровней на входе прибора с частотой до 25 Гц вызовет чередование цифр "0"
и "1" индикатора, что будет различимо глазом. При частотах выше 25 Гц
начинает сказываться влияние емкости конденсатора С1 в цепи сегмента D.
Этот сегмент гаснет, а остальные сегменты при некотором уменьшении
яркости свечения высветят букву "П", которая обозначает, что на вход
пробника поданы импульсы с частотой следования более 25 Гц.
Дополнительно частоту импульсов можно оценить с помощью
индикатора импульсов, собранного на счетчике DD3, дешифраторе DD4 и
индикаторе HL2. С приходом каждого импульса счетчик изменяет свое
состояние. Оно дешифруется микросхемой D2 и отображается на индикаторе
в виде чередования зажигания сегментов индикатора HL2.
Блок звуковой индикации собран на микросхеме К1533ЛА3 и состоит
из двух мультивибраторов. Верхний по схеме мультивибратор, состоящий из
элементов DD2.3 и DD2.4 вырабатывает сигнал высокого тона, что сигнализирует
о
появлении
на
входе
пробника
логической
"1".
Нижний
мультивибратор, состоящий из элементов DD2.1 и DD2.2 вырабатывает
сигнал низкого тона, что сигнализирует о появлении на входе пробника
логического "0". Когда вход пробника не подключен к проверяемой схеме
(нет ни "1", ни "0"), то оба мультивибратора заперты и звуковой сигнал
отсутствует.
Рис.2.1. Схема устройства.
2.2. Элементная база устройства
Пробник состоит из трех частей - цифровой индикации логических
уровней, звуковой сигнализации и индикации наличия импульсов.
Существует много типов микросхем ТТЛ малой степени интеграции,
различающихся по функциональному назначению, нагрузочной способности,
схеме выходного каскада. Работа логических элементов этих микросхем
достаточно проста. Для элементов И выходной уровень лог. 1 формируется
при подаче на все входы элемента уровней лог. 1, для элемента ИЛИ для
формирования уровня лог. 1 на выходе достаточно подачи хотя бы на один
вход уровня лог. 1. Элементы И-НЕ (основной элемент серий ТТЛ) и ИЛИНЕ дополнительно инвертируют выходной сигнал, элемент И-ИЛИ-НЕ
состоит из нескольких элементов И, выходы которых подключены к входам
элемента ИЛИ-НЕ.
По нагрузочной способности микросхемы можно разделить на
стандартные (№10 для серий К 155 и КР531 и N = 20 и 40 для микросхем
серий К555 и КР1533 соответственно), микросхемы с повышенной
нагрузочной способностью (N = 30 и более), микросхемы со специальным
выходным
каскадом,
обеспечивающим
значительно
более
высокую
нагрузочную способность в одном из логических состояний. Некоторые типы
микросхем выпускают с так называемым «открытым» коллекторным
выходом.
Отдельно следует отметить специальный класс микросхем с третьим
состоянием
выходного
каскада,
называемым
также
еще
«высокоимпедансным», или «Z-состоянием», при котором микросхема
отключается по своему выходу от нагрузки. Это, как правило, буферные
элементы с относительно большой нагрузочной способностью.
Узел цифровой индикации логических уровней выполнен на основе
микросхемы
К1533ЛА8.
Микросхема
К1533ЛА8
(рис.2.2)
выполняет
логическую функцию 2И-НЕ.
Микросхема
К1533ЛА8
выполнена
с
открытым
коллектором,
нагрузочная способность для неё в состоянии лог. 0 стандартная.
Максимально допустимое напряжение, которое можно подавать на выход
микросхемы К1533ЛА8, находящейся в состоянии лог. 1- 5,5 В.
Так как выход у этой микросхемы с открытым коллектором, то к
каждому выходу необходимо подключать нагрузочный резистор R (рис.2.3).
В качестве индикатора используем семисегментный индикатор АЛС321.
Рис.2.3. Микросхема К1533ЛА8.
Рис.2.3. Подключение выхода микросхемы К1533ЛА8.
На рис.2.4. приведена схема узла цифровой индикации логических
уровней.
Узел звуковой сигнализации выполнен на основе микросхемы
К1533ЛА3. Внешний вид и выполняемые функции аналогичны микросхеме
К1533ЛА8 (рис.2.2). Различие в том, что выход у микросхемы К1533ЛА3 не
содержит открытого коллектора и нет необходимости в подтягивающем
резисторе R.
На рис.2.5. приведена схема узла звуковой сигнализации.
Рис.2.4. Узел цифровой индикации логических уровней.
Рис.2.5. Узел звуковой сигнализации.
Узел индикации наличия импульсов выполнен на основе микросхем
К1533ИЕ2, К1533ИД7 и индикатора АЛС311.
Микросхема К1533ИЕ2 (рис.2.6) содержит четыре счетных триггера.
Один из триггеров имеет отдельный вход С1 и прямой выход, три
оставшихся триггера соединены между собой так, что образуют делитель на
5. При соединении выхода первого триггера с входом С2 цепочки из трех
триггеров образуется делитель на 10. Делители работают в коде 1-2-4-8.
Микросхема имеет два входа R установки в 0, объединенные по схеме И.
Сброс (установка в 0) триггеров производится при подаче лог. 1 на оба входа
R. Микросхема имеет входы R9 для установки в состояние 9, при котором
первый и последний триггеры декады находятся в единичном состоянии,
остальные - в нулевом.
Наличие входов установки, объединенных по схеме И, позволяет
строить делители частоты с различными коэффициентами деления в
пределах 2-6 без использования дополнительных логических элементов.
Рис.2.6. Микросхема К1533ИЕ2.
Микросхема К1533ИД7 (рис. 2.7) - дешифратор, имеющий три
адресных входа 1,2,4, три входа стробирования S, два из которых инверсные,
и восемь инверсных выходов. Лог. 0 на одном из выходов может появиться
лишь при единственном разрешающем сочетании сигналов на входах
стробирования S - на инверсных входах должен быть лог. 0, на прямом - лог.
1. При всех других сочетаниях сигналов на входах S на всех выходах
микросхемы -лог. 1. Сигнал лог. 0 при разрешающем сочетании на входах
появится на том выходе дешифратора, номер которого соответствует
десятичному эквиваленту кода, поданному на адресные входы 1, 2, 4.
Рис.2.7. Микросхема К1533ИД7.
Наличие трех входов стробирования позволяет простыми средствами
объединять микросхемы для наращивания разрядности дешифратора.
На рис.2.8. приведена схема узла индикации наличия импульсов.
Рис.2.8. Узел индикации наличия импульсов.
3 . РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ
Надёжность – это свойство системы сохранять во времени и в
установленных
пределах
значения
всех
информативных
параметров,
характеризирующих способность выполнять требуемые функции данной
системы в данных режимах, условиях применения и технического
обслуживания.
При разработке аппаратуры вопросам надёжности уделяется большое
внимание. Характеристики надёжности называются критериями. Так как
процесс появления отказа носит по своей физической природе случайный
характер, то критерий надёжности является статистической величиной и
определяется на основе правил математической статистики.
К критериям надёжности относятся:
- вероятность безотказной работы p(t);
- частота отказов v(t);
- интенсивность отказов λ(t).
Методика расчёта надёжности во многом зависит от вида закона
распределения отказов.
В нашем случае будет учитываться только внезапный отказ. При этом
будем считать, что выход из строя любого элемента приведёт к отказу всего
устройства и вероятность безотказной работы устройства будет равна
произведению вероятностей безотказной работы всех элементов:
N
Pc   p i (t ) ,
(3.1)
i 1
где
рi (t) – вероятность безотказной работы i-го элемента.
Для радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) интенсивность отказов
считают постоянной (λ(t)-const), то есть берут нормальный участок
эксплуатации,
и
поэтому
здесь
применим
экспоненциальный
закон
распределения. При экспоненциальном законе распределения отказов во
времени, который применим для большинства узлов и блоков РЭА, в том
числе для интегральных микросхем (ИМС), интенсивность отказов не
зависит от времени. Поэтому для экспоненциального закона имеем:
p i (t )  e  i t
Условия
эксплуатации
.
(3.2)
ИМС
характеризуются
комплексом
воздействующих факторов, которые имеют различную физико-химическую
природу, изменяются в достаточно широких пределах и по разному влияют
на работоспособность ИМС и их надёжность. В зависимости от области
применения ИМС подвергаются воздействию отдельных факторов, которые
по разному влияют на работоспособность ИМС.
Интенсивность отказов полупроводниковых ИМС λимс с учетом того,
что время появления внезапных отказов распределено по экспоненциальному
законом определяется выражением:
m
 ИМС   ni i k i i ,
(3.3)
i 1
где m- число групп элементов;
ni- число элементов данного типа с одинаковым режимом работы;
αi - поправочный коэффициент, учитывающий влияние окружающей
среды и электрической нагрузки;
ki -
поправочный
коэффициент,
учитывающий
механическое
воздействие, относительную влажность и изменения атмосферного давления;
λi-
интенсивность
отказов
элементов
структуры
(транзисторов,
резисторов), металлизации, кристалла и конструкции (соединения, корпус).
Для примера рассчитаем интенсивность отказов ИМС К1533ЛА3:
np= 16- количество резисторов;
nтp=16- количество транзисторов;
nд= 4 -количество диодов;
nв =14 –количество выводов.
Интенсивность отказов элементов структуры микросхемы поправочные
коэффициенты:
λр=0,6∙10-8 1/ч;
λтр=1∙10-8
1/ч;
λд=0,5∙10-8 1/ч;
λв=0,1∙10-8 1/ч;
αр=αв=1,15;
αтр=αд=1,34
к=1.
Тогда получим:
λимс= 16∙1,15∙0,6∙10-8+4∙1,5∙0,5∙10-8+16∙1,5∙1∙10-8+14∙1,15∙0,1∙10-8=
=39,65∙10-8 (1/ч).
Микросхема К1533ЛА8 относится к микросхемам первой степени
интеграции, поэтому λ=47,2∙10-8 (1/ч).
Микросхемы К555ИЕ2, К555ИД7 относятся к микросхемам третьей
степени интеграции, поэтому λ=342,8∙10-8 (1/ч).
В таблице 3.1 приведен расчёт интенсивности отказов всех элементов
устройства.
Интенсивность отказов элементов устройства:
Λ = 3709,95 ∙10-8 (1/ч)
Среднее время наработки на отказ:
Тcp=1/ Λ =1/ 3709,95∙10-8= 26900
(ч)
Определим вероятность безотказной работы устройства по формуле:
Р(t)=e- Λ∙t
(3.4)
Расчёт величины Р(t) приведён в таблице 3.2.
На рисунке 3.1 приведен график безотказной работы устройства.
Таблица 3.1
Расчёт интенсивности отказов
Тип элемента
К1533ЛА3
К555ЛА8
К555ИЕ2
К555ИД7
Транзистор
Резистор
Конденсатор
Индикатор
Диод
Звукоизлучатель
Соединения
пайкой
Итого Λ, 1/ч
Количество штук
1
1
1
1
3
15
4
2
2
1
75
----------
λ i∙10-8, 1/ч
39,65
47,2
342,8
342,8
80
110
120
100
90
180
0,1
------------
λ с∙10-8, 1/ч
39,65
47,2
342,8
342,8
240
1650
480
200
180
180
7,5
3709,95
Таблица 3.2
Расчёт вероятности безотказной работы
t, час
P(t)
500
0,98
1000
0,96
2000
0,93
3000
0,9
5000
0,83
6000
0,8
8000
0,74
Рис 3.1. Вероятность безотказной работы устройства.
В связи с тем, что надёжность работы разработанного устройства
получается невысокой, необходимо предложить следующие мероприятия по
повышению надежности:
1. Снизить электрические нагрузки на детали.
2.
Использовать
микросхемы
после
предварительного
диагностирования для устранения постепенных отказов.
3. Использовать методы резервирования наиболее слабых узлов по
надёжности.
4. ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
4.1. Освещение производственных помещений
Свет является одним из важнейших условий существования человека.
Он влияет на состояние организма человека, правильно организованное
освещение стимулирует протекание процессов высшей нервной деятельности
и повышает работоспособность. При недостаточном освещении человек
работает менее продуктивно, быстро устаёт, растёт вероятность ошибочных
действий, что может привести к травматизму. 5% травм может быть
причиной профессионального заболевания - рабочая миопия (близорукость).
В зависимости от длины волны свет оказывает возбуждающее (оранжевокрасный) или успокаивающее (жёлто-зелёный) действие. Спектральный
состав света влияет на производительность труда. Если при естественном
освещении принять за 100%, то при красном и оранжевом освещении она
составляет 76%. При полностью или частичном лишении естественного света
- световое голодание.
Освещение рабочих помещений должно удовлетворять следующим
условиям:
1. Уровень
освещённости
рабочих
поверхностей
должен
соответствовать гигиеническим нормам для данного вида работы.
2. Равномерность
и
устойчивость
уровня
освещённости
в
помещении, отсутствие резких контрастов.
3. Не
должно
создаваться
источниками
света
блеска
в
поле
зрения.
4. Искусственный
свет
приближаться к естественному.
по
спектральному
составу
должен
Естественное освещение
В производственных условиях используется три вида освещения:
естественное, т.е. солнечное, искусственное, создаваемое электрическими
или люминесцентными лампами, и комбинированное.
Естественное освещение подразделяется на:
- верхнее (через световые фонари в потолках, крышах, а также через
проёмы в местах высотных перепадов, смежных пролётов здания);
- боковое (через окна); комбинированное.
Естественное
освещение
зависит
от
времени
года,
дня,
от
географической широты местности, внутреннего устройства здания и окон,
отражательных свойств поверхностей пред окнами, ширины улицы и других
условий. На протяжении дня естественное освещение может значительно
изменяться. При определённых метеоусловиях освещённость в течении
нескольких минут может увеличиваться или уменьшаться в несколько раз.
Изменение освещённости на протяжении дня не гарантирует достаточное и
равномерное освещение отдельных рабочих мест в производственных
помещениях. При проектировании и расчёте естественного освещения за
источник света принимают рассеянный свет небосвода, при этом прямое солнечное освещение не учитывается.
Для создания и сохранения,
хороших санитарно-гигиенических
условий на предприятиях связи необходимо, чтобы все производственные,
административные, конторские и бытовые помещения имели в светлое время
дня непосредственное естественное освещение. Замена естественного
освещения искусственным допускается в исключительных случаях (в
помещениях, где не ведётся наблюдение за производственным процессом и
рабочие не должны находиться непрерывно; в уборных, умывальниках,
душевых, рассчитаны не более чем на трёх человек, а также в бесфонарных
помещениях).
Достаточность
естественного
освещения
определяется
двумя
факторами: коэффициентом естественного освещения (КЕО) и световой
характеристикой окна (световая площадь и глубина освещения).
На
предприятиях связи при расчёте
необходимо
соблюдать
следующие
естественного
обязательные
освещения
санитарные
нормы
соотношения площади окон помещения Fo к площади пола Fп.
- В административно-конторских и бытовых помещениях
Fo 1 1
 
Fп 6 8
- В производственных помещениях
Fо 1 1
 
Fп 8 10
Естественное освещение характеризуется коэффициентом естественной
освещённости (КЕО), выраженным в процентах
е
Ев
 100%
Ен
где е - коэффициент естественной освещённости в точке М;
Ев - освещённость в точке М внутри помещения, освещаемой светом,
видимого через проём (окон) участка небосвода, лк;
Ен - одновременная наружная освещённость горизонтальной плоскости
рассеянным светом небосвода, лк.
Наименьшую расчётную освещённость определяют при наружной
освещённости 5000 лк.
Искусственное освещение
На предприятиях связи для освещения производственных помещений
применяются две системы искусственного освещения:
-
общее
освещение
с
равномерным
(симметричным)
или
локализованным размещением светильников;
-комбинированное
освещение,
представляющее
одновременное
использование общего и местного освещения.
Местное освещение может быть стационарным и переносным.
Применение одного местного освещения в условиях производства не
допускается, т.к. освещённости рабочего места и окружающего пространства
сильно различаются. В результате создаются неблагоприятные условия для
работы, увеличивается опасность производственного травматизма, снижается
производительность
труда.
Применение
одного
местного
освещения
разрешается только для периодических работ с переносными лампами.
Общее
освещение
используется
при
небольших
уровнях
нормированной освещённости (50 лк и ниже) там, где по условиям работы не
требуется повышенной освещённости рабочих мест, а также, где местное
освещение
невозможно
по
условиям
производства
(механические
сотрясения).
Для создания высокой освещённости рабочих мест без использования
местного освещения применяется освещение с локализованным размещением
светильников. Такая система позволяет направлять больше света на рабочие
места и экономично освещать большие пространства производственных
помещений.
Комбинированное освещение применяется в тех случаях, когда
необходимо создать на рабочих местах высокие уровни освещённости.
Применение местного освещения наряду с общим освещением даёт
возможность работнику направлять световой поток от местного светильника
в пустом направлении. При необходимости местное освещение отключается.
Система комбинированного освещения получила широкое распространение.
По назначению электрическое освещение разделяют на рабочее,
аварийное, ремонтное, охранное. Санитарными нормами нормируются
только рабочее и аварийное освещение.
4.2.Источники света
Искусственное
освещение
осуществляется
электрическими
источниками света, которые основаны на применении теплового излучения электрические лампы накаливания, или на принципе люминесцентного
излучения - ртутные, натриевые и люминесцентные лампы. В лампах
накаливания энергия расходуется в основном на излучение тепла (80%) и
лишь 10% на излучение в видимой части спектра. Основные характеристики
ламп накаливания: номинальное напряжение, мощность, световой поток,
световая отдача и срок службы. Источником света является нить из
вольфрама. Лампы накаливания малой мощности (до 60 Вт) изготавливают
вакуумными, большой мощности - газо-полными. Колба лампы наполняется
нейтральным газом аргоном, либо азотом; в новых типах ламп криптоном
или ксеноном, нить накала двойная или зигзагообразная, либо двойная
спираль. Средняя продолжительность горения нормальных ламп накаливания
по действующему стандарту до 1000 часов. Световая отдача лампы не
превышает 20 лм/Вт электроды в виде вольфрамовых биспиралей. Внутри
лампы смесь паров ртути и аргона.
Прохождение электрического тока
через смесь сопровождается
испусканием ультрафиолетовых невидимых глазом лучей, вызывающих
свечение люминофора. Таким образом, энергия сначала превращается в
ультрафиолетовые лучи, затем с помощью люминофора в видимый свет.
Применяя различные люминофоры (вольфро-маты магния и кальция, силикат
цинка, борат кадмия и др. материалы) можно придавать лампам различную
цветность. Трубчатые люминесцентные лампы - это ртутные лампы низкого
давления.
Преимущество люминесцентных ламп: большая световая отдача (750
лм/Вт), продолжительный срок службы (10000 часов), более экономичны по
расходу электроэнергии, обладают небольшой яркостью и поэтому, не
оказывают слепящего действия на глаза, лучший спектральный состав.
Недостатки трубчатых люминесцентных ламп: для зажигания и
стабилизации режима горения необходима специальная пускорегулирующая
аппаратура, что усложняет их эксплуатацию и снижает КПД. Освещение от
люминесцентной лампы может вызывать стробоскопический эффект,
заключающийся в том, что из-за отсутствия тепловой инерции освещенные
лампой вращающиеся части машин могут казаться неподвижными или
множественными. Этот эффект можно снизить включением соседних ламп в
различные фазы сети переменного тока.
Рис.4.1. Схемы включения люминесцентных ламп в сеть трехфазного тока.
На рис.4.1 приведена схема включения люминесцентных ламп в сеть
переменного тока с f = 50 Гц. Как и все лампы газового разряда,
люминесцентные лампы включаются в сеть только последовательно со
специальным дросселем.
Основным недостатком трубчатых люминесцентных ламп является
большая чувствительность к изменению температуры окружающей среды.
Световым прибором принято называть устройство, состоящие из
источника света (лампы) и осветительной арматуры. Различают две группы
осветительных приборов: ближнего действия - светильники и дальнего
действия - прожекторы.
Светильники, в зависимости от светораспределения, разделяют на три
класса:
- прямого света - не менее 90% всего светлого потока излучается в
нижнюю полусферу;
- отражённого света - не менее 90% всего светового потока излучается в
верхнюю полусферу;
- рассеянного света - световой поток распределён по обеим полусферам
так, что в одну из них излучается более 10%, в другую не менее 90%.

FСВ
Fл
КПД светильников лучших образцов составляет свыше 0,8. Защитный
угол светильника определяет степень защиты глаза от воздействия ярких
частей лампы.
Величина защитного угла определяется по формуле
tg 
h
Rr
где:
h - расстояние от тела накала лампы до уровня выходного отверстия
светильника, мм;
г - радиус выходного тела накала, мм;
R - радиус выходного отверстия светильника, мм;
Рис.4.2. Защитный угол светильника.
В зависимости от величины защитного угла нормируют высоту подвеса
светильника, исходя из требований ограничения слепящего действия. Чем
больше защитный угол, тем меньше слепящее действие светильника.
Оптимальным является защитный угол от 10 до 30°. Светильники с лампами
мощностью более 200 вт должны подвешиваться на высоте не менее 3 м от
уровня пола. При защитном угле меньше 10° высота подвеса должна быть
соответственно не менее 4 м.
Расположение
светильников
общего
освещения
должно
быть,
возможно, более равномерным. При высоте подвеса светильника над рабочей
поверхностью НР рекомендуется выбирать расстояние между двумя
последовательно расположенными светильниками, равное (1,5-2) Н.
Аварийное освещение должно быть предусмотрено в помещениях и на
открытых пространствах в тех случаях, когда оно необходимо для
продолжения работы или для эвакуации людей при внезапном отключении
рабочего освещения. Аварийное освещение для продолжения работы должно
обеспечивать на рабочих поверхностях, требующих обслуживания при
аварийном режиме, освещённость не менее 20% от норм, установленных для
рабочего освещения этих поверхностей при системе одного общего
освещения лампами накаливания.
Аварийное освещение включается автоматически и функционирует
одновременно с рабочим освещением от сети переменного тока, а при аварии
внешней сети автоматически переключается на питание от аккумуляторной
батареи или резервных электростанций предприятий связи.
Аварийное освещение для эвакуации людей разрешается включать
вручную. Освещённость по линиям основных проходов на уровне пола и на
ступеньках лестниц должна быть не менее 0,3 лк, а на открытых
пространствах - не менее 0,2 лк. Выходные двери помещений общественного
назначения, где могут находиться одновременно более 50 человек, должны
иметь световые указатели «Выход».
Для аварийного освещения применяются светильники, отличающиеся
от светильников рабочего освещения типом или размером или же тем, что на
них нанесены специальные знаки. Освещение антенных полей и сигнальное
освещение радиомачт (СОМ) выполняется в соответствии с требованиями
специальной инструкции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Пробник позволяет проверять логические устройства, выполненные на
микросхемах ТТЛ-логики с напряжением питания 5 B в статическом и
динамическом
режимах.
Логические
уровни
представляются,
кроме
цифрового вида, также и звуковыми сигналами. Пробник состоит из трех
частей - цифровой индикации логических уровней, звуковой и индикации
наличия
импульсов.
Устройство
имеет
следующие
технические
характеристики:
1. Напряжение питания……………..5 В.
2. Потребляемый ток ………………. не более 100 мА.
Среднее время наработки на отказ составило 26900 часов.
В работе также рассмотрены вопросы охраны труда и техники
безопасности.
ЛИТЕРАТУРА
1.Аналоговая
и
цифровая
электроника:
Учебник
для
вузов/
Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров; Под ред. О.П.Глудкина. – М.: Радио
и связь, 1996. – 786 с.: ил.
2. Хоровиц П., Хилл У, Искусство схемотехники: В 3-х томах Перевод
с англ. 4 изд., перераб. и доп., М., Мир 1993г.
3. Балашов
Е.П.,
Пузанков
Д.В.
Микропроцессоры
и
микропроцессорные системы: Учеб. пособие для вузов /Под ред. В.Б.
Смолова. - М,: Радио и связь, 1991 г.
4. Каган Б.М., Сташин В.В. Микропроцессоры в цифровых системах. М.: Энергия. 1985.
5. http://akkumulator.gde-to-tut.ru
6. http://www.buy-or-die.ru/r_akb.html
7.http://akkumulator.gde-to-tut.ru/cellular.html
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа