Тема 4.3Конструирование электронных средств третьего структурного уровня

 

Во многих случаях ЭС второго структурного уровня не имеют самостоятельного применения и входят в состав стойки, стеллажа или шкафа. В простейшем случае объединение ЭС, выполненных в приборных корпусах единой конструкционной системы, может осуществляться путем штабелирования с помощью винтов, пластин, накладок и других крепежных элементов или путем размещения на стеллаже.

Стеллаж представляет собой конструкцию, изготовленную из профилированного проката и предназначенную для размещения на ней блоков в приборных корпусах. Для обеспечения устойчивости ЭС к механическим воздействиям прибегают к общей амортизации стеллажа. Применение стеллажей используется для создания измерительных комплексов и самолетных ЭС.

Шкаф является закрытой конструкцией, служащей для размещения блоков и других технических средств и обеспечивающей надежное их крепление и защиту от климатических и механических воздействий. В случае установки блоков в шкафы и стойки каждый из вставных блоков не имеет индивидуальных кожухов. Замена индивидуальных кожухов блоков на групповой кожух шкафа способствует повышению компактности РЭС, получению выигрыша по массогабаритным и другим технико-экономическим показателям. Стойка отличается от шкафа отсутствием передней двери.

Конструктивной основой любой стойки является каркас, обычно изготавливаемый из стального уголкового профиля или труб прямоугольного или квадратного сечений, использование которых по сравнению с уголковым профилем позволяет снизить материалоемкость конструкций. Боковины и основания сварены из труб прямоугольного и квадратного сечений и в единую конструкцию объединяются болтовым соединением. Для этого в трубы боковин и оснований в местах болтовых соединений помещаются вкладыши, имеющие форму и размеры поперечного сечения, равные форме и размерам поперечного сечения отверстий труб.

Электронные средства третьего структурного уровня, к которым относятся стойки, шкафы и пульты управления, должны в полной мере согласоваться с обслуживающим их человеком-оператором по его антропометрическим и психофизиологическим параметрам. Под этим подразумевается достаточно широкий круг задач: возможность восприятия поступающей информации, реагирования на нее, возможность оперативно дотянуться до необходимых органов управления и выполнить управляющие действия, возможность различать поступающую информацию на фоне помех и не всегда благоприятных (комфортных) условиях работы.

Важное значение для обеспечения надежной работы оператора является правильная организация его рабочего места.

При эксплуатации современных ЭС рабочие места можно разделить на две категории: рабочее место человека-оператора, выполняющего чаще всего диспетчерские функции, и рабочее место вспомогательного персонала (руководство, программисты, ремонтники, технический персонал и т. п.). При этом под рабочим местом понимается зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой человек выполняет свои должностные обязанности.

При проектировании рабочего места необходимо учитывать рабочую позу человека, требования к углу обзора, наличие функциональных рабочих поверхностей (например, для письма или монтажа), наличие пространства для размещения оборудования, конфигурацию и размеры органов управления, последовательность и скорость поступления и обработки информации, частоту использования органов управления и их связь с элементами индикации.

 

Электрические соединения в ЭС

При иерархическом построении электронных средств неизбежно возникает вопрос обеспечения электрических соединений между отдельными составными частями. Реализация электрических соединений между отдельными элементами схемы на первом структурном уровне осуществляется с помощью печатного монтажа.

На старших структурных уровнях объединение отдельных электронных модулей в блоки, а блоков в стойку осуществляется с использованием тех или иных линий передач. Электрические соединения обычно рассматриваются в двух аспектах: межконтактные соединения и контактирование. Технологический процесс выполнения электрических соединений называется электромонтажом (монтажом).

По виду электропроводных линий межсоединений различают следующие виды электрического монтажа:

- кабельный с радиочастотными и низкочастотными разъемами;

- проволочно-жгутовой;

- голым проводом;

- струнный;

- проволочный с гибкой матрицей;

- печатный;

- шлейфовый;

- пленочный на подложках.

В зависимости от технологии электрические соединения контактирования могут выполняться способами: пайки, сварки, скрутки, печати, напыления, склеивания «контактолом» (электропроводным клеем на основе дисперсного серебра).

 

Й семестр

Лекция 1

Раздел 5. Основы защиты электронных средств от механических и тепловых нагрузок, воздействия окружающей среды