Розробка металошукача з виводом інформації на рідкокристалічний дисплей

причому приймаємо i = 0 для усіх типів РЕ схеми пристрою, на які не впливають параметри Кн і α (наприклад, мікросхеми).

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.

Знаходимо інтенсивність відмов при заданому значенні температури навколишнього середовища і навантаження для кожної групи радіокомпонентів, залежно від кількості елементів даного типу, за формулою:

  (3. 18)

де mi – кількість елементів, що належать до одного типу і працюють в однакових умовах; i – інтенсивність відмов даного типу елементів.

Інтенсивність відмов функціонального вузла або приладу в цілому визначається за формулою:

  (3. 19)

Інтенсивність відмов елементів залежно від умов експлуатації виробу визначається за формулою:

  (3. 20)

де Λi – номінальна інтенсивність відмов для кожного типу елементів; К1 і К2 – поправкові коефіцієнти, які залежать від дії механічних чинників. Для стаціонарної апаратури беремо рівними К1 = 1, 04, К2 = 1, 03, К3 – поправковий коефіцієнт, який описує залежність від дії вологості та температури. Для вологості 60…70% і температури t = 20…40 0С К3 = 1, К4 визначає залежність від атмосферного тиску, за нормальних умов дорівнює К4 = 1, 14, Q – залежність від температури поверхні елемента і коефіцієнта навантаження (Кн, t), визначається за графіками [6].

Визначаємо основні показники надійності за (3. 17) – (3. 20) і заносимо результати обчислень до табл. 3. 1.

 

 

 

Імовірність безвідмовної роботи для системи без резервування дорівнює:

  (3. 21)

 де Λ/ – інтенсивність відмов схеми; t – заданий час безвідмовної роботи схеми; tp – час безвідмовної роботи.

Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи за формулою для декількох довільно взятих часових точок (наприклад: t1 = 100 год, t2 = 500 год, t3 = 1000 год, t4 = 5000 год, t5 = 10000 год). За результатами розрахунків будуємо графік залежності безвідмовної роботи від часу (рис. 3. 1).

Визначаємо середній час напрацювання на відмову за формулою:

 ; (3. 22)

Кількість відмов за рік знаходимо за формулою:

 ; (3. 23)

де ФД – дійсний фонд річної роботи. У середньому для приладу, що працює в одну зміну (не більше 8 годин за добу) беремо значення 2015 годин/рік (у три зміни – 5960 годин/рік).

Імовірність відмови для розрахованих значень часу безвідмовної роботи P (tp) знаходимо за формулою:

  (3. 24)

За результатами розрахунків будуємо графік залежності ймовірностей відмови від часу (рис. 3. 2).

 

 

У даному курсовому проекті було розроблено металошукач з відображенням вихідного сигналу через АЦП на рідкокристалічний дисплей.

При проектуванні даного пристрою за основу було взято схему електричну принципову із довідника та за умови технічного завдання було оцифровано сигнал з виводом на рідкокристалічний дисплей. Для реалізації поставленого завдання було використано АЦП на мікросхемі КР572ПВ5 з виводом інформації на рідкокристалічний дисплей ИЖЦ5-4/8.

Також було проведено розрахунок надійності проектованого пристрою. У розрахунку було знайдено інтенсивність відмов та напрацювання на відмову. Напрацювання на відмову дорівнює 15806 годин, що є нормальним для такого металошукача.

Отже, металошукачами називають електронні пристрої, які виявляють присутність металу не контактуючи з ним (завдяки випромінюванню радіохвиль і уловлюванню вторинних сигналів), і, виявивши, інформує про цей факт оператора (звуковим сигналом, переміщенням стрілки і так далі).

При включенні приладу в пошуковій голівці створюється електромагнітне поле, яке поширюється в довкілля, будь то земля, камінь, вода, дерево, повітря. На поверхні металів, що потрапили в зону дії пошукової котушки під дією електромагнітного поля виникають так звані вихрові струми. Ці вихрові струми створюють власні зустрічні електромагнітні поля, що призводять до зниження потужності електромагнітного поля, що створюється пошуковою котушкою, що і фіксується електронною схемою приладу. Електронна схема металошукача обробляє отриману інформацію і сигналізує про виявлення металу.

 

 

1. Цикин И. А. Дискретно-аналоговая обработка сигналов / И. А. Цикин. – М. : Додека, 2003. – 160 с.
2. Гершунский Б. С. Основы электроники и микропроцессорной техники / Б. С. Гершунский. – К. : Вища школа. 1990. – 287 с.
3. Рычина Т. А. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы: Учебник для вузов / Т. А. Рычина, А. В. Зеленский. – М: Радио и связь, 2005. – 352 с.
4. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника / Е. П. Угрюмов. – СПб. : БХВ-Петербург, 2004. – 528 с.
5. Хоровиц П. Ю. Искусство схемотехники: в 3-х томах Т. 1. Пер. с англ. 4-е изд., перераб. и доп. / П. Ю. Хоровиц, У. К. Хилл. – М. : Мир, 1993. – 413 с.
6. Пацюра И. В. Надёжность электронных систем / И. В. Пацюра, В. И. Корнейчук, Л. В. Довбыш. – К. : СВІТ, 1997. – 132 с.
7. Горлач А. А. Цифровая обработка сигналов в измерительной технике / А. А. Горлач, М. Я. Минц, В. Н. Чимков. – К. : Техника, 1985. – 151 с.
8. Усатенко С. Т. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Справочник / С. Т. Усатенко, Т. К. Каченюк, М. В. Терехова. – М. : Издательство стандартов, 1989. – 325 с.
9. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы / В. Л. Шило. – М. : Радио и связь, 1988. – 352 с.
10. Федорков Б. Г. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение / Б. Г. Федорков, В. А. Телец. – М. : Энергоатомиздат, 1990. – 320 с.
11. Маячин Ю. А. 180 аналогових мікросхем, 1993. – 128с.