Системы измерения скорости автомобиля

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире, большое распространение получили электродвигатели. Техническая промышленность, различные заводы и производства на сегодняшний день не обходятся без механических систем, электростанки для обработки древесины, металла, в которых используются электродвигатели, автомобильная промышленность с двигателями внутреннего сгорания. Для большинства механических систем требуется знать скорость вращения шпинделя двигателя, обороты топливных двигателей или скорость вращения заготовки в токарном станке.

Целью данной выпускной квалификационной работы является проведение исследования существующих на сегодняшний день систем и устройств измерения оборотов различного оборудования. В результате данного исследования необходимо разработать устройство, удовлетворяющее потребностям рынка и способное занять там нишу за счет своих преимуществ по сравнению с конкурентами. В ходе исследования и разработки устройства необходимо провести обзор существующих решений, разработать структуру и принципиальную электрическую схему устройства, разработать алгоритмы управления устройством, провести расчеты на надежность и технико-экономические показатели, а также рассмотреть вопросы охраны труда.

Литературный обзор

В данном разделе представлен обзор существующих средств измерения частоты вращения. Рассмотрено устройство работы автомобильных тахометров на различные двигатели и дано описание принципа работы. Дано небольшое описание цифровых тахометров, используемых для измерения оборотов в быту или на производстве. Составлена сводная таблица готовых цифровых тахометров от трёх производителей.

Системы измерения скорости автомобиля

На сегодняшний день, специализированные магазины, фирмы предлагают купить тахометр аналогового и цифрового типа [1]. Первая разновидность устройства оснащена шкалой с определенной градацией показаний. Приборы электронного типа выводят информацию на жидкокристаллический дисплей. В основном такие устройства применяется в автомобильной технике и принцип их работы заключается в считывании прямоугольных импульсов с прерывателя, коммутатора (рисунок 1.1.1).

Рисунок 1.1.1 − Подключение тахометра к прерывателю, коммутатору и модулю зажигания

Так же автомобильные электронные тахометры имеют возможность подключения к двигателям с инжекторным впрыском, подключение производится [1] к управляющему проводу модуля зажигания или к коммутируемому проводу катушки зажигания (рисунок 1.1.2).

Рисунок 1.1.2 − Подключение к модулю зажигания и к катушке зажигания.

Подключение к дизельным двигателям с генератором или электронной форсункой производится к специальной клемме статора «W» или на один из выводов обмоток статора, до выпрямительных диодов (рисунок 3), для подключения тахометра через электронную форсунку, подключаемся непосредственно к её специальному выводу (рисунок 1.1.3).

Рисунок 1.1.3 − Подключение к дизельным двигателям с генератором или электронной форсункой.

Цифровые тахометры

С бурным развитием электроники и появлением различных оптических датчиков, лазерных модулей на рынке появились так называемые лазерные портативные фототахометры. Данные устройства служат для бесконтактного измерения [3] скорости вращения в труднодоступных точках оборудования и агрегатов, а также для измерения угловых скоростей валов с малым инерционным моментом.

Тахометры позволяют оперативно проводить измерения частоты вращения вала роторов, энергетического, промышленного и бытового оборудования (рисунок 1.3.1).

Рисунок 1.3.1− измерения частоты вращения фототахометром.

Информации о принципе работы фототахометра найти не удалось, однако с уверенностью можно сказать, что принцип работы полностью отличается от принципа работы автомобильного тахометра. Так же известно, что точность фототахометра намного выше, чем точность, получаемая тахометром на основе магнитного датчика. Возможность бесконтактного измерения, высокой точности и универсальности цена на данные приборы достаточно высока, в таблице 1.3 приведены три устройства от разных производителей, с описанием цены и характеристик.

Таблица 1.3 – Сводная таблица цифровых фототахометров

Устройство	Характеристики	Цена, руб.	Производитель
MS6208B, Измеритель числа оборотов	− Измерение, об/мин: 50-19999; − Диапазоны, об/мин: 50 – 99.99; 100 – 9999.9; 10000 – 19999; − Разрешение, об/мин: 00.01 RPM; 0.1 RPM; 1 RPM; − Погрешность, %: ±(0.03% ± 2 знака); − Дистанция до объекта: 50 – 250мм (зависит от степени заряда батареи); − Питание: 3 х 1, 5В (AАА); − Размеры: 193х60х29мм; − Вес (с батареей): 120 г.		Precision Mastech Enterprises
UT371, Измеритель числа оборотов	− Измерение в диапазоне от 10 до 99999 об/мин; − Выбор диапазона: 10…99 об/мин; 100…999 об/мин; 1000…9999 об/мин; 10000…99999 об/мин; − Точность измерений: 0.04%; − Цифровая шкала: 99999 значений; − Промер на расстоянии от 50 до 200мм; − Удержание измеряемых данных, память измерений в режимах MAX, NIN, AVE, ZERO; − Автоматическое отключение прибора в режиме ожидания через 15 мин; − Питание тахометра: 4 х 1.5 (АА); − Размеры дисплея: 53 х 41мм; − Общие размеры прибора: 184х56 х 34мм; − Вес: 100 г.		Uni Trend Group

Устройство	Характеристики	Цена, руб.	Производитель
АКИП-9202, Измеритель числа оборотов	− Бесконтактное измерение частоты (скорости вращения) до 100.000 об/ми; − Автовыбор диапазона измерений; − Погрешность: 0, 1 об/мин (до 10.000 об/мин); 1 об/мин (> 10.000 об/мин); − Режим регистрации МАКС/МИН/УСРЕД значений; − Дистанция измерений до 1 м (лазерная подсветка цели); − Функция удержания показаний; − Внутренняя память (40 результатов); − Индикация разряда батареи; − Автоматическое выключение питания; − Возможность крепления на штатив; − Контактное измерение частоты вращения до 25.000 об/мин; − Измерение скорости линейного перемещения до 2500 м/мин; − Счётчик числа оборотов.		АКИП

DC/DC преобразователь

Разрабатываемое устройство питается от двух аккумуляторов типа 18650 [4], два таких аккумулятора дают напряжение в 7, 4 вольта, что много для питания микроконтроллера. Для формирования питающего напряжения микроконтроллера в работе используется DC/DC преобразователь на микросхеме MC33064. Выбор DC/DC преобразователя, обусловлен высоким КПД и стабилизированным выходным напряжением, что очень важно для питания микроконтроллера. Схема DC/DC преобразователя взята из технической документации и представлена на (рисунке 2.1.2).

Рисунок 2.1.2 − Схема DC/DC преобразователя

Преобразователь собран на микросхеме MC33063AD [5], микросхема представляет собой регулируемый преобразователь питания, с частотой преобразования 100 кГц, входным напряжением от 3 до 40 В, выходным регулирующимся напряжением в диапазоне от 1, 25 до 40 В, током до 1, 5 А и КПД 80%.

Блок управления

На сегодняшний день, электроника развивается быстро, на смену логическим и аналоговым элементам приходят цифровые микросхемы, микроконтроллеры практически не требующие подключения внешних вспомогательных цепей. Данный блок управления основан на микроконтроллере фирмы Atmel [6]. Фирма выпускает 8 битные микроконтроллеры архитектуры Avr [8], на базе ядра RISC. Архитектура процессора с таким ядром, позволила увеличить быстродействие микроконтроллеров за счёт упрощения инструкций, что бы их декодирование было более простым, а время выполнения меньшим. Использование ядра RISC позволила фирме Atmel стать одной из ведущих компаний по производству микроконтроллеров.

В работе используется микроконтроллер Atmega 8[7], параметры приведены в таблице 2.2.

Таблица – 2.2 Параметры микроконтроллера Atmega 8

Параметр	Значение
Разрядность бит
Тактовая частота МГц
Объем ROM - памяти Кбайт
Объём RAM - памяти Кбайт
Напряжение питания В.	4, 5-5, 5
Внутренний АЦП, кол-во каналов
Внутренний ЦАП, кол-во каналов

Выбор данного микроконтроллера, обусловлен возможностью модернизации разрабатываемого устройства в будущем. Микроконтроллер Atmega 8 содержит, большой буфер Flash памяти [8], большое количество портов ввода – вывода, что позволяет подключить различную периферию. Описание портов микроконтроллера и схема подключения приведена на (рисунке 2.2.1 и 2.2.2 соответственно).

Рисунок 2.2.1 − Описание портов микроконтроллера

Рисунок 2.2.2 – Принципиальная схема включения микроконтроллера

LCD дисплей

Для отображения информации об измерении в работе используется графический знакосинтезирующий LCD дисплей WH1602A[9] с контроллером HD44780, возможностью отображения 2 строк по 16 символов в каждой. Дисплей представлен на (рисунке 2.3.1).

Рисунок 2.3.1 – Дисплей WH1602A

Преимущества:

- Совместимость с ASCII таблицей символов

- Простой интерфейс подключения, 4-8 битная шина данных

- Низкая стоимость

- Легкодоступен

Недостатки:

- Пониженные скорости работы 250 кГц

- Плохая видимость в темных помещениях, проблема решается встроенной подсветкой дисплея.

В работе используется 4 битная схема подключения (рисунок 2.3.2), такой выбор обусловлен экономией портов микроконтроллера.

Рисунок 2.3.2 – Схема подключения дисплея

Блок клавиатуры

Состоит из 4 тактовых кнопок, используется одна кнопка с фиксацией и три кнопки без фиксации. Основные функциональные клавиши:

- Вывод устройства из режима ожидания

- Кнопка запоминания текущих показаний

- Кнопка перезагрузки

- Включение подсветки LCD дисплея

Схема включения блока управления представлена на (рисунке 2.4.1).

Рисунок 2.4.1 − Схема подключения блока управления

Измерительное устройство

В данной работе в качестве измерительного устройства применяется биполярный датчик Холла [2] (рисунок 2.5.1).

Рисунок 2.5.1 − Общий вид датчика и его структурная схема.

В проекте используется датчик АН3503[10] с усиливающим каскадом. При подключении к датчику питания, на его выходе появляется уровень равный половине напряжения питания. При воздействии на датчик магнитного поля, в зависимости от полярности воздействующего поля, напряжение на выходе датчика будет равно нулю, либо напряжению питания. Датчик Холла будет генерировать прямоугольные импульсы с частотой, равной частоте вращения магнита, закрепленного на валу двигателя. После математического расчета, выполненного электроникой в блоке управления, на экран устройства будет выводиться скорость вращения используемого двигателя.

Обоснование выбора диодов

Диод Шоттки VD1 1n5818 [17] кремневый, удовлетворяет всем поставленным требованиям, они дешевые и очень экономичны по питанию.

Производственная санитария

В данном подразделе подробно рассматриваются вопросы. связанные с санитарно – гигиенической организацией труда на производстве. Сюда входят следующие пункты:

- вредные вещества;

- микроклимат производственных помещений;

- освещение;

- шум и вибрация.

Вредные вещества

При разработке устройства инженер - конструктор и инженер-программист не подвергаются воздействию вредных веществ.

Радиомонтажник в процессе создания опытного образца подвергаемся влиянию следующих вредных веществ:

-
флюс для пайки ЛТИ-120;

- Хлорное железо

В таблице 5.3 представлены основные характеристики данных веществ.

Таблица 5.3 — характеристики вредных веществ

Вещество	Агрегатное состояние	Физико-химические свойства	Характер действия на человека	ПДК или ОБУВ в воздухе рабочей зоны
Флюс ЛТИ-120	Жидкость	Темная летучая жидкость на основе этилового спирта	Вдыхание паров и продуктов реакции после пайки вызывает раздражающее действие на дыхательные пути	10 мкг/м³
Хлорное железо	Твердое (порошок)	Кристаллическое вещество коричневого черного цвета	Вызывает ожоги при попадании на кожу, слизистые покровы, рвоту	1 мг/м³

Освещение

Согласно СП 52.13330.2011 [22], все производственные здания и помещения должны проектироваться с учетом достаточного уровня освещенности для выполнения работ с заданными зрительными характеристиками. Разработка и создание устройства относиться к работам средней точности.

В весеннее – летний период необходимая освещенность достигается за счет естественного света солнца через световые проемы в стенах и крыше помещений.

Расчёт достаточной площади световых проемов при боковом освещении осуществляется по формуле:

где So – площадь пола помещения

Sn – площадь световых проёмов при боковом освещении;

eN – нормированное значение КЕО;

η o – световая характеристика окна;

Kз – коэффициент запаса;

Кзд – коэффицент учитывающий затенение окон противоположным зданием (для административных зданий Kзд = 1);

r1 – коэффицент, учитывающий естественное освещение при боковом освещении благодаря свету, отражаемому от поверхности помещения;

τ – общий коэффициент светопропускания, определяем по формуле:

где τ 1 – коэффициент светопропускания материала;

τ 2 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях;

τ 3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях при боковом освещении;

τ 4 – коэффициент, учитывающий потери в солнцезащитных устройствах;

τ 5 – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями.

Значения перечисленных коэффициентов, а также расчётные значения площади световых проёмов для каждого помещения приведены в таблице 5.5.

Таблица 5.5 – Расчёт площади световых проемов в помещениях

Наименование параметра	Кабинет инженера	Кабинет радиомонтажника

So, м²
eN	0, 5	0, 9
η o
Kз	1, 2	1, 3
Кзд
τ 1	0, 7	0, 7
τ 2	0, 7	0, 7
τ 3	0, 8	0, 8
τ 4
τ 5
r1	2, 9	3, 1
Sn, м²	2, 19	2, 66
Фактическая площадь световых проемов, м²	2, 55	2, 89

Из таблицы 5.5 видно, что площадь окон в помещениях больше расчётной. На основании этого можно сделать вывод, что в данных помещениях соблюдаются требования по естественному освещению.

В осеннее – зимний период в вечернее время для освещения помещений необходимо использовать искусственное освещение.

Оценить уровень искусственного освещения позволяет метод коэффициента использования.

Так как во всех помещениях для освещения используются установки с люминесцентными лампами типа ЛТБ – 40, формула для расчёта освещенности принимает вид:

где Е – освещенность, лк;

F – световой поток одной лампы, лм;

η – коэффициент использования осветительной установки, %;

N – число светильников общего освещения;

Z – поправочный коэффициент (Z = 1, 1);

S – площадь помещения, м²

Кз – коэффициент запаса;

n – число ламп в светильнике.

Коэффициент использования η определяется на основании показателя помещения B, рассчитывается по формуле:

где B – показатель помещения в условных единицах;

a – ширина помещения, м;

b – длина помещения, м;

h – высота подвеса светильников общего освещения над рабочей поверхностью, м.

Для рассматриваемых помещений справочные и расчетные данные для расчёта искусственного освещения приведены в таблице 5.5.1.

Таблица 5.5.1 – Расчет искусственного освещения помещений

Наименование параметра	Кабинет инженера	Мастерская радиомонтажника
F
a
b
h	2, 2	2, 2
B	0, 91	0, 78
η %
N
Z	1, 1
S, м²
Кз	1, 2	1, 3
n
Е, лк	842, 5
Минимально - допустимая освещенность, лк

Согласно расчётам, фактическая освещенность рабочих помещений Е превышает минимально – допустимые значения. Нормы по освещенности производственных помещений с использованием искусственного освещения соблюдены.

Шум и вибрация

В помещениях, где ведётся разработка и сборка устройства параметры шума и вибрации соответствуют нормам, установленным СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [23]. Дополнительных источников шума и вибраций нет.

Техника безопасности

Для сохранения жизни и здоровья работника при осуществлении им трудовой деятельности в Российской федерации приняты нормативно – правовые акты, регламентирующие проведение организационных и технических мероприятий, предотвращающих воздействие на работников вредных и опасных производственных факторов. Такая система носит название системы управления охраной труда (СУОГ).

Для инженеров разработчиков основными организационными мероприятиями, обеспечивающими их безопасность, являются:

- проведение работ по наряду – допуску, по распоряжения или в порядке текущей эксплуатации;

- установление рациональных режимов труда и отдыха;

- контроль над соблюдением санитарно-гигиенических требований к рабочему помещению;

- контроль над соблюдением должностной инструкции, правил пожарной и электробезопасности, инструкция по охране труда, других документов регламентирующих трудовую деятельность работника в части охраны труда;

Для радиомонтажников организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность, являются;

- проведение работ по наряду – допуску, по распоряжения или в порядке текущей эксплуатации;

- установление рациональных режимов труда и отдыха;

- контроль над соблюдением санитарно-гигиенических требований к рабочему помещению;

- контроль за использование специальной одежды и средств индивидуальной защиты;

- периодическая проверка знаний правил охраны труда, работы с инструментом и опасными веществами, правил пожарной и электробезопасности, других нормативных документов в части охраны труда и производственной безопасности.

Электробезопасность

Согласно правил устройства электроустановок [24], помещениям в которых осуществляется разработка и производство устройства соответствует следующий класс опасности поражения электрическим током:

- кабинет инженера-разработчика – помещение без повышенной опасности;

- мастерская радиомонтажника – помещение без повышенной опасности.

- По врывопожаробезопасности – рассматриваемым помещениям соответствует следующий класс:

- кабинет инженера-разработчика – П-IIа, взрывобезопасное;

- кабинет радиомонтажника − П-IIа, взрывобезопасное.

К электрооборудованию, располагаемому в данных помещениях не предъявляются требования по взрывозащищённости.

Для защиты от поражения электрическим током, розетки в помещениях должны быть снабжены заземляющим контактом, соединенным с заземляющим устройством здания. Корпуса электроприёмников 1 категории должны быть заземлены, электроприемники второй категории должны иметь штепсельную вилку с заземляющим контактом, электрически соединенным с корпусом устройства, и подключаться в розетки с заземлением. Электроприёмники 3 категории можно использовать без ограничений при условии их исправности.

Пожарная безопасность

В соответствии с НПБ 105-03 [25], рассматриваемые помещения относятся к следующим категориям взрывопожаробезопасности:

- кабинет инженера-разработчика – В4 (пожаробезопасное);

- кабинет радиомонтажника – В4 (пожаробезопасное).

В помещениях отсутствуют врывопожароопасные вещества. Категория В4 присвоена из-за наличия в помещениях твердых горючих веществ (мебель, элементы отделки, документация и т.п.).

В целях пожарной безопасности необходимо произвести следующие мероприятия:

- установка пожарной сигнализации;

- установка ручных огнетушителей;

- разработка плана безопасной эвакуации людей.

Пожарная ситуация может произойти в результате неисправности электропроводки, оборудования и приборов.

Для тушения кратковременных очагов загорания (что возможно в не пожароопасном помещении категории «Д») согласно НПБ 105-03, находятся огнетушители марки ОУ-5, применяемые для тушения возгоревшегося оборудования.

В данном разделе были изложены основные аспекты техники безопасности и охраны труда, требования к рабочему месту инженера – конструктора, радиомонтажника. Условия, удовлетворяющие нормативам должны обеспечивать комфортную работу. Соблюдение оптимальной организации рабочего места инженера – конструктора, радиомонтажника позволит сохранить хорошую работоспособность, повысит производительность труда, как в количественном, так и в качественном отношениях.

Вывод

В данном разделе выпускной квалификационной работы осуществлен экономический расчет калькуляции электронного тахометра на датчике Холла. Расчёт показал, что итоговые затраты на материалы составили 1456 рублей, основную и дополнительную заработную плату 11074, 32 рублей, амортизацию и услуги сторонних организаций составили 1378, 5 рублей. Из итоговых затрат прибыль составила 3457, 4 рублей. Общая стоимость работ 38031, 5 руб. Налог на добавленную стоимость составил 6845, 6 рублей. Общий расчёт показал, что стоимость разработки электронного тахометра с датчиком Холла составляет 44877, 17 рублей, что приемлемо для внедрения в повседневную эксплуатацию и обеспечит конкурентоспособность на рынке.

Расчет надежности

В данном разделе приведён расчет надежности электронного тахометра с датчиком Холла.

Цель расчета надежности

Расчёт надежности произведен с целью оценки количественных характеристик по безотказности электронного тахометра с датчиком Холла [29].

Исходные данные для расчета надежности

7.2.1 Электронный тахометр с датчиком Холла предназначен для измерений оборотов различных двигателей, частоты вращения механических элементов.

7.2.2 Разрабатываемое устройство представляет собой восстанавливаемый нерезервируемый объект. Выход из строя любого элемента устройства приводит к прекращению функционирования всего прибора.

7.2.3 По условиям эксплуатации электронный тахометра с датчиком Холла относится к наземной группе приборов, работающих, как в стационарных условиях, так и в переносных при температуре от плюс 5°С до плюс 35°С, влажности воздуха не выше 80 %.

Методика расчета надежности

Расчет надежности производится по структурному методу, основанному на разукрупнении системы управления на элементы, характеристики надежности которых известны [29].

Структурная схема надежности системы представляет собой последовательное (в смысле надежности) соединение элементов, т.е. отказ отдельного элемента приводит к отказу всей системы.

При расчете надежности принимаются следующие предпосылки:

- отказы элементов взаимно независимы;

- для каждого элемента справедлив экспоненциальный закон надежности.

Периоды приработки и старения элементов блока сопряжения из расчетов исключаются.

Математическая модель расчета, основанная на структурной схеме надежности, состоит в следующем.

Вероятность отказа q_j(t) отдельного j-ого элемента структурной схемы рассчитывается в соответствии с экспоненциальным законом надежности по формуле 1:

, (1)

где - интенсивность отказов j-ого элемента, 1/ч;

t - суммарная наработка элемента, ч.

Таким образом, вероятность безотказной работы для j-ого элемента вычисляется по формуле 2:

. (2)

Поскольку структурная схема надежности содержит n последовательно соединенных элементов, то вероятность безотказной работы системы управления в соответствии с (2) равна:

. (3)

Если все n элементов разделить на k групп, каждая из которых имеет одинаковую интенсивность отказов внутри группы, , то формулу (3) можно представить в виде:

, (4)

где

- число элементов в i-ой группе .

С учетом формулы (4) суммарная интенсивность отказов блока сопряжения l в соответствии со структурной схемой надежности равна:

. (5)

В формуле (5) характеризует долю отказов, вносимых элементами каждой группы в суммарную интенсивность отказов системы. Таким образом, формулу вероятности безотказной работы (4) с учетом формулы (5) можно представить в следующем виде:

. (6)

Как видно из формулы (6), надежность системы подчинена экспоненциальному закону распределения, следовательно, зависимость между средней наработкой на отказ и интенсивностью отказов выражается формулой:

. (7)

Математическая модель, применявшаяся для расчета элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), имеет вид:

, (8)

где:

- интенсивность отказов элемента i-ой группы, соответствующая температуре окружающей среды плюс 25 °С и номинальной нагрузке, 1/ч;

- поправочные коэффициенты для соответствующей модели каждой из групп элементов.

При расчете суммарной интенсивности отказов элементов РЭА системы управления дополнительно использовались два коэффициента: коэффициент, учитывающий наличие амортизации системы управления, и коэффициент качества обслуживания . С учетом этих коэффициентов суммарная интенсивность отказов элементов РЭА имеет вид:

, (9)

где:

k – число групп элементов РЭА с одинаковыми интенсивностями отказов .

Суммарная интенсивность отказов системы управления в соответствии с формулами (5) и (9) равна:

. (10)

Средняя наработка на отказ определяется по формуле (7) с учетом формулы (10):

. (11)

В процессе разработки электрической схемы выполнялись рекомендации по электрической нагрузке элементов. Исходя из этого для определения коэффициентов режима К_Р приняты следующие коэффициенты нагрузки К_Н:

- для резисторов 0, 6;

- для конденсаторов 0, 8;

- для полупроводниковых приборов 0, 5.

Расчетные данные для определения суммарной интенсивности отказов приведены в соответствии с таблицей 7.3.

Таблица 7.3 – Данные для расчета надежности

Наименование и тип элементов	, шт							, 1/ч	, 1/ч	, 1/ч
Микросхемы цифровые
MC33063		-	1, 7	-	-	-	-	0, 21	0, 21	0, 21
FT232		-	1, 7	-	-	-	-	0, 21	0, 21	0, 21
Atmega 8			1, 7					0, 21	0, 21	0, 21
Конденсаторы
К50-35 - 10 мкФ		00, 78			-	-	-	0, 05	0, 078	0, 058
К10-17Б - 0, 1 мкФ		0, 75		1, 2				0, 012	0, 0216	0, 0648
К10-17Б - 22 пФ		0, 75		0, 7				0, 012	0, 0126	0, 0252
К10-17Б - 470 пФ		0, 75		0, 9				0, 012	0, 0162	0, 0162
К10-35 - 500 мкФ		0, 78						0, 05	0, 078	0, 078
К10-17Б - 0, 1 мкФ		0, 75		1, 2				0, 012	0, 216	0, 0648
К10-17Б - 0, 47 мкФ		0, 75		1, 6				0, 012	0, 0288	0, 0576
Резисторы
CF-100 - 0, 3 Ом		0, 69		0, 5	-	-	0, 7	0, 01	0, 005	0, 005
CF-100 - 3 кОм ±5%		0, 69		0, 5	-	-	0, 7	0, 01	0, 005	0, 005
CF-100 - 1 кОм ±5%		0, 69		0, 5	-	-	0, 7	0, 01	0, 005	0, 005
CF-100 - 10 кОм ±5%		0, 69		0, 5	-	-	0, 7	0, 01	0, 005	0, 005
CF-100 - 390 Ом ±5%		0, 69		0, 5			0, 7	0, 01	0, 005	0, 005
CF-100 - 10 кОм ±5%		0, 69		0, 5			0, 7	0, 01	0, 005	0, 005
Диоды
1N5819		0, 195		-		0, 8	0, 7	0, 045	0, 007	0, 007
Прочее
Датчик – AH3502		-	-	-	-	-	-		1, 000	1, 000
ЖК дисплей – WH1602A		0, 4	-	-	-	-	-	0, 95	0, 38	0, 38

Для расчета интенсивности отказов резисторов использовалась следующая модель [19]:

, (12)

где – коэффициент режима, определяемый по таблицам и зависящий от коэффициента нагрузки и температуры Т;

– коэффициент, зависящий от условий эксплуатации;

– коэффициент, зависящий от номинала резистора.

Для расчета интенсивности отказов конденсаторов использовалась следующая формула [19]:

, (13)

где – коэффициент, зависящий от величины номинальной емкости.

Математическая модель для расчета эксплуатационной интенсивности отказов для биполярных транзисторов и диодов может быть представлена следующим выражением [19]:

, (14)

где – коэффициент, учитывающий функциональное назначение прибора и также определяемый по таблицам;

– коэффициент, зависящий от величины максимально допустимой по техническим условиям на элемент нагрузки, мощности рассеивания (для транзисторов) или тока (для диодов);

– коэффициент, зависящий от величины отношения рабочего напряжения к максимально допустимому по техническим условиям.

Для расчета интенсивности отказов датчиков использовалась следующая формула[19]:

. (15)

Для микросхем интенсивность отказов lэ указывается в технических условиях (паспортах) на элемент.

Для всех групп элементов принят максимальный коэффициент нагрузки , что обеспечивалось техническими решениями при разработке электрических схем.

В соответствии с данными таблицы 6 суммарная интенсивность отказов , рассчитанная по формуле (9) при (без амортизации) и (для РЭА производственно-технического назначения), составляет:

1/ч.

Суммарная интенсивность отказов элементов системы управления в соответствии с (10) составляет:

1/ч.

Средняя наработка на отказ составляет:

12 3 4 Следующая ⇒