Розробка металошукача з виводом інформації на рідкокристалічний дисплей

Період слідування лічильних імпульсів визначається за формулою:

  (3. 7)

де FCLK = 50000 Гц – тактова частота, яку часто беруть кратною частоті мережі (50, 100 або 200 кГц).

Тоді:

Частота дискретизації оцінюється по числу розрядів і часу перетворення використання АЦП визначається за формулою:

  (3. 8)

Пропускна здатність каналу складання та обробки даних (Q) оцінюється по числу розрядів і час перетворення, використовуваного АЦП, й визначається за формулою:

  (3. 9)

Максимально припустима частота в системі перетворення даних залежить від частоти перетворення й кількості каналів у них й визначається за формулою:

  (3. 10)

де n =1 – число каналів системи; fпр – частота перетворення сигналу, яка визначається за формулою:

  (3. 11)

Максимальна частота перетворення сигналу в системі збору даних визначається за формулою:

  (3. 12)

 У цифровому вимірювальному приладі можуть використовувати АЦП, які відслідковують аналоговий сигнал із заданою точністю доти, поки швидкість його зміни не перевищить швидкості спостереження перетворення. Таким чином, час спостереження без застосування зовнішнього пристрою вибірки та зберігання визначається за формулою:

(3. 13)

де Uп. ш = 4 В – напруга повної шкали перетворення, відповідне до діапазону вхідного аналогового сигналу АЦП.

Властивість АЧХ каналу обробки аналогової інформації багато в чому визначається значенням часу апертури АЦП. Якщо це значення нормоване, то коефіцієнт спаду АЧХ для гармонійного вхідного сигналу, що досягає амплітуди в момент подачі імпульсу на тактовий вхід перетворювача:

  (3. 12)

де Кs – коефіцієнт спаду АЧХ; tx – період проходження вхідного аналогового сигналу; ta час апертури, який визначається за формулою:

  (3. 15)

де fx = 10 кГц – частота проходження вхідного аналогового сигналу.

Статична погрішність перетворювача визначається за формулою:

  (3. 16)

де Uxmax = 4 В – максимальне значення напруги вхідного аналогового сигналу.

 

 

Надійність – властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи експлуатаційні показники в заданих межах, протягом необхідного проміжку часу. Надійність так само можна визначити як фізичну властивість виробу, яка залежить від кількості та якості елементів що входять в нього, а так само від умов експлуатації. Надійність характеризується відмовою – порушенням працездатності виробу. Відмови можуть бути поступові та раптові. Поступова відмова виявляється у поступовій зміні параметрів елементів схеми і конструкції. Раптова відмова виявляється у вигляді стрибкоподібної зміни параметрів радіоелементів (РЕ). Усі вироби поділяються на відновлювані та невідновлювані.

Надійність апаратури визначається надійністю і кількістю елементів, що використовуються в ній. Оскільки надійність є одним з основних параметрів виробу, то проектована апаратура повинна оцінюватися разом з іншими параметрами, і на основі цих розрахунків можна зробити висновки про правильність вибраної схеми і конструкції виробу.

На етапі проектування, коли ще точно не визначені режими роботи схеми пристрою, проводять орієнтовний розрахунок, задаючись орієнтовними даними, що визначають умови роботи. Так, за температуру навколишнього середовища для кожного з елементів може бути прийняте середнє значення температури всередині блока, визначене на основі даних про кількість теплоти, що виділяється всередині блока, його габаритних розмірів, умов тепловіддачі та температури середовища навколо блока.

Розрахована таким чином температура не враховує місцевих перегрівів, створюваних окремими елементами, що виділяють значну кількість теплоти.

Для зручності розрахунку однотипні компоненти, що знаходяться при однакових (близьких) температурах і працюють при однакових (близьких) електричних навантаженнях, можна об'єднувати в одну групу.

Дані, необхідні для розрахунку параметрів надійності: схема електрична принципова розробленого пристрою (Э3), перелік елементів ПЕ і Э3, що використовуються у схемі пристрою, температура навколишнього середовища, фактичне значення параметра (Кн), значення інтенсивностей відмов для кожного типу застосованих радіокомпонентів (о), конструктивні особливості радіокомпонентів.

За даними, що містяться в технічних умовах на радіокомпонент, розраховуємо значення параметра, що визначає надійність, а також структурну характеристику радіокомпонента (для транзистора – кремнієвий, для конденсатора – керамічний тощо).

Надійність елементів функціонального модуля є одним з чинників, що істотно впливає на інтенсивність відмови виробу в цілому. Інтенсивність відмов елементів залежить від конструкції, якості виготовлення, від умов експлуатації і від електричних навантажень у схемі.

При збільшенні коефіцієнта навантаження інтенсивність відмови збільшується. Також вона збільшується, якщо радіокомпонент експлуатується в більш жорстких умовах: з підвищеною температурою навколишнього повітря і вологості, збільшених вібраціях, ударах тощо. Однак найбільший вплив на надійність пристрою чинить температура та коефіцієнт навантаження.

Вплив на надійність фактичного значення коефіцієнта навантаження і температури враховуємо за допомогою коефіцієнта впливу, значення якого для деяких груп радіокомпонентів наведені у табл. 3. 1, з якої визначаємо значення коефіцієнта α, для цього використовуємо температуру навколишнього середовища (приймаємо t = 20oC) і обчислений коефіцієнт навантаження. З таблиць, у яких наведені орієнтовні значення інтенсивностей відмов для деяких груп радіокомпонентів [6], вибираємо значення  для необхідних елементів. Ці значення інтенсивностей відмов отримані для випадку, коли коефіцієнт навантаження Кн = 1 і температура t = 20С і позначаються 0. За табл. 3. 1 визначаємо значення коефіцієнта α, для цього використовуємо температуру навколишнього середовища і розрахований коефіцієнт