АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 11
1АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 12
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 14
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ РЕШЕНИЙ 15
4 КОНСТРУКТОРСКАЯЧАСТЬ 16
4.1 Разработка платы печатной (ПП) 16
4.1.1 Выбор материала основания 16
4.1.2 Выбор габаритов ПП 17
4.1.3 Расчет диаметра металлизированного отверстия 17
4.1.4 Выбор и расчет контактных площадок для элементов
поверхностного монтажа 18
4.1.5 Выбор, размещение и расчет печатных проводников 20
4.1.6 Определение расстояний между элементами проводящего
рисунка 21
4.1.7 Маркировка 1111 22
4.2 Разработка печатного узла 23
4.2.1 Размещение элементов на поверхности ПП 23
4.2.2 Размещение коммутационных элементов 23
4.2.3 Осуществление трассировки 23
4.2.4 Выбор способа монтажа электрорадиоэлементов 24
4.3 Компоновка ДГВП 24
4.4 Разработка корпуса ДГВП 29
4.5 Разработка корпусных деталей ДГВП 33
4.6 Расчет теплового режима ДГВП 35
4.6.1 Оценка тепловой нагрузки ДГВП 36
4.6.2 Расчет естественного охлаждения ДГВП 38
4.7 Защита узлов ДГВП от коррозии, выбор покрытий 43
5 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ДГВП 46
ИСПЫТАНИЕ ДГВП 53
6.1 Испытание на пониженную температуру по варианту установки
датчика «А» 54
6.2 Испытание на пониженную температуру по варианту установки
датчика«Б» 56
6.3 Испытание на пониженную температуру по варианту установки
датчика«В» 57
6.4 Результаты испытания 58
7 РАСЧЕТ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ПЕЧАТНОГО УЗЛА 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
Гироскопические датчики применяются в различных отраслях техники, в которых требуется управление движением объектов (автомобили, самолеты, дроны и др.), в навигационных системах, в измерительной технике, в геологоразведочной аппаратуре, робототехнике. Но из-за расширения области применения гироскопических датчиков начали появляться и проблемы в их использовании. Эти проблемы были вызваны тем, что характеристики датчиков существенно менялись под влиянием различных условий окружающей среды и внешних воздействий (ударов, вибраций, теплового излучения, электрических и магнитных полей, акустических воздействий).
Датчик гироскопический вертикальной плоскости состоит из волоконного датчика вращение ВГ091А-300 ипечатного узла, которые устанавливаются в прочный корпус.
За счет корпуса будет обеспечиваться повышение защитных характеристик волоконного датчика от механических и климатических воздействий.
Принцип действия волоконно-оптических датчиков вращения основан на эффекте Саньяка, который заключается в появление фазового сдвига встречных электромагнитных волн во вращающемся кольцевом интерферометре.
Из-за того, что волоконно-оптические гироскопы измеряют не приращения, а саму угловую скорость, они получили ряд преимуществ над лазерными гироскопами:
-непосредственное измерение скорости, что не требует применения вспомогательных операций;
-высокая точность измерения малых угловых скоростей;
-значительное уменьшение габаритов и массы.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был разработан датчик гироскопический вертикальной плоскости и комплект конструкторской документации на него.
Выполнена разработка печатной платы и печатного узла. Все требования технического задания выполнены.
Разработан корпус ДГВП и ряд корпусных деталей для обеспечения герметизации корпуса и защиты от внешних воздействующих факторов. Для крепления и защиты датчика А01 были разработаны ложе и прижим.
Выполнено покрытие корпуса и корпусных деталей, которое обеспечивает защиту от пыли и влаги.
Был произведен расчет теплового режима блока, который показал, что устройство не требует дополнительных элементов для охлаждения.
Расчет надежности также наглядным образом показал, что среднее время безотказной работы устройства Тср = 23842 часа соответствует заявленным требованиям в ТЗ.
Результаты испытания на воздействия пониженной температуры показали, что датчик ВГ091 А-300 стабильно работает в условиях температуры среды, не превышающей нижнего порога, заявленного в ТЗ. Для работы в более низких температурах датчику необходимо предусмотреть дополнительный прогрев.
По итогам резонансного расчета частота резонанса печатного узла составила f0 = 2592 Гц. Это в несколько раз превосходит частоту рабочего диапазона вибрации. Таким образом, можно судить, что устройство не подвержено явлению резонанса в штатном режиме работы.
