Введение 5
1. Технико-экономическое обоснование 7
2. Описание и анализ принципа работы схемы электрической принципиальной 9
3. Разработка конструкции печатной платы.......................................................16
3.1. Компоновка платы устройства 16
3.2.Трассировка платы устройства измерения емкости конденсаторов......18
3.3. Выбор материалов, покрытий и элементов схемы 21
4.Описание корпуса устройства и принципа компоновки элементов в нем 28
5. Расчет теплового режима 36
6. Определение вибропрочности устройства измерения емкости конденсаторов 36
6.1. Расчет частот собственных колебаний печатной платы 39
6.2. Расчет печатной платы на виброжесткость 44
6.3. Расчет печатной платы на вибропрочность 47
7. Расчет размерных цепей платы устройства измерения емкости конденсаторов 51
8. Расчет надежности устройства 57
9. Разработка технологического процесса изготовления печатной платы 62
9.1. Обзор методов изготовления печатных плат 63
9.2. Разработка технологического процесса сборки устройства 68
Заключение 69
Библиографический список 71
Приложение А. Спецификация 72
Приложение Б. Компоновка ЭРЭ устройства 75
Приложение В. Печатная плата узла устройства 76
Приложение Г. Лицевая панель устройства 77
Приложение Д. Сборочный чертеж устройства измерения емкости конденсаторов 78
Приложение Е. Маршрутная карта 79
Пояснительная записка содержит 80 листов, 16 рисунков, 17 таблиц, 6 приложений.
Цель проекта - конструирование прибора для измерения емкости конденсаторов.
Предполагаемая область применения - учебные, научные радиолюбительские лаборатории, входной контроль конденсаторов на предприятии.
В пояснительной записке обоснована экономическая целесообразность разработки данного устройства, описан принцип работы принципиальной электрической схемы, выполнена компоновка трассировка печатной платы, разработана конструкция устройства. Произведены расчеты надежности и теплового режима.
Средства разработки - программа САПР P-CAD.
Введение
Расширение масштабов применения современных электронных приборов и систем, повышение требований к их надежности и производительности, рост степени интеграции элементной базы и связанные с этим особенности приводят к возрастанию роли конструирования в процессе проектирования электронных приборов.
Конструирование электронных приборов - один из основных видов процесса проектирования, заключающийся в физическом воплощении принятых схемотехнических решений. От успешного решения задач конструирования зависят такие характеристики электронных устройств, как быстродействие, надежность, объем, масса, технологичность, удобство эксплуатации. Качество разработанной конструкции определяется степенью соответствия ее техническим требованиям. Неудачные конструкторские решения могут привести, например, к невозможности обеспечения работоспособности устройства из-за несоблюдения теплового режима.
Наиболее существенными, с точки зрения конструктора, тенденциями в развитии электронных приборов являются: рост сложности аппаратуры и плотности ее компоновки, повышение быстродействия элементной базы и уровня ее интеграции, увеличение выделяемой удельной мощности активных элементов. Поэтому конструирование должно обеспечить: уровни помех меньше допустимых, требуемую или максимальную надежность при минимальной или заданной стоимости, тепловые режимы конструкции, способность конструкции противостоять внешним воздействиям, а также ее высокую ремонтопригодность.
Высокая ремонтопригодность конструкции при многоуровневом принципе ее построения обеспечивается наличием в ее составе сменной единицы - типового элемента замены (ТЭЗ).
В рамках данного дипломного проекта, согласно техническому заданию (ТЗ), производится конструирование устройства измерения емкости конденсаторов и решаются следующие задачи:
проводится разработка технического задания с точки зрения конструктора РЭА;
анализируются схемы электрические принципиальный;
обосновываются элементная база и материалы проектируемого изделия;
проводится выбор базовой несущей конструкции;
производится компоновочный расчет;
на этапе разработки конструкции печатной платы выполняется расчет проводящего рисунка;
анализируется тепловой режим;
проводится расчет надежности;
разрабатывается комплект конструкторской документации.
Размещение электронных элементов и микросхем, трассировка печатных проводников и разработка конструкторской документации, производились с использованием системы автоматизированного проектирования PCAD 2004. Также в процессе работы осуществлялись выбор материалов схемы, разрабатывался корпус блока и способ размещения элементов в нем.
Конечным результатом выполнения дипломного проекта стала конструкция устройства измерения емкости конденсаторов.
В ходе конструирования выполнены следующие работы:
– описана и проанализирована электрическая схема устройства измерения емкости конденсаторов;
– с помощью программы Р-CAD2004 выполнена компоновка и трассировка печатной платы устройства измерения емкостных элементов;
– разработана оптимальная конструкция корпуса устройства измерения емкости конденсаторов и расположение элементов в нем;
– с учетом технических и эксплуатационных характеристик изделия выбраны материалы, покрытия и элементы схемы;
– в ходе оценки теплового режима выяснилось, что блок отвечает требованиям ТЗ, имея запас по температуре перегрева;
– проведены расчеты механической прочности платы устройства измерения емкости конденсаторов, рассчитаны механические установочные размерные цепи;
– разработан технологический процесс сборки печатной платы устройства;
– в ходе выполнения экономической части дано технико-экономическое обоснование темы дипломного проектирования, рассчитаны затраты на разработку устройства, составлен ленточный график, оценена выгода от производства устройства;
– в разделе «безопасность и экологичность проекта» были проанализировали опасные и вредные факторы, которым подвергается инженер-конструктор в ходе работы над дипломным проектом, в результате чего было правильно выбрано рабочее место.
– выполнен полный комплект конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД и пакет необходимой технологической документации в соответствии с требованиями ЕСТД.
В результате выполнения данных работ можно сделать вывод о том, что разработанное устройство полностью удовлетворяет ТЗ, также производство и эксплуатация устройства измерения емкостных элементов выгодно с технической и экономической точки зрения, что может привести к его широкому распространению.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
