Система оповіщення пасажирів в пасажирському літаку
МІНІСТЕРСТВО
ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний авіаційний університет
Навчально-науковий
інститут Аеронавігації
Кафедра
авіаційних радіоелектронних комплексів
ДИПЛОМНА РОБОТА (ПОЯСНЮВАЛЬНА
ЗАПИСКА)
Випускника освітньо-кваліфікаційного рівня
«БАКАЛАВР»
Тема: «Cистема оповіщення пасажирів
в пасажирському літаку»
ЗМІСТ
СПИСОК ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ
ВСТУП
1. СКЛАД І СТРУКТУРА БОРТОВОГО ОБЛАДНАННЯ
1.1 Розташування
виконавчих блоків літака
1.2 Пульт управління
літака
1.3 Системи тривоги
літака
2. РОЗРОБКА
СТРУКТУРНОЇ ТА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ СИСТЕМИ ОПОВІЩЕННЯ ПАСАЖИРІВ
2.1 Розробка
структурної схеми
2.2 Розробка
принципової схеми
2.3 Розрахунок
надійності
2.4 Розрахунок
електричної принципової схеми
3. РОЗРОБКА МЕТОДИКИ
З ЕКСПЛУАТАЦІЇ, РЕМОНТУ ТА КОНСТРУКЦІЯ ВИКОНАННЯ ПРИЛАДУ
3.1 Розробка заходів
ремонту
3.2 Розробка та
розрахунок конструкції готового приладу
3.3 Розробка методики
з експлуатації приладу
ВИСНОВКИ
СПИСОК
ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
СПИСОК ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ
ПЗ - пояснювальна записка
ТУ - технічні умови
ЕРЕ - електрорадіоелементи
РЕА - радіоелектроапаратура
ТП - технологічний процес
ЧМ - частотна чодуляція
УКХ - ультракороткі хвилі
НВЧ - надвисокі частоти
ПСН - прецизійний стабілізатор напруги
ПВЧ - підсилювач високої частоти
ВЧ - висока частота
ВСТУП
Радіозв'язкові системи призначені для:
двостороннього обміну інформацією між екіпажем ЛА
і наземними радіостанціями;
двостороннього обміну інформацією між екіпажем ЛА
і іншими ЛА;
для внутрішнього зв'язку між членами екіпажу;
для зв'язку між екіпажем і пасажирами. У
обов'язковий мінімум радиозв’язного обладнання пасажирських літаків входять:
радіостанція СВЧ-зв'язку;
радіостанція ВЧ-зв'язку;
радіостанція для аварійного зв'язку.
Радіостанція СВЧ-зв'язку призначена для
оперативного зв'язку в межах прямої радіовидимості (до 350 км). Вона працює в
діапазоні 118-137,975 МГц, крок частоти настройки 25 кГц. Так як це основна
зв'язкова система, на ЛА встановлюють 2 комплекти апаратури - один основний,
інший резервний. Відповідно є дві антени, одна - верхнього розташування (на неї
працює основний комплект), інша - нижнього розташування (на неї працює другий
комплект).
Радіостанція ВЧ-зв'язку призначена для далекого
зв'язку на відстанях до 3000 км. Діапазон частот ВЧ-зв'язку 2-30 МГц, крок
настройки 1000 Гц (28000 каналів). На ЛА встановлюють 1 або 2 комплекти
апаратури. Портативна радіостанція для аварійного зв'язку й подачі сигналів
лиха працює на частотах 121,5 і 243 МГц. У приполярних і полярних районах
потрібна ще радіостанція діапазону 325-530 кГц. Вибір радіостанції для зв'язку
і настройка її частоти на сучасних ЛА проводиться за допомогою того ж
багатофункціонального пульта 20 управління, який використовується для настройки
радіонавігаційних систем.
Отже, об’єктом цієї дипломної роботи є процес
виконання пристрою оповіщення пасажирів, а предметом - виготовлення системи
оповіщення пасажирів.
1. СКЛАД І СТРУКТУРА БОРТОВОГО ОБЛАДНАННЯ
.1 Розташування виконавчих блоків літака
Бортове обладнання - сукупність технічних засобів
(агрегатів, приладів, машин і т.п.), що встановлюються на борту ЛА. По своєму
призначенням бортове обладнання ділиться на наступні групи:
а) для забезпечення керованого польоту
пілотажно-навігаційне обладнання;
радіотехнічне обладнання навігації, посадки та
управління повітряним рухом;
радіозв'язкове обладнання;
електротехнічне обладнання;
світлотехнічне обладнання;
гідравлічне обладнання;
системи охолодження ЛА;
засоби контролю роботи силової установки;
бортові інформаційні системи - система
відображення інформації, система сигналізації і т.п .;
б) для забезпечення життєдіяльності екіпажу та
пасажирів
система кондиціонування повітря;
кисневе обладнання;
система регулювання тиску;
аварійно-рятувальне обладнання;
в) для забезпечення безпеки польотів
протизаморожувача;
противопожежна система;
г) для вирішення цільових завдань відповідно до
призначення ЛА
оглядово-прицільну комплекс;
розвідувальне обладнання;
десантно-транспортне обладнання;
санітарне обладнання і т.д.
В авіації прийнято розділяти приладове обладнання
на датчики, індикатори, прилади і сигналізатори.
Датчик - вимірювальний пристрій для вироблення
сигналу про поточний значенні вимірюваного параметра.
Індикатор - засіб відображення інформації про
кількісний або якісному значенні параметра.
Рис.1.1. Розташування виконавчих блоків літака
Прилад - пристрій, що має самостійне
експлуатаційне значення і забезпечує вимір і індикацію параметра / параметрів.
Сигналізатор - прилад, що забезпечує відображення
інформації про відповідність або невідповідність параметра, системи або об'єкта
необхідному значенням або станом у вигляді візуальних, звукових або тактильних
сигналів.
Рис.1.2. Розташування виконавчих блоків літака
Структурно апаратура, машини і агрегати на борту
ЛА об'єднуються в системи, призначені для вирішення окремих завдань, навіть на
невеликому ЛА їх десятки. Окремі системи можуть об'єднуватися в більш великі
структурні утворення - комплекси. комплекс бортового обладнання - сукупність
функціонально-пов'язаних систем, приладів, датчиків, обчислювальних пристроїв.
Приклади комплексів: пілотажно-навігаційний, оглядово-прицільну, розвідки.
Рис.1.3. Cистема оповіщення пасажирів літака
Все радіоелектронне обладнання ЛА, незалежно від
приналежності до тієї чи іншої з перерахованих груп, часто називають авіоникой.
Бортові інформаційні системи також належать до цієї групи устаткування. Склад
авіоніки різний для різних класів ЛА. Розглянемо його на прикладі пасажирських
магістральних літаків, таких, як Ту-204, Airbus A-320, Boeing 757, де авіоніка
представлена найбільш широко. її можна розділити на наступні
групи:
системи первинної інформації,
радіонавігаційні системи,
радіозв'язкові системи,
системи автоматичного пілотування,
бортові інформаційні системи,
інші пілотажно-навігаційні системи.
1.2 Пульт управління літака
Системні інтерфейси
Вимикачі тиску масла в двигуні № 1 і 2 викликають
збільшення потужності системи PA, щоб компенсувати рівень шуму на високих
оборотах.
Кисневий індикатор ReIay
Реле кисневого індикатора викликає збільшення 3
дБ рівня вихідного сигналу системи РА для компенсації шуму, а також ініціювання
автоматичного оголошення з ретранслятора стрічки пасажирського адреси.
Підсилювач адреси пасажира забезпечує пріоритет
вхідного сигналу, генерує звукові сигнали, підсилює
Аудіосигнал на заданому рівні і посилає посилений
звук в акустичній системі кабіни.
Підсилювач PA - встановлений на полиці, короткий
ATR короткий блок і містить джерело живлення, основний, допоміжний підсилювач,
логіку пріоритету і схему генерації звуку.
Вихідна потужність підсилювача становить 30 ват
безперервної роботи і 120 ват піку. три світловипромінюючих
На лицьовій панелі розташовані діоди
(світлодіоди) і перемикач вибору функції з 3 положень. Червоні світлодіоди
показують вихід підсилювача щодо повної вихідної потужності. Комутатор вибір
функція використовується для
Виберіть режим роботи системи. У положенні NORM
вимірювальна схема контролює амплітуду і показує максимальний безперервний
рейтинг. Підпружинене положення CAL дозволяє перевіряти пристрій на номінальну
потужність. Положення TEST забезпечує тон для перевірки гучномовців системи PA.
Отвір для доступу передбачений на передню панель для регулювання рівня
майстра-рівень. Ця настройка встановлює загальне посилення підсилювача.
Кабіна-присудженням панелі
Панелі бортпровідників використовуються, щоб
обслуговуючий персонал міг спілкуватися з пасажирами.
У передній і задній частинах кабіни оператора
знаходиться ручний мікрофон для використання пасажирами.
Віддалений блок електроніки (РЕУ) забезпечує
інтерфейс між сигналами приймача льотного екіпажу і системою адрес пасажирів.
На передній панелі РЕУ є три налаштування для
адресного підсилювача пасажира. PA SENSE дозволяє налаштовувати чутливість
підсилювача PA на вхід мікрофона; PA GAIN забезпечує захист від перевантаження;
PA ST регулює амплітуду переданих PA сигнали, що приймається екіпаж льотний
відсік (бічний). Все потенціометри - регулювання магазин.
На ЕМ є чотири реле системи пасажирського адресу.
Три реле призначені для відключення звуку динаміка. Одне реле компенсує
підвищений рівень шуму в салоні пасажири при роботі двигуна.
Стрічковий репродуктор
Відтворення стрічки контролює кінець
прослуховування музики з пансіону і попередньо записаних оголошень для
трансляції по адресній системі пасажира.
Репродуктор стрічка містить касета мікропроцесор
і джерело живлення. 115 прилад вимагає В змінного струму, 400 Гц однофазної
робочої потужності.
Стандартна касета Philips С-60 або С-90 містить
попередньо записані магнітні стрічки і музику для пансіону. Стрічка доступна
через доступну двері з електронікою.
Передня половина блоку має панель управління, що
містить мембранний перемикач
Клавіатура, елементи управління START / ST0P,
перемикачі вибору музичних записів, музичний тому
Управління, індикатор READY і цифровий дисплей.
Функція кожного з них. Клавіатура Дозволяє ввести бажаний адресу повідомлення
на магнітній стрічці. Дисплей показує номер запрограмованого
повідомлення.Натисніть, щоб вручну запустити до повідомлення або відтворити
музику. СТОП Натисніть, щоб вручну зупинити відтворення повідомлення або
відтворення музики. 1 або МУЗИКА 2 Дозволяє вибрати музичну доріжку. ГОТОВИЙ
лампа горить, коли повідомлення готове до відтворення. Регулятор гучності
обертання для управління рівнем вихідного сигналу музики.
Функція відтворення музики в приміщенні
Програми посадки на борт записуються на треки 3 і
4 касети. Вибравши МУЗИКА 1 або 2, і натиснувши СТАРТ, почнеться відтворення
музичного супроводу. Регулятор гучності регулює гучність музики до бажаного
рівня.
Музична програма, одного разу запущена, буде
відтворюватися повторно. Стрічка перемотано по завершенні програми і
перезапускається з самого початку. Відтворення музики переривається під час повідомлень
про стан і триває по завершенню оголошення. Кнопка СТОП використовується для
зупинки відтворення музики в інтер'єрі.
Попередньо записані оголошення
Залежно від довжини кожного повідомлення на
треках 1 і 2 може бути записано до 32 повідомлень. Відокремлює Повідомлення
8-ми секундний пробіл. Цей порожні розділи використовується мікропроцесор під
час пошуку повідомлень.
Щоб вибрати повідомлення для відтворення, введіть
двозначний номер адреси повідомлення на клавіатурі. Обраний адреса
відображається на світлодіодному дисплеї, і касетний репроектор переходить в
режим пошуку. Коли повідомлення знаходиться, горить індикатор READY. Натискання
кнопки START призводить до відтворення повідомлення. Натискання START відразу
після вибору адреси повідомлення змушує повідомлення відтворюватися автоматично
після його знаходження.
Функція автоматичного відтворення повідомлення
Відтворення стрічка містить твердо записаний
голос (SSSV), максимальний обсяг якого становить 150 секунд. Ці 150 секунд
можуть використовуватися з 5 окремими адресними повідомленнями. Залежно від
варіантів авіалінії, ці повідомлення може автоматично активуватися декомпресія
літака або активації пристебнутого ременя безпеки, який співає або не має знак
куріння.
Доступ до стрічки
Щоб отримати доступ до касеті, натисніть кнопку
СТОП, якщо відтворюється касета. Введіть двозначний код доступу. Цей код
доступу буде «90», «91», «92» або «93», Залежно від установки внутрішнього
DIP-перемикача. Натисніть кнопку MUSIC 1. Цифровий дисплей заново на «0», і
двері доступу до магнітній стрічці відкривається і не відкривається.
Динаміки системи адресної системи пасажира
забезпечують аудіовихід в салоні пасажири, які обслуговують станціях і в
туалетах.
Шість з половиною дюймових динаміків
встановлюються в пасажирських салонах в міру необхідності, щоб забезпечити
рівномірний розподіл звуку по всій пасажирській кабіні. П'ятидюймовий динаміки
розташовані над станцією салону і в кожному санвузлі. Три гучномовець
стільникові оператори підключається через переважна реле в блоці електроніки до
основного аудіовиходу підсилювача PA. Кожен супроводжуючий динамік
відключається, коли сусіднє портативний мікрофон використовується для
повідомлень PA. Реле приглушення видаляє вхідні сигнали для відповідних
динаміків на станції обслуговуючого персоналу, на якій підключений ручний
мікрофон.
Кожен гучномовець має окремий трансформатор для
відповідності імпедансу лінії импедансу лінії. Спікер і його трансформатор
зняті і замінені як одна збірка. Зверніть увагу, що до збірки підключаються
тільки два дроти.
Пасажирські гучномовці встановлені в блоках
обслуговування пасажирів (PSU). Опорні динаміки встановлюються в стельових
панелях на відповідних станціях. У туалетах встановлені унітази.
Щоб отримати доступ до динаміка блок живлення, вставте
стрижень смайла або подібний пристрій в отворі біля кожного внутрішнього кута
блоку живлення і натисніть, щоб звільнити засувку. Опустіть блок живлення, поки
шнур не натягнутий. При видаленні динаміка спочатку визначте і від'єднайте два
висновки динаміків.
1.3 Системи тривоги літака
призначена для попередження екіпажу про небезпеку
зіткнення літака із земною або водною поверхнею. Попередження екіпажу про
небезпеку система здійснює за допомогою звукових (мовних повідомлень) і
візуальних засобів (табло, написи, зображення пролетаемой місцевості).
На літаку встановлена вдосконалена
система EGPWS (СРППЗ), в якій крім виконання функцій базової системи GPWS
(п'ять режимів роботи) додані функції раннього попередження про передчасне
зниження в зоні аеродрому (TCF) і відображення рельєфу місцевості (ТАД).
Система EGPWS на борту літака взаємодіє з
інерційних системах LTN-90-100, обчислювальними системами літаководіння ВСС,
БВС-блоками 3000, радіовисотомір, системами повітряних сигналів СВС-85,
системою електронної індикації СЕІ, системою супутникової навігації СНС-2,
апаратурою попередження зіткнення літаків в повітрі TCAS, комплексні
інформаційної система сигналізації КИСС, система аварійно сигналізації САСА,
система попередження критичних режими польоту СПКР-85, датчики (кінцеві
вимикачі) становище Шасс і і закрилки, система МСРП. У МСРП реєструються
сигнали попередження "Земля, Земля" і "глиссаде". На
мовному інформатора реєструються повідомлення від синтезатора мови системи.
Схема зв'язків системи EGPWS з системами
комплексу КСЦПНО і бортовим обладнанням приведена на рис.1.2.
Рис.1.2. Схема зв'язків системи EGPWS з системами
комплексу КСЦПНО
Сигналізація, індикація, управління.
Для сигналізації попередження небезпечних ситуацій
на панелях приладів пілотів встановлені світлосигнальні табло червоного кольору
«НЕБЕЗПЕЧНО, ЗЕМЛЯ», які спалахують при видачі різних мовних попереджувальних
повідомлень.
Вихідні звукові сигнали видаються як конкретні
тривожні фрази за допомогою динаміків і авіагарнітур пілотів системи АВСА-Е.
Вихідні звукові сигнали можуть бути блоковані
включенням вимикачів «МОВА», «закрилки», функції відображення рельєфу
місцевості (TAD) і попередження про передчасне зниження в зоні аеродром (TCF)
включенням вимикача «РЕЛЬЄФ». Вимикачі встановлена кабіна пілоти
на праві пульта (панель «121»).
Система EGPWS має пріоритет перед системою TCAS у
видачі звукових попереджувальних сигналів пілотам.
Від системи СПКРА-85 в системі EGPWS надходить
сигнал «αдоп», при отриманні якого
в системі EGPWS блокується мовні повідомлення і візуальна сигналізація.
Відображення рельєфу місцевості здійснюється на
екрані індикатора КІНО і ґрунтується на географічному положенні літака і
літакової базі даних топографії місцевості, яка знаходиться вище або в межах
2000 футів (610 м) нижче висоти польоту літака.
2. РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ ТА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ
СИСТЕМИ ОПОВІЩЕННЯ ПАСАЖИРІВ
.1 Розробка структурної схеми
Схема електрична
структурна зображена на рис. 2.1. На трьох платах - TUNER, OPERATION, MAIN - розміщені
слідуючі основні ланцюги блока:
− тюнер ;
− ланцюг
системного контроллера з приладами індикації і керування;
− ланцюг
попереднього підсилення і регулювання параметрів НЧ сигналів;
− джерело
живлення.
Рис. 2.1. Структурна схема системи оповіщення
пасажирів.
Тюнер музичного ценра
включає в себе тракти обробки амплітудно-модульованих (AM) 1 і
частотно-модульованих (FM) 2 сигналів і розташовується на окремій платі TUNER. Він може
приймати і обробляти сигнали середньохвильового, широкохвильового діапазонів і
діапазону УКВ (FM). Обидва тракти здійснені з одним перетворенням частоти. Для
прийому AM сигналів використовується рамочна антена, а для FM - зовнішня
штирьова. Блок 4 являється універсальним приладом обробки обох видів сигналів.
Він має радіочастотні ланцюги, ланцюги проміжної частоти, АРУ і детектор AM коливань, також
ланцюги проміжної частоти і детектор FM коливань. Декодування стерео сигналу
здійснюється в блоці 5, об’єднанні з блоком 4 в одній мікросхемі. В тюнері
також є цифровий синтезатор частоти З, використовуючи систему автопідстройки
частоти.
Ланцюг системного
контроллера, управління і індикації (плата OPERATION) включає в себе
контроллер 7, а також прилади індикації 8 і клавіатуру управління 9. Контролер
7 - це спеціалізований процесор, здійснюючий функції управління і контролю за
режимами роботи блока ST-
JVC EX і забезпечуючи
зв’язок з іншими блоками музичного центра. На цій же платі розташовується
приймач 10 сигналів від пульта дистанційного керування.
Плата MAIN має каскади 11
попереднього підсилення зовнішніх вхідних сигналів ( PHONO, AUX, EXTERNAL), комутатор 12
зовнішніх і внутрішніх (тюнер, CD-плейер, магнітофонна панель) джерел інформації,
блок 13 електронного регулювання частотної характеристики з можливістю
програмного встановлення одної з трьох тембрових відображень звука ( HALL, CLEAR, HEAVY ) і режиму V.BASS, а також
електронний регулятор 14 рівня гучності, після котрого низькочастотні коливання
правого і лівого каналів подаються в блок SE - JVC EX на вхідний
підсилювач потужності. На цій же платі розташовані елементи джерела живлення
блоку EX - D11, в число яких входять діодні випрямлячі 15 і транзисторні
стабілізатори 16, формуючі необхідні напруги.
Структурна складова блока
SL - JVC EX (CD-плейера) представлена нижче.
На чотирьох платах SERVO, MAIN, LOADING MOTOR, OPERATION розміщені
наступні основні електронні ланцюги блоку :
− ланцюг CD-плейера ;
− ланцюг
системного контроллера з клавіатурою управління ;
− ланцюг
привода електродвигуна завантаження компакт-диска;
− джерело
живлення.
До складу програвача
компакт-дисків (CD-плейера) входить оптичний адаптер 1, зчитуючий інформацію з
компакт-диска і перетворюючий її в електричні сигнали , підсилювач
сервосигналів 2, цифровий процесор сигналів З, підсилювач-формувач 4 сигналів
управління обмотками фокусування, трекінга і двигунами осьового переміщення (SPINDLE) диска і позиціонування (TRAVERSE) оптичного адаптера.
Вказані обмотки фокусування і трекінга входять в зміст оптичного адаптера 1.
Підсилювач 2 сервосигналів аналізує поступаючу інформацію від блока 1 і формує
сигнали, необхідні для роботи схем фокусування і ланцюга підстройки (TRACKING), a також основний
сигнал (RF), несучий аудіоінформацію. Ці високочастотні коливання подаються
на цифровий процесор сигналів З, здійснюючий їх основну обробку
аналого-цифрові перетворювання і виділення низькочастотних коливань правого і
лівого каналів. В схемі використовуються додаткові зовнішні фільтри низьких
частот. Електронна частина програвача розміщена на платі SERVO. Управління роботою
ланцюга CD-плейера здійснюється в відповідності з сигналами, потрапляючими
від системного контроллера 5.
Ланцюг системного контролера (плата MAIN) включає в себе клавіатуру
6 і контроллер 5, управляючий режимами роботи блока, а також роботою
електродвигуна LOADING MOTOR загрузки компакт-дисків через схему
привода 7. Крім того для координації взаємної роботи в вмісті музичного центра
контролер зв’язаний через роз'єм з блоком.
Джерело живлення формує напругу для всіх
приладів, що входять до блоку SL - EX, і складається з випрямляча 8 і стабілізаторів 9.
Вони розташовані на платі MAIN.
Структурна складова блоку магнітофонна дека
музичного центру представлена нижче.
На п’яти платах - MAIN, MECHANISM l, MECHANISM 2, OPERATION і LED - розміщені
наступні ланцюги блока:
− ланцюг магнітофонної деки;
− ланцюг індикації ї управління;
− джерело живлення.
Ланцюг двохкасетної магнітофонної панелі,
розташований на платі MAIN, виконаний таким чином, що друга дека являється не
тільки відтворюючою, але також записуючою і стираючою. Перша дека може роботи
тільки на відтворення. Кожна з дек є двохмоторною : має електродвигун
переміщення плівки CAPSTAN і електродвигун і підмотки REEL. Управління двигунами
є електромагнітами дек здійснює блок 8.
Електронна частина
ланцюга містить двохканальний комутуючий підсилювач відтворення 2, одержуючий
сигнали від універсальних головок 1 і подаючий їх через комутатор 3 на
підсилювач 4 системи шумозниження DOLBY
NR. RC-фільтри
підсилювача відтворення формують необхідну частотну характеристику тракта. В
підсилювач відтворення також входить частина системи автоматичного пошуку
фонограм, сигнали якої аналізується контролером 7 магнітофонної панелі
коливання лівого і правого каналів подаються в низькочастотний тракт обробки.
При записі сигнали від
різних джерел (CD-плейера, тюнера,
відтворюючої деки, зовнішніх джерел) потрапляють з тракта низькочастотної
обробки після комутації в ланцюг автоматичного регулювання рівня запису 9,
потім - на вхід компресора 4 системи Dolby. Після цього здійснюється їх підсилення і частотна
корекція в підсилювачі запису 5.
Генератор току
стирання-підмагнічування 6 виконаний на транзисторах по трансформаторній схемі.
Його вторинна обмотка навантажена на обмотки записуючої головки другої деки і
головки стирання 10. При використанні магнітних плівок різних типів параметри
ланцюгів автоматично змінюються.
Роботою магнітної панелі
керує контроллер 7, котрий по шині данних сигналами з контролерами других
блоків. Він же приймає сигнали від датчиків дек (плати MECHANISM), клавіатури
управління 11 (плата OPERATION) і формує сигнали для управління
двигунами і електромагнітами.
Джерело живлення,
влючаючий в себе діодні випрямляючі мости 12 і транзисторні стабілізатори 13,
отримує низьковольтну змінну напругу з вторинної обмотки силового
трансформатора музичного центра і формує необхідні напруги живлення ланцюгів
блока EX - D11.
Структурна схема блока
Main музичного центру SONY CMT - S20.
На чотирьох основних
платах - OPERATION, MAIN, POWER TRANSFORMER, AC IN TERMINAL - розміщені
слідуючи основні вузли блоку:
− мікрофонний
підсилювач (ІС AN65588F);
− підсилювач
сигналів для головних телефонів(ІС М5218АР);
− підсилювач
потужності(ІС SVI3101D);
− вузол управління
(клавіатура і регулятор гучності);
− джерело
живлення .
Всі підсилювачі
розташовані на платі MAIN. Мікрофонний підсилювач двокаскадний, з
можливістю коефіцієнта підсилення і системою автоматичного регулювання рівня
сигналу. Вхідний сигнал потрапляє на мікрофонний підсилювач із спеціального
розйому МІС, вихідний сигнал подається на комутатор низькочастотного блока EX - D11. підсилювач
для головних телефонів служить як для передачі вхідних НЧ сигналів на
відповідний роз'єм HEADPHONES, так і для використання в якості попереднього
каскаду вихідного підсилювача потужності.
Схема управління містить
кнопки включення режимів регулювання аудіосигналів і формує сигнали управління
гучності. Інформація використовується в блоці EX - D11для виконання відповідних
регулювань.
Силовий трансформатор
являє собою головне джерело живлення низьковольтних змінних напруг, котрі
використовуються в інших блоках музичного центра для одержання живлячих напруг.
.2 Розробка принципової схеми
Схема електрична
принципова системи оповіщення пасажирів приведена на рис. 2.2.
Мікрофонний підсилювач
музичного центра виконаний на інтегральній мікросхемі DAI AN6558F. Вхідний сигнал з роз'єму XI, через конденсатор С8
приходить на вхід 6 першого каскаду підсилювача, коефіцієнт передачі якого визначається
співвідношенням резисторів R13 і R17, а вхідне коливання знімається з виходу 7 через конденсатор С9 і
регулюється по рівню змінним резистором R6. Другий каскад підсилення
має вхід 3 і вихід 1.
Підсилювач головних
телефонів, реалізований на мікросхемі двухканального підсилювача DA2 М5218АР,
виконує дві функції : попереднє підсилення НЧ сигналів для потужних каскадів і
формування необхідної напруги для роботи стерео телефонів.
Вхідні сигнали з
контактів 13 і 14 роз’єму Х5 приходять на не інвертуючи входи 5 і 3 мікросхеми DA1 частотна
характеристика якої скоректована елементами підключеними до виводів 6, 7 і 1,
2. з виходів 7 і 1 через НЧ фільтри R37, R36, С29, і R39, R43, СЗО коливання
потрапляють на роз'єм Х4 HEADPHONES.
Схема охвачена частотнозалежними
коректуючими ланцюгами і має систему автоматичного регулювання підсилення, в
котрому використовується випрямляч VD1 і управляємий транзистор VT1. Вихідний сигнал
мікрофонного підсилювача через елекролітичний конденсатор С5, контакт 2 ХЗ, Х4 і контакт12
Х4 подається на вхід звукового поцесора DA2 НЧ тракта.
Одночасно через
електролітичні конденсатори С34, С46 і С35, С43 і фільтруючі RS-ланцюги сигнали
подаються на входи 11 і 13 вихідного підсилювача потужності DA2 SVI3103D. Робота обох
його каналів стабілізована негативними зворотніми зв'язками, підключеними до
виводів 4, 10 і 1, 14. виходи каналів через RLC-фільтри зв'язані з
роз’ємом Х6 підключення акустичних систем.
Рис. 2.2. Принципова схема системи оповіщення пасажирів.
Захист акустичних систем
від постійної напруги реалізована за допомогою елементів R71, R78, R83 С49 і
транзисторів VT7, VT8, VT11, VT12 формуючи управляючий потенціал при
появі небезпечної величини постійної скакаючої на виході підсилювачів потужності.
Цей потенціал аналізується системним контролером в блоці EX - D11.
Внутрішні ланцюги
мікросхеми DA2 стежать за становищем вихода підсилювачів - при короткому
замиканні живлення каскадів відключається.
Транзисторні ключі VT6, VT7 спільно з VT5 організують
відключення сигналів від підсилювачів потужності при підключенні головних
телефонів.
Двохнапівперіодний
випрямляч VD6, VD7, С31 з стабілітроном VD3 виробляє напругу +5 В для схеми захисту
акустичних систем.
Реле RL1 підключає змінну напругу
53,2 В до діодного випрямляючого мосту VD13 - VD16 при вмиканні ключового
транзистора VT1 по сигналу включення робочого режиму музичного центра від
системного контролера. Із цієї напруги формуються, по-перше, не
стабілізована двохполярна напруга +35 В.
Для підсилювачів
потужності DA2 і, по-друге, за допомогою стабілізаторів VT13, VD706, і VT10, VD11 - двохполярне
живлення +14,8 В для тих же підсилювачів потужності, а також мікросхеми DA1.
Основою джерела живлення
являється силовий трансформатор Тр1, розташований на платі POWER TRANSFORMER. Він має три вторинних
обмотки − одна для живлення індикатора музичного центра (5,2 В) і дві - з
відводами від середніх точок (24 В) і (53,2 В), захист ланцюгів по змінному
току здійснюється запобіжниками Fl - F3.
Виконаємо обґрунтування
вибору мікросхем.
Мікросхема К157УД1 являє
собою універсальний операційний підсилювач середньої потужності з максимальним
вихідним струмом 300 мА , розроблений для використання в апаратурі магнітного
запису і відтворення звуку. Застосування ряду конструктивно - технологічних і
схемотехнічних прийомів дозволило відсунути верхню частоту ефективної роботи
цього операційного підсилювача до 100 кГц, а відсутність внутрішньої корекції -
розширити сферу застосування.
Операційний підсилювач
можна використовувати в найрізноманітніших схемах і вузлах радіоелектронної
апаратури: попередніх підсилювачах потужності, підсилювачах 34 для
стереотелефонов, генераторах з робочою частотою до 100 кГц, всіляких виконавчих
пристроях. Мікросхема має обмежувачі пікових значень вихідного струму, що
запобігають вихід підсилювача з ладу при перехідних процесах або короткочасних
коротких замиканнях на виході мікросхеми.
Мікросхема L7809CV -
стабілізатор позитивної полярності з максимальним вихідним струмом 1,5 А, в
стандартному корпусі TO-220 виробництва ST Microelectronics.
Виконаємо обґрунтування
вибору резисторів.
Резистори МЛТ - резистори
постійного номіналу, металодіелектричні неізольовані для навісного
монтажу.Робоча температура 70° С.
Метало плівкові резистори
містять резистивний елемент у вигляді дуже тонкої металевої плівки, нанесеної
на основі із кераміки, скла, шарового пластика, ситала або іншого ізоляційного
матеріалу. Металоплівкові резистори характеризуються високою стабільністю
параметрів, слабкою залежністю опору від частоти і напруги , високою
надійністю. Недоліком деяких метало плівкових резисторів являється понижена
надійність при підвищеній номінальній потужності, особливо при імпульсному
навантаженні.
Резистор СП3-30 - зміний
підстроєчний, недротяний. Лакоплівковий композиційний, одинарний без виводів,
циліндричний, однооборотний з круговим переміщенням рухомої системи, з
закінченням валу ВС-2, для навісного монтажу.
Конденсатор К10-17б - це
монолітний керамічний конденсатор, який має малу еквівалентну послідовну
індуктивність, являє собою багатошаровою структурою металічних плівок і
керамічного діелектрика. Плівки, які представляють собою обкладки , з’єднуються
паралельно відповідним чином. Недоліком монолітних керамічних конденсаторів є
мікрофонний ефект (тобто чутливість до вібрацій).
Конденсатор К50-68 -
циліндричний полярний в металевому корпусі танталовий оксидно-
напівпровідниковий конденсатор. Використовується в ланцюгах РЕА. Дані
конденсатори застосовуються тому, що мають електричні параметри, які задовольняють
роботу схеми , мають низьку вартість, легкодоступні.
Виконаємо обґрунтування
вибору трансформатора.
Трансформатор ТП112-7 -
призначений для роботи від мережі змінного струму частотою (50 ± 0,5) Гц і
номінальною напругою 220В з відхиленням ± 10% від номінального значення.
Виконаємо обґрунтування
вибору діодів.
Діоди КД503А - кремнієві,
епітаксіальні, імпульсні. Призначені для застосування в якості перемикаючих
елементів в імпульсних швидкодіючих пристроях наносекундного діапазону.
Випускаються в скляному корпусі з гнучкими виводами. Тип діода і схема
з'єднання електродів з висновками наводяться на корпусі. Маса діода не більше
0,3 м.
Діоди 1N4002 - кремнієві
випрямні діоди .Призначені для перетворення змінної напруги частотою до 70 кГц.
Випрямний діод випускається в пластмасовому циліндричному корпусі з жорсткими
дротяними лудженими виводами.На корпус нанесена кругова (кільцева) мітка з боку
катодного виводу, що є кольоровим кадом типу діода. Маса діода - не більше 0,5
м.
Виконаємо обґрунтування
вибору транзисторів.
Транзистори КТ315А -
кремнієві високочастотні біполярні транзистори малої потужності
n-p-n-провідності в корпусі КТ-13, який отримав саме широке поширення в
радянській радіоелектронної аппаратурі. Транзистори призначені для роботи в
схемах підсилювачів високої, проміжної і звукової частоти.
Транзистор КП305Д -
кремнієвий дифузійно-планарний польовий з ізольованим затвором і каналом
n-типу. Призначений для застосування в підсилювачах високої і низької частоти з
високим вхідним опором. Випускаються в металлостекляному корпусі з гнучкими
висновками. Тип приладу вказується на корпусі. Маса транзистора не більше 1 м.
Транзистори КТ3102Е -
малопотужні кремнієві транзистор n-p-n структури, розробка радянських часів.
Часто застосовується в низькочастотних вузлах побутової апаратури з низьким
рівнем шумів і високим коефіцієнтом підсилення. Випускався в двох різних
корпусах, пластмасовому і металевому.Маркування існує також двох видів
кольорове і за допомогою цифр і буков.
Транзистор 2SC2910 -
кремнієвий високочастотний біполярний транзистор малої потужності
n-p-n-провідності. Транзистор призначений для роботи в схемах підсилення
звукової частоти.
Транзистор 2SA1208 -
кремнієвий високочастотний біполярний транзистор малої потужності
n-p-n-провідності. Транзистор призначений для роботи в схемах підсилення
звукової частоти.
2.3 Розрахунок надійності
Надійність виробу ПЕА -
це здатність безвідмовно працювати на певному проміжку часу.Надійність приладу
в цілому залежить від багатьох факторів: обраної електронної бази, застосованих
деталей та з'єднань, умов експлуатації, кліматичних умов тощо.
Проведемо розрахунок
надійності для блоку НЧ тракту музичного центру SONY CMT - S20, зробивши наступні
припущення:
− всі елементи
працюють в середньому експлуатаційному режимі;
− всі елементи
одного типу мають однакову
величину середніх експлуатаційних інтенсивностей відмов;
− відмова одного
елемента призводить до відмови всього приладу.
Крім вищезгаданих
припущень слід відмітити, що середню експлуатаційну інтенсивність відмов для
радіоелементів закордонного виробника будемо визначати підбираючи аналоги з
радіоелементів вітчизняного виробника.Користуючись довідковою літературою та
даними про режими експлуатації блоку НЧ тракту музичного центру SONY CMT - S20 складемо таблицю
для кожного типу радіоелемента, що застосовані в приладі.
Для проведення розрахунку
надійності внутрішнього блоку необхідно скласти таблицю інтенсивності відмов
групи радіоелементів (ЕРЕ), що входять до складу блоку.
Визначимо сумарну інтенсивність відмов виробу за формулою
(2.1):
(2.1)
де, n- кількість груп ЕРЕ
різного типу, що мають різні електричні навантаження;
- інтенсивність відмов;
- коефіцієнт, який ваховує електричні навантаження.
Таблиця 2.1-
Інтенсивність відмов групи
ЕРЕ
Найменування та тип ЕРЕ Позначення
на схемі Кількість, шт Режим роботи Інтенсивність відмов λο∙
1/годПоправочні коеф. λiІнтенсивність відмови групи ЕРЕ
|
Ni∙λο∙ 1/год
|
|
|
|
|
|
|
Коеф.
Навантаження Кн
|
Температура
t°, С
|
|
|
|
|
Резис
тор ERDS2T
|
R1-R89
|
89
|
0.6
|
40
|
1∙ 0.762.3∙
|
|
|
|
Діод MA1N5402B Діод MA4051MT
|
VD5-VD9
|
5
|
0.7
|
40
|
0.5∙0.230.66∙
|
|
|
|
VD1-VD4
|
4
|
0.7
|
40
|
0.5∙0.230.46∙
|
|
|
|
Транзс
тор2S C3311
|
VT1-VT3
|
3
|
0.7
|
40
|
2∙0.231.38∙
|
|
|
|
Транзс
тор2S B1548
|
VT4-VT7
|
4
|
0.7
|
40
|
2∙0.231.84∙
|
|
|
|
Транзстор2S D1450
|
VT8-VT10
|
3
|
0.7
|
40
|
2∙0.231.38∙
|
|
|
|
Транзистор2S A1309
|
VT11,VT12
|
2
|
0.7
|
40
|
2∙0.230.92∙
|
|
|
|
Мікро
схема AN6558
|
DA1
|
1
|
0.7
|
40
|
0.6∙0.40.24∙
|
|
|
|
Мікро
схема SV 13101
|
DA3
|
1
|
0.7
|
40
|
0.6∙0.40.24∙
|
|
|
|
Конденсатор
ECEA
|
C2-C4, C6, C8-C15, C17-C30, C37-C39, C47-C54
|
47
|
0.6
|
40
|
2∙0.328.2∙
|
|
|
|
|
|
0.6
|
40
|
2∙0.934.2∙
|
|
|
|
Трансформатор
TC-200
|
TP1
|
1
|
0.8
|
40
|
2∙0.40.8∙
|
|
|
Визначаємо інтенсивність
відмов виробу з урахуванням місця встановлення та експлуатації виробу по
формулі (2.2):
Λ = Λс + KI (2.2)
де, К - коефіцієнт враховуючий умови експлуатації
⋀ = 133,66 ∙ ∙ 1 = 133,66 ∙ , 1/год
Визначимо середнє відпрацювання на відмову по формулі (2.3):
Т = 
(2.3)
.
Визначаємо вірогідність безвідмовної роботи по формулі
(2.4), та побудуємо графік (Рисунок 2.1), згідно таблиці 2.3:
Р(t) = 
(2.4)
Таблиця 2.3 - Вірогідність безвідмовної роботи
|
t x  , год01.32.63.95.26.57.89.110.4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р(t)
|
1
|
0.91
|
0.81
|
0.67
|
0.52
|
0.44
|
0.37
|
0.23
|
0.14
|
Рис. 2.3
- Графік вірогідності безвідмовної роботи
2.4 Розрахунок електричної принципової схеми
Виконаємо розрахунок випрямляч з ємнісним
навантаженням.
Вихідними даними для розрахунку є:
) випрямлена напруга на навантаженні Uон
=12 В;
) випрямлений струм на навантаженні I0
= 0,65;
) коефіцієнт пульсації випрямленної напруги на
навантаженні Кп.п = 2%;
) напруга мережі U1 = 220 В;
) частота мережі fc = 50 Гц.
Електрична принципова схема випрямляча з ємнісним
навантаження приведена на рис.2.2.
Рис. 2.4. Схема електрична принципова діодного
моста з ємнісним навантаженням
Виконаємо розрахунок випрямляча з ємнісним
навантаження у такій послідовності:
. Виконаємо розрахунок основних параметрів діодів
схеми
, (2.1)
[A]
, (2.2)
літак прилад пасажир оповіщення
[A]
, (2.3)
[В]
Іпр.ср.max = 6 A > Іпр.ср;
Uоб.і.max = 100 В > Uоб.і.п;
Іпр.і.max = 10 А > Іпр.прибл;
Uпр.ср = 1 В;
Таким чином, Nпосл = 1.
Виконаємо електричний розрахунок випрямляча
Активний опір обмоток трансформатора
, (2.4)
.
Диференціальний опір діодів
, (2.5)
.
Активний опір фази випрямляча
, (2.6)
.
Індуктивність розсіювання обмоток трансформатора
, (2.7)
.
Розрахункові коефіцієнти В, D, F і H:
В = 1,3;
D = 1,9;
F = 4,4;
H = 5.
Уточнються значення Іпр.і за формулою
(2.8).Струм повинен бути менший 10 А.
, (2.8)
.
,43<10.
Таким чином вентиль 1N4002 по струму вибраний
правильно
[6].
Електричні параметри трансформатора визначаються
наступним чином:
. Напруга вториної обмотки
, (2.9)
.
. Струм вториної обмотки трансформатора
, (2.10)
.
. Струм первиної обмотки транформатора
, (2.11)
.
. Потужність гармонік
, (2.12)
.
Перевірка вибраного діода по зворотній напрузі
проводиться за формулою (2.13). Зворотня напруга повинна бути менша 100 В.
; (2.13)
.
,92<100.
Таким чином, 1N4002 по зворотній напрузі вибраний
правильно.
. Вхідна ємність
, (2.14)
.
Приймається близьке стандартне значення С0=0,1
мкФ. Вибираються чотири конденсатори К10-17б з ємністю 0,022 мкФ з Uроб=
25В.
3. РОЗРОБКА МЕТОДИКИ З ЕКСПЛУАТАЦІЇ, РЕМОНТУ ТА КОНСТРУКЦІЯ ВИКОНАННЯ ПРИЛАДУ
3.1 Розробка заходів ремонту
Характерні несправності НЧ тракту
музічного центру SONY CMT - S20 наведені в таблиці 3.1
Таблиця 3.1 -
Характерні несправності
НЧ тракту та алгоритми їх пошуку
|
Найменування
несправностей
|
Можлива
причина несправності
|
Алгоритми
пошуку несправностей
|
|
В
акустичних систе-мах чутний сторон-ній фон.
|
Наявність
пульсацій напруги джерела живлення.
|
1Перевірити
ланцюги живлення підсилювачів потужності DA3 - справність діодів VD13-VD16 і
конденсаторів С42, С45. 2Перевірити ланцюги живлення попередніх підсилювачів
НЧ тракту.
|
|
|
2
Перевірити справність діодів випрямляючого моста VD13 - D16 і конденсаторів С42, С45.
|
|
3Вмикання
системи блокування звука НЧ тракта.
|
1
Перевірити потенціал на емітері транзистора VT5. Якщо потенціал нульовий,
перевірити справність транзисторів VТ5 - VT7. 2 Перевірити потенціал на
виході 41 системного контролера , якщо потенціал нульовий, перевірити
справність транзисторів VT10, VT13.
|
|
Найменування
несправностей
|
Можлива
причина несправності
|
Алгоритми
пошуку несправностей
|
|
Немає звука
в одному з каналів.
|
Несправність
підсилювального тракта низької частоти.
|
1
Перевірити наявність сигналів на контактах 13 і 14 Х5. Якщо вони є
-перевірити мікросхему DA2 з елементами обв’язки, електролітичні конденсатори
С34, С35, С43, С46 і мікросхему DA3. 2 Якщо одного з коливань немає,
перевірити сигнали на виходах 1 і 7 DA1. Якщо вони є - несправні конденсатори
С35, С34, або мікросхема DA3. При відсутності одного з сигналів - перевірити
мікросхему DA1,конденсатор С28 (С27). 3 Якщо вказані ланцюги справні,
потрібно перевірити виходи 9 і 22 комутатора.
|
|
Музичний
центр не робить ні в одному режимі
|
Відсутня
напруга живлення.
|
1
Перевірити запобіжник Fl- F3 блока живлення SE-CH530. 2 Перевірити наявність
апруг на первинній і вторинній обмотках трансформатора ТІ. 3 перевірити
наявність напруг живлення системного контролера +5В. 4 Перевірити наявність
потенціалу +5В на виводі 42 ІС901, справність реле К1і транзистора VT4.
|
Засоби контролю та
діагностики музичного центру
При контролюванні та
діагностиці НЧ тракту, та взагалі будь-якого блоку музичного центру, або іншого
цифрового чи аналогового пристрою, потрібні перш за все осцилограф та
вольтметр.
Перед ремонтом музичного
центру потрібно визначити причину несправності, потрібно перевірити напруги на
мікросхемах, які підозрюються в несправності, включивши і проконтролювавши його
в різних режимах роботи, а потім зняти кришку для апаратурної діагностики.
Коли визначена причина
несправності, потрібно перевірити напруги на мікросхемах, які
підозрюються в несправності. Для цього використовуємо тестер.
Для інших вимірювань
потрібен осцилограф. Він має характеристики і можливості, які підходять для
вимірювання різних сигналів музичного центру.
За допомогою осцилографа
можна досліджувати часові діаграми напруг в різних точках схеми для
налагодження та регулювання, а також для різних вимірювань електричних величин
та параметрів (частоти, кута зсуву глибини модуляції та ін.).
Осцилограф дуже часто
використовується для вимірювання параметрів електронної техніки, тому знайти
його не представляє собою нічого складного для будь-якого ремонтника. Він має
характеристики, які підходять для вимірювання основних та допоміжних сигналів
музичного центру, що дозволяє його використання, як основного вимірювального
приладу для діагностики та ремонту. За допомогою осцилографа можна досліджувати
різні неелектричні процеси, які змінюються у часі, якщо їх, використовуючи
спеціальні датчики, перетворити на напругу або струм, які змінюються за тим же
законом. При перевірці працездатності та контролю вхідних та вихідних даних
музичного центру SONY CMT - S20 був використаний осцилограф СІ-72. Цей осцилограф призначений
для дослідження електричних процесів, їх часових інтервалів від 0,2 мкс до 500
мс та амплітуд від 40 мВ до 60 В. Дослідження форми імпульсу обох полярностей
величиною від 0,05 мкс до 500 мс розмахом від 20 мкВ до 60 В. Частоти від 5 Гц
до 10 МГц. Осцилограф є одним із найбільш розповсюджених радіовимірювальних
пристроїв. Його можна використовувати не тільки при дослідженні різних електричних
схем, спостерігати часові діаграми напруг в різних точках схеми, для
налагодження та регулювання, а також для різних вимірювань великої кількості
електричних величин та параметрів (частоти, кути зсуву, глибини модуляції).
3.2 Розробка та розрахунок конструкції готового
приладу
Кожному відносному частковому показникові
технологічності РЕА відповідає його ваговий коефіцієнт, який знаходиться за
виразом:
Згідно з ГОСТ 18831-83 під технологічністю
конструкції виробу розуміють поєднання властивостей конструкції виробу, які
виявляються в можливостях оптимальних витрат праці, коштів, матеріалів і часу
при технічній підготовці, виготовленні, експлуатації та ремонті проти
відповідних показників типових конструкцій виробів того ж призначення, при
забезпеченні встановлених значень показників якості та прийнятих умов
виготовлення, експлуатації та ремонту.
Згідно з ГОСТ 14.201-83 напрацювання конструкції
виробу на технологічність направлено на зростання продуктивності праці,
зниження рівня витрат та скорочення часу на проектування, технологічну
підготовку виробництва, виготовлення, технічне обслуговування та ремонт виробів
при забезпеченні необхідної якості виробу.
Головними факторами, які визначають вимоги до
технологічності конструкції виробу є:
а) вид виробу-визначає головні конструктивні та
технологічні властивості, які обумовлюють головні вимоги до технологічності
конструкції;
б) об’єм випуску та тип виробництва-визначає
ступінь технологічного оснащення, механізації та автоматизації технологічних
процесів та спеціалізацію всього виробництва.
Розрізняють такі види технологічності конструкції
виробу:
1)
виробнича - виявляється в скороченні витрат коштів та часу на
конструкторську, технологічну підготовку виробництва та процеси виготовлення, в
тому числі контролю та випробування.
2)
експлуатаційна - виявляється в скороченні витрат часу та коштів на
технічне обслуговування та ремонт виробу.
Згідно з ГОСТ 14.202-83 розрізняють наступні види
оцінки технологічності конструкції виробу:
1)
якісна характеристика - характеризує технологічність конструкції
виробу загально на підставі досвіду виконавця. Допускається на всіх рівнях
проектування, коли здійснюється вибір ступеню відмінності технологічності
порівнюваних варіантів. Якісна оцінка випереджує кількісну і визначає
доцільність кількісної оцінки.
2)
кількісна оцінка технологічності конструкції виробу визначається
показником, чисельне значення якого характеризує ступінь задовольняння вимог до
технологічності конструкції.
Згідно з ГОСТ 14.201-83 кількісний склад показників
технологічності повинен бути мінімальним, але достатнім для оцінки
технологічності конструкції вироби. В кількість відібраних повинні бути внесені
такі показники, які найбільше впливають на технологічність конструкції блоків
та вузлів РЕА.
Кожному відносному частковому показникові
технологічності РЕА відповідає його ваговий коефіцієнт, який знаходиться за
виразом:
; (3.1)
де і- порядковий номер показника в ранжирувальній
послідовності.
Всі блоки РЕА умовно поділені на 4 класи:
) радіотехнічні;
) електронні;
) електромеханічні та механічні;
) з’єднувальні, комутаційні та розподільні.
Цей виріб відноситься до першого класу блоків РЕА
так як містить радіотехнічні компоненти, не містить в конструкції комутаційних
блоків з електромеханічними складовими і т.д.
Завдання:
Виконати кількісну оцінку виробничої
технологічності приладу, призначеного для дрібно серійного виробництва.
Розрахувати відносні часткові показники
технологічності приладу, що відноситься до першого класу блоків РЕА:
1) коефіцієнт автоматизації і механізації
підготовки ЕРЕ до монтажу 
;
2) коефіцієнт автоматизації і механізації
монтажу виробів 
;
) коефіцієнт складності збірки 
;
) коефіцієнт автоматизації і механізації
операцій контролю налагодження електричних параметрів 
;
) коефіцієнт прогресивного формоутворення
деталей 
;
) коефіцієнт повторюваності ЕРЕ 
;
) коефіцієнт точності збірки 
.
Вихідні дані.
Коефіцієнти ваги вище перерахованих показників
технологічності згідно їх ранжируваної послідовності:
1) 
;
) 
;
) 
;
) 
;
) 
;
) 
;
) 
.
Розроблена конструкція приладу.
Розрахунки .
1 Коефіцієнт автоматизації і механізації
підготовки ЕРЕ до монтажу
, (3.2)
де 
−
кількість ЕРЕ в штуках ;
− кількість ЕРЕ у схемі .
.
Коефіцієнт автоматизації та механізації монтажу
виробу
, (3.3) 
де 
−
кількість монтажних зєднань, які можуть здійснюватись механізованим або
автоматизованим способом;
− загальна кількість
монтажних зєднань.
.
В зв’язку з дрібносерійним виробництвом, монтаж
першої партії виконується вручну без автоматичних засобів.
Коефіцієнт складності збірки
, (3.4)
де 
− кількість
типорозмірів вузлів, що вимагають регулювання чи підгонки у складі виробу з
використанням спеціальних пристроїв;
- загальна кількість типорозмірів вузлів.
.
Коефіцієнт автоматизації і механізації контролю і
налагодження електричних параметрів
, (3.5)
де 
−
кількість операцій контролю та настройки, які можна здійснювати механізованим
або автоматизованим методом ;
− загальна кількість
операцій контролю та настройки .
Коефіцієнт прогресивного формоутворення деталей
, (3.6)
де 
− кількість деталей
в штуках;
− загальна кількість деталей .
.
6 Коефіцієнт повторюваності ЕРЕ
, (3.7)
де 
− кількість
типорозмірів ЕРЕ у схемі;
− загальна кількість ЕРЕ у виробі.
Коефіцієнт точності обробки
, (3.8)
де 
−
кількість деталей в штуках, що мають розміри з відносно жорсткими допусками,
виконаними в квалітетах 10 і менше;
− загальна кількість деталей
.
.
Визначення числового значення комплексного
показника технологічності приладу
, (3.9)
де 
−
певний показник технологічності;
− коефіцієнт значимості
показника технологічності;
− загальна кількість
відносних часткових показників.
.
Визначення числового значення базового
комплексного показника технологічності
, (3.10)
де 
−
комплексний показник технологічності для виробу − аналога;
− коефіцієнт складності
(технічної досконалості) нового виробу в порівнянні з виробом − аналогом;
− коефіцієнт, що враховує зміну
технологічного рівня основного виробництва заводу − виробника нового
виробу по відношенню до заводу - виробника виробу − аналога;
та 
− коефіцієнти, що
враховують застосування рівня організації виробництва і праці заводу −
виробника нового виробу по відношенню до заводу − виробника виробу −
аналога ;
− коефіцієнт, що враховує зміну
типу виробництва (відношення коефіцієнта серійного нового виробу по відношенню
до того чи іншого коефіцієнта виробу − аналогу).
У зв’язку з відсутністю вихідних даних приймати :
; 
; 
; 
; 
; =1.
.
Визначення показника рівня технологічності
конструкції
, (3.11)
.
Рівень технологічності вважається незадовільним,
тому що показник менший одиниці.
Відпрацювання конструкції на технологічність
Для підвишення технологічності виробу необхідно
покращити відносні часткові показники, які менші одиниці. Наприклад, 
. Одна з деталей приладу
виготовлена не автоматизованим чи механізованим способом. Нехай існує інший
метод її виготовлення. Тоді
.
.
Визначення показника рівня технологічності
конструкції після відпрацювання на технологічність
, (3.12)
.
Рівень технологічності задовольняє умову, отже є
задовільним.
3.3 Розробка методики з експлуатації приладу
Основні технічні
характеристики музичного центру SONY CMT - S20
В таблиці 3.2 приведені
основні технічні характеристики музичного центру SONY CMT - S20.
Таблиця 3.1
Технічні характеристики
та параметри музичного центру SONY CMT - S20
|
Технічні
характеристики
|
Параметри
|
|
Тюнер: − діапазон УКВ (FM) − чутливість (при відношенні сигнал / шум 26 дБ)
|
87,5 -
108 МГц 1,8 мкВ
|
|
Відношення
сигнал/шум: − в режимі "моно" Розділення стерео каналів: −
(на частоті 1 кГц) − діапазон СВ (MW) − чутливість − діапазон ДВ (LW) − чутливість
|
70 дБ
35 кБ 522- 1611 кГц 500 В / м 144- 288 кГц 50кВ / м
|
|
Магнітофонна
дека: − формат доріжок − відтворювальні частоти −
коефіцієнт детонації Відношення сигнал / шум: − без системи Dolby NR − з системою Dolby NR
|
4
дорожки, 2 канали стерео: 20 Гц - 17 кГц (Normal) 20 Гц - 17кГц(Сг02) 20 Гц -
17кГц (Metal) 0,1% 56 дБ 66 дБ
|
|
Програвач
компакт-дисків: − лазер напівпровідниковий − частотний діапазон −
детонація − цифро-аналоговий перетворювач
|
(довжина
хвилі 780 нм) 20 Гц - 20 кГц нижче межі чутливості MASH
|
|
Підсилювач:
Вихідна потужність при: − коефіцієнті гармонік 1 % − частотний
діапазон Коефіцієнт гармонік: − при
повній потужності − при половинній потужності − опір навантаження
Рівень вхідних сигналів: − EXTERNAL, AUX − PHONO
|
2 X ЗО Вт 40Гц-30кГц 0,1 % 0,09 % 6-8 Ом 250 мВ 2,5 мВ
|
|
Акустичні
системи: − тип − вид
|
SB - D11 трьохполосні з фазоінвекторами
|
|
Таймер:
− встановлюваний час можливості установки
|
1 хв. -
23 год. 59 хв. час відтворення, час
запису, час відключення
|
Модель розрахована на використання магнітних стрічок типів Normal, Metal, і Сг
має двохкасетну деку з системою шумозниження Dolby NR
і авто реверсом.
В музичному центрі передбачена функція "караоке"
при відтворенні фонограми з магнітної плівки чи з компакт-диска.
Для покращення звучання фонограм на низьких частотах в
музичних центрах даної моделі використовується система V. BASS. Модель також оснащена еквалайзером з трьома фіксованими
режимами, з внесеними часами і таймером.
Управління музичного центру SONY CMT - S20 можливо
як з клавіатури так і з пульта дистанційного керування.
Живлення музичного центра здійснюється від мережі 220 В,
50/60 Гц. Потужність споживання в робочому режимі становить 114 Вт.
Огляд особливостей роботи підсилювачів низької
частоти
Електронні підсилювачі - це пристрої, які
збільшують потужність електричних сигналів за рахунок споживання енергії
постійного струму.
Вони є одними з основних структурних елементів
апаратури в області радіотехніки, електроавтоматики, телемеханіки, радіолокації
й ін. Сигнали, одержувані від мікрофонів, датчиків і інших джерел вхідного
сигналу, звичайно малопотужні (від 1 до 100 мв). Підсилювачі повинні збільшити цю
потужність до значення, зручного для застосування.
У підсилювачах використовують здатність активних
електронних елементів (транзисторів, ламп і ін.) до посилення. При подачі на
вхід підсилювача слабких сигналів Uвх у вихідному ланцюзі проходять струми, що
створюють на опорі навантаження перепад напруги Uвих>Uвх. Потужність вихідного сигналу зростає в порівнянні
з потужністю вхідного сигналу.
У залежності від характеру сигналів розрізняють
різні види підсилювачів: постійний струм і струм з невеликими пульсаціями (f<20 Гц) підсилюються
підсилювачами постійного струму (ППТ). Низькочастотні (звукові) сигнали
(f =20 Гц - 20 кГц) підсилюються низькочастотними підсилювачами
(ПНЧ). Для f >100 кГц
використовують підсилювачі високочастотні (ПВЧ). Бувають підсилювачі
аналогових, імпульсних та іших сигналів.
Підсилювач низької частоти звуку - це основний елемент
звукової системи. Цей пристрій підсилює малопотужні електричні сигнали звукової
частоти від 20 Гц до 22 кГц , одержані від мікрофонів, звукознімачів CD-DVD приводів, звукових карт
ПК та інших джерел до величин , достатніх для нормальної роботи гучномовців акустичних
систем.
Підсилювачі розділяються по класах залежно від
своєї ефективності (коефіцієнта корисної дії) і рівня перекручування вихідного
сигналу: клас А, клас В, клас АВ, клас С, клас D.
Клас підсилювачів А
Підсилювачі цього класу мають низьку ефективність,
але забезпечують найменший рівень нелінійних спотворень звукового сигналу і
дають дуже "чистий" звук. Більшість підсилювачів класу А мають
коефіцієнта корисної дії (ККД) рівним 20 - 30%. Інша потужність губиться в
електричному колі підсилювача, перетворюючись у тепло. В лампових підсилювачах
класу А весь сигнал у вихідному каскаді підсилюється лампою, форма змінної
складової анодного струму якої являється досить точним відтворенням форми
вхідного сигналу і анодний струм протікає через лампу протягом всього періоду
сигналу. Підсилювач, в якому для роботи використовується тільки одна лампа,
називається однотактним вихідним каскадом. Для підвищення вихідної потужності
підсилювачів з однотактним вихідним каскадом нерідко використовують у вихідному
блоці дві, або навіть більше , ламп одного типу включених паралельно, але це
змушує підбирати лампи близькі по електричним параметрах, що досить
проблематично.
Клас підсилювачів В
Ефективність підсилювача цього класу майже у два
рази вище ефективності підсилювача класу А. Вихідні каскади підсилювачів такого
класу працюють на двох лампах, «позитивна» половина півхвилі сигналу
підсилюється однією лампою, а «негативна» половина - іншою , тобто анодний
струм протікає через кожну лампу протягом половини періоду. Такий режим роботи
викликає велику кількість нелінійних спотворень через складність переключення з
однієї лампи на іншу, а сам підсилювач називається двотактним.
Клас підсилювачів АВ
Підсилювачі цього класу також працюють на двох
лампах, за тим же принципом , як і класу В, але поле дії обох ламп взаємно
перекривають одне одного, тобто анодний струм ламп протікає менше ніж протягом
періоду сигналу, але більше ніж протягом напівперіода, що приводить до
зменшення кількості нелінійних спотворень звукового сигналу. В порівнянні з
класом А ці підсилювачі мають значно більший коефіцієнт корисної дії. Більшість
Hi-fi підсилювачів належать
саме цьому проміжному класу . Вони увібрали в себе можливості підсилювачів
класу А - відносно "чистий сигнал" при відносно непоганій ефективності
(трохи нижче чому в класі В).
Підсилювачі класів В і АВ - це виключно
двохтактні вихідні каскади, в яких для підсилення потужності вихідного сигналу
використовуються дві лампи.
Клас підсилювачів С
Підсилювачі цього класу мають ККД рівним майже
75%, що робить їх дуже ефективними, але зі збільшенням ККД різко збільшуються
коефіцієнт гармонійних перекручування. Цей клас не придатний для використання в
якості підсилювача звукової потужності, але часто застосовується в схемах
генераторів сигналу. Ці підсилювачі не підходять для посилення звуку в Hi-fi аудіосистемах.
Клас підсилювачів D
Клас підсилювачів D - це імпульсні підсилювачі.
На управляючу сітку ламп подається послідовність прямокутних імпульсів, що
пройшли широтно-імпульсну модуляцію сигналом, якому необхідно підсилити. Ця
послідовність відмикає й замикає лампу, змушуючи її працювати в ключовому
режимі. Значення ККД для цього класу становлять близько 90 %, тому що робоча
точка лампи дуже короткий час перебуває на лінійній ділянці характеристики, втрати
в закритому або повністю відкритому стані мінімальні, а струм через лампу при
відсутності сигналу практично дорівнює нулю. Завдяки всьому цьому останнім
часом зріс інтерес до підсилювачів цього клас.
Основними параметрами підсилювачів є наступні:
− амплітудно-частотна характеристика
<#"903140.files/image119.gif">
Рис. 3.1 - Графік правильної передачі частотного
діапазону підсилювачем
Що відбувається з фонограмою при перекручуванні
АЧХ, здогадатися нескладно. Змінюється співвідношення рівнів, відповідно, тембр
інструментів або звуків стає іншим. Окремі інструменти і звуки будуть звучати
голосніше, ніж інші, якісь фрагменти фонограми стануть непомітними. Як саме
буде система впливати на звук і наскільки сильний вплив буде помітно, залежить
від особливостей конкретного аудіотракту.
Найбільш помітні будуть перепади, які перебувають
у діапазоні від 1000 до 4500 Гц - в цій області зосереджена найбільша частина
звукової інформації, і до того ж у цій області наш слух найбільш чутливий.
Найменш помітні перепади АЧХ в області нижче 100 Гц і вище 10 кГц.
Найнеприємнішими моментами є різкі підйоми АЧХ в районі 2-3 кГц, які роблять
звук неприємно різким, і в районі 7 кГц, через які звучання набуває
"металевого" забарвлення.
Найбільш неприємно, коли підйоми виражені різкими
списами, а ось вузькі провали частотної характеристики, як правило, сильного
неприємного ефекту на звук не роблять (провали вже третини октави взагалі
якимось "середньостатистичним людським вухом" не сприймаються). Якщо
підйоми і провали стають тривалими, їх вплив виявляється досить помітним, але
(якщо їх "края" плавні) не таким неприємним. Якщо ж діапазон піднятий
"по обох краях", це звичайно позначається на звуці добре, принаймні
стосовно до мультимедіа, коли прослуховування відбувається при гучності нижче
92 дБ.
Амплітудна характеристика підсилювача
Амплітудна характеристика - це залежність
амплітуди вихідної напруги (струму) від амплітуди вхідної напруги (струму)
(Рисунок 1.2).
Рис. 3.2 - Амплітудна характеристика підсилювача
Точка 1 відповідає напрузі шумів, вимірюваному
при Uвх = 0, точка 2-мінімального вхідного напруження, при якому на виході
підсилювача можна розрізняти сигнал на тлі шумів. Ділянка 2-3 - це робоча
ділянка, на якій зберігається пропорційність між вхідною і вихідною напругами
підсилювача. Після точки 3 спостерігаються нелінійні спотворення вхідного
сигналу.
Апаратурний контроль музичного центру SONY CMT - S20
При апаратурному контролі
пристроїв побутової апаратури, а зокрема музичних центрів найчастіше
використовуються вольтметри (тестери), логічні пробники та інші вимірювальні
прилади. Засобами виміру окрім вимірювальних приладів відносяться також:
вимірювальні перетворювачі, вимірювальні системи, вимірювальні установи.
Вимірювальні
перетворювачі призначені для вироблення сигналу вимірювальної інформації в
формі зручної для переказу подальшого перетворення, обробки і збільшення але
невидимі для спостерігача.
Вимірювальні установки й
системи створюються для вирішення визначних вимірювальних задач або для
отримання вимірювальної інформації від багатьох джерел та по велику кількість
контрольованих параметрів.
Виходячи з аналізу
властивостей та можливих галузей застосування радіо технічних засобів
вимірювання можна класифікувати по наступним основним ознакам: за принципом
перетворення вимірювальної величини, за ступенем універсалізації, за умовами
експлантації. Осцилографом можливо виміряти, дослідити напругу, струм (але для
цих цілей найбільш краще використати тестер), дослідити різні неелектричні
процеси, різні електричні схеми, дослідити часові діаграми напруг в різних
точках схеми.
Корисним засобом
являється логічна кліпса яка просто одягається на мікросхему та продовжує її
контакти на зручну для виміру позицію. Серед інших приладів також
використовують логічні пульсатори, індикатори струму, та багатоканальні
осцилографи. Існують також дорогі пристрої, які підставляють в схему зовнішній
процесор. Для багатьох вимірювань підходить аналоговий або цифровий ВОЛЬТ-ОМ
міліамперметр. Виміряти опір в сучасних пристроях за допомогою ВОЛЬТ-ОМ
міліамперметра неможливо крізь велику інтеграцію мікросхем. В логічно пробних
призначених спеціально для тестування логічних станів та імпульсів, він не
потребує інтеграції напруги при паралельному підключенню до схеми.
Світлодіоди логічного
пробника покажуть наявність Н рівня, L рівня або імпульсів, є також перемикач
для роботи ТТЛ або МОП мікросхеми. Також є перемикач за допомогою якого можна
знайти імпульси різних типів. Встановлення перемикача на PULS вказує на поток
імпульсів, а установка на MEM визначає одиночний імпульс та зберігає його.
Основні вимірювальні
точки при апаратурному контролі та діагностиці побутової електронної апаратури
вказані на їхній схемі, цими точками можуть бути з'єднувальні роз'єми. При
діагностиці та контролі потрібно уважно стежити, щоб не було ніде затримки
будь-якого сигналу, для уникненя затримки потрібно спостерігати, щоб не було
оголених частин бо при їх наявності можливе замикання. При апаратурному
контролі також потрібно уважно стежити, щоб сигнали були зняті з тих виводів і
вимірювальних точок, щоб не переплутати значення сигналів, і радіоелементи,
такі як конденсатори, резистори, котушки індуктивності, не були пошкоджені. Під
час ремонту, потрібно уважно перевірити усі режими роботи та виявити
несправності. Також потрібно вибрати прилади, за допомогою яких виконується
діагностика несправного блоку, який вийшов з ладу, при експлуатації.
На передні панелі пристрою знаходяться кнопки
управління пристрою. На задній панелі знаходиться мережна вилка.
Розглянемо питання техніки безбеки.
При дотриманні правил експлуатації пристрою та
вимог техніки безпеки при користуванні електроприладами конструкція
проектуємого пристрою забезпечує зручність в експлуатації та безпечність для
оператора.
Однак, незважаючи на те, що конструкція пристрою
задовольняє вимоги безпечності навіть при недбалому поводженні з ним, для
уникнення нещасних випадків та збільшення строку нормальної роботи пристрою
необхідно дотримуватись ряду вимог:
не вмикати пристрій в розібранному стані (окрім
вмикання з метою настроювання та регулювання) або із значними пошкодженнями
корпусу;
не допускати потрапляння до корпусу рідин,
оскільки це може призвести до виходу пристрою з ладу або ураження електричним
струмом;
недопустимо торкатися пристрою мокрими руками;
недопустимо накривати пристрій сторонніми
предметами, оскільки це може призвести до його перегрівання та виходу з ладу;
недопустимо ставити на корпус важкі предмети,
оскільки це може призвести до його руйнування;
забороняється самостійно ремонтувати пристрій;
завжди після завершення роботи з пристроєм його
необхідно вимикати;
ні в якому разі не можна залишати працюючий
пристрій без нагляду.
ВИСНОВКИ
Дипломна робота привячена розробці системі
оповіщення пасажирів.
Для досгнення мети дипломної роботи, був
проведений огляд бортового вузла літака. Цей аналіз показав, що сьогодні існує
велике різноманіття цих засобів, які характеризуються різними
тактико-технічними характеристиками, різними конструктивними особливостями,
використання різних типів керування, а також можливостю використання в різних
галузях авіаціїУкраїни . Від правильності та надійності функціонування цих
засобів в світі залежить регулювання і оповіщення співробітників авіації та
пасажирів України тощо.
Проектований прилад може бути виготовлений з
доступної і недорогої елементної бази, виконується на одній платі з
двостороннього склотекстоліту. Під час розрахунку надійності підтверджено, що
вибрана елементна база пристрою, принцип, метод компоновки і побудови
конструкції забезпечують вимоги до рівня надійності. Корпус може бути виконаний
з пластмаси.
Споживана потужність пристрою є досить малою, що
робить його економічним. Матеріали і елементна база підібрані так, що
собівартість приладу невелика.
Отже, спроектований пристрій система оповіщення
пасажирів літака може бути використаний під час експлутації в літаках
повітряних компаній України та світу.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Александров А. И., Бобровник Г. А.,
Еременко А. С. Эксплуатация радиотехнический комплексов. - М.: Советское радио,
1976. - 348 с.
. Быкадоров А. К., Кульбак Л. И.,
Лавриненко В. Ю., Рысейкин И. Н., Тихомиров В. Л. Основы эксплуатации
радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Высшая школа, 1978. - 442 с.
. Белинский В.Т. Практическое пособие по
учебному конструированию РЭА. - К.: Высщая школа, 1992. - 226 с.
. Варламов Р.Г. Справочник конструктора
РЭА. Общие принципы конструирования. - М.: Советское радио, 1980. - 284 с.
. ГОСТ 15150-69. Категории, условия
эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических
факторов внешней среды - 152 с.
. Замятин В.В. Помощь радиолюбителю.
Bыпуск 110. - М.: “Патриот”, 1991. - 156 с.
. Коваленко М.М. Проектування друкованої
плати. Навчально методичний посібник для студентів РТ спеціальностей. - К.:
КРМТ, 1998. -
196 с.
. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым
приборам. - К.: Техника, 1984. - 526 с.
. Ненашев А.П. Конструирование
радиоэлектронных приборов. - К.: Техника, 1985. - 192 с.
. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование
радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Высшая школа, 1984. - 259 с.
. Екимов В.Д. Расчет и конструирование
транзисторных радиоприемников. - М.: Связь, 1972. - 263 с.
. Головин О.В. Радиоприёмние устройства:
учебник для техникумов. - М.: Высшая школа, 1987. - 156 с.
. Буланов Ю.А.; Усов С.Н. Усилители и
радиоприемные устройства: - М.: Высшая школа, 1980. - 296 с.
. Терещук Р.М.; Терещук К.М.; Седов С.А.
Полупроводниковые приёмно-усилительные устройства: справочник радіолюбителя. -
К.: Связь, 1972. - 423 с.
. Ивченко В.Г. Конструирование и технология
ЭВМ. Конспект лекций. - / Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирования
электронных средств. - 2001. - 356 с.
. Конструкторско-технологическое
проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. - М.: Изд. МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2002. -
528 с.
17. Новиков В.С., Борсоев В.О. Надежность авиационного
оборудования. - Красноярск, СибАКА, 2007. - 200 с.
18. Соломенцев О. В., Хмелько Ю. М., Жаров І. К.,
Німич В. В. Основи теорії надійності, експлуатації та ремонту РЕА: Конспект
лекцій - К.: НАУ, 2007. - 108 с.