Эскизная трассировка печатного монтажа (ПМ)

 

Разводка выполняется с учетом следующих конструктивных рекомендаций:

Рисунок 12 – Эскизная компоновка РЭА

 

- проводники располагаются по линиям координатной сетки;

- повороты проводников выполняются под углом, кратным 15 градусам;

- количество разветвлений должно быть минимальным;

- расстояние между проводниками должно быть выполнено с необходимым зазором по первому классу точности ПП. /7/

 

Проверочный расчет геометрических параметров ПМ

 

2.7.1 Определение минимального расстояния между проводниками:

S_min1 =  - ( + ), мм                              (11)

где L₀₁ – расстояние между центрами проводников,L₀₁=2,5мм. 5,0

b_max- максимальная ширина проводника, b_max=0,6 мм.

δ_l- допуск на расположение проводников, δ_l=0,15мм.

S_min1=2,5-(0,6+0,15)=1,75мм.

Рисунок 13 - Эскизная трассировка печатного монтажа

 

2.7.2 Минимальное расстояние между контактными площадками.

S_min2 = L₀₂ - (D_КПmax+ ), мм                         (12)

гдеL₀₂-расстояние между центрами контактных площадок,

L₀₂=2,5мм.

D_КПmax- максимальный диаметр контактной площадки,

D_КПmax= 1,55мм;

δ_р- допуск на расположение контактных площадок, δ_р=0,35 мм.

S_min2= 2,5-(1,55+0,35)=0,6 мм.

 

2.7.3 Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой.

S_min3= L₀₃ - (Dкп_max+b_max)/2, мм                (13)

где b_max - максимальная ширина проводников; b_max=0,6 мм.

- расстояние между проводником и контактной площадкой;

=2,5мм.

Dкп_max – максимальный диаметр контактной площадки; Dкп_max = 1,55мм.

S_min3= 2,5-(1,55+0,6)/2 = 1,425 мм.

Проведя расчеты, мы получили:

S_min1=1,75мм;

S_min2=0,6мм;

S_min3=1,425 мм.

Все минимальные расстояния на разводке, больше чем S_min = 0,3мм, и наша плата соответствует этому требованию. /7/

 

Расчет емкости между параллельными проводниками

 

Прежде чем приступить к изготовлению макета, проведем расчет паразитной ёмкости, (  пФ, по первому классу точности), чтобыизбежать наводок от этой емкости, которая ухудшит параметры нашей ПП. При несоответствии провести пере разводку ПП.

С=К*Lпр*e, пФ                                            (14)

где К - коэффициент, зависящий от ширины проводников и их взаимного расположения, см. график К = d/ b

b - ширина проводника, d - расстояние между проводниками.

L_пр - длина взаимного перекрытия проводников, см; Lпр = 0,25см…1,0см

e - относительная диэлектрическая проницаемость материала диэлектрического основания ПП, e=5.

Минимально допустимое значение С< = 5 пФ

d = L₀₁–b                                                    (15)

d = L₀₁ – b =2,5 – 0,45= 2,05мм;

K = d/b=2,05/0,45 =4,56;

С = 0,075*0,25*5=0,094пФ.

Допустимые значения  пФ, следовательно, отрицательного влияния на схему не будет. Исходя из конструкторско-расчетной части. можно сделать вывод: ПП соответствует всем параметрам 1 класса точности изготовления. На основе эскизов можно выполнить чертежи ПП и изготовить макет. /7/

 

Вывод по разделу

 

В этом разделе, в результате расчета в подразделе 2.3 была определена площадь и выбраны габаритные размеры печатной платы, на которой выполнена компоновка РЭ и трассировка печатного монтажа.

В результате расчётов, в подразделе 2.4 были получены следующие параметры ПМ:

- ширина печатного проводника, b=0,45±0,15;

- диаметры контактных площадок: D_КП1= мм и D_КП2=  мм.

В подразделах 2.5 и 2.6 был разработан эскиз компоновки РЭ на ПП (рис. 12), а также выполнена трассировка печатного монтажа (рис. 13)

В подразделах 2.7и 2.8 по результатам проверочных расчётов получили следующие значения минимальных расстояний между элементами печатного монтажа:

S_min1=1,75мм;

S_min2=0,6мм;

S_min3=1,425 мм.

Расчёт паразитных ёмкостей показывает, что печатная плата работоспособна, т.к. ёмкость не превышает 5 пФ и для неё возможна разработка рабочего чертежа. /7/

 

3 Специальное задание

Презентация доклада

 

Рисунок 14 – Слайд 1

Рисунок 15 – Слайд 2

Рисунок 16 – Слайд 3

Рисунок 17 – Слайд 4

Рисунок 18 – Слайд 5

Рисунок 19 – Слайд 6

Рисунок 20 – Слайд 7

Рисунок 21 – Слайд 8

Рисунок 22 – Слайд 9

Рисунок 23 – Слайд 10

Рисунок 24 – Слайд 11

Рисунок 25 – Слайд 12

Рисунок 26 – Слайд 13

Рисунок 27 – Слайд 14

 

Манометр типа ЭДМУ

3.2.1 Назначение манометра типа ЭДМУ

Приборы ЭДМУ (электрический дистанционный манометр унифицированный) предназначены для измерения давления в топливной системе и системе смазки, а также в других системах самолета.

Комплект ЭДМУ состоит из приемника давления и дистанционного электрического указателя. Приемник и указатель соединяются между собой электропроводкой, длина которой не влияет на показания прибора.

При наличии на самолете нескольких манометров можно применять также комбинированные приборы, представляющие собой сочетание двух или трех элементов в общем корпусе.

В комплект двухстрелочного манометра входят два приемника давления и один указатель. Комплект трехстрелочного манометра состоит из трех приемников и одного указателя.

Приемники и указатели ЭДМУ взаимозаменяемы. Это позволяет в условиях эксплуатации заменять любую неисправную часть комплекта без замены остальных частей.

Питание комплекта осуществляется от бортовой сети постоянного тока напряжением 27В. /2/

 

3.2.2 Конструкция манометра типа ЭДМУ

Рисунок 14 - Кинематическая схема приемника низкого давления ЭДМУ

Чувствительным элементом является мембранная коробка 1, воспринимающая изменяемое давление через динамический штуцер 2, при увеличении давления мембранная коробка 1 расширяется и толкает шток 3, нажимающий на одно из плеч прямоугольного рычага – качалки 4. При этом качалка поворачивается и перемещает другим своим плечом поводок 5, скрепленный со щеткодержателем поворачивается вокруг оси 7, причем подвижной контакт В (щетка) скользит по реостату 9. Обратный ход механизма при уменьшении давления обеспечивается возвратной пружиной 10, расположенной на оси поводка. Возвратная пружина изолирована от металлических частей и служит одновременно в качестве токоподвода к подвижному контакту. Концы реостата и возвратная пружина соединены электрическими проводами с контактами вилки 11, Чувствительный элемент и механизм приемника смонтирован внутри алюминиевого герметичного корпуса 12. Статистический штуцер 14 служит для соединения внутренней полости корпуса со статическим давлением или противодавлением. Перемещение контакта по реостату пропорционально разности давлений, подаваемых в штуцеры 2 и 13.

Приемники устанавливают на двигателе в таком месте, где вибрация не слишком велика (не более 10g). Приемники низкого давления крепят за ушко болтом. После затягивания гайку контрят контргайкой или проволокой. Динамический штуцер приемников соединяется медным алюминиевым трубопроводом с измеряемым давлением.

Статический штуцер соединяется таким же трубопроводом со статической магистралью или с противодавлением в зависимости от назначения прибора. /1/

 

3.2.3 Принцип работы манометра типа ЭДМУ

В электрических дистанционных унифицированных манометрах ЭДМУ в качестве чувствительных элементов применяются гофрированные мембраны, манометрические коробки и манометрические трубки. Для преобразования упругих деформаций чувствительных элементов в электрический сигнал используются потенциометры, включённые в мостовую схему.

Рисунок 15- Электрическая принципиальная схема манометра типа ЭДМУ

Измеряемое давление р поступает внутрь упругого ЧЭ, деформация которого посредством передаточно-множительного механизма передается щетке потенциометра П. Сопротивления Rx и Ry, образуют два переменных плеча моста Андерсона Два других плеча составляют резисторы R1 и R2. Катушки логометра L1 и L2 вместе с резистором Rд, образуют диагональ моста (резистор Rд необходим для выравнивания сопротивлений катушек).В полудиагональ моста включены резисторы R3 и R4, предназначенные для компенсации температурной погрешности, возникающей из - за изменения сопротивления катушек логометра с температурой. Резистор R3 изготовлен из меди, а резистор R4 из константана, что обеспечивает нужный температурный коэффициент сопротивления термокомпенсирующих резисторов Токи, протекающие по виткам катушек логометра, создают магнитные поля, которые воздействуют на постоянный магнит Е1, связанный со стрелкой указателя. При отсутствии деформации ЧЭ (давления внутри мембранной коробки и снаружи одинаковы) мост сбалансирован и через катушки протекают одинаковые токи, в результате чего стрелка указателя устанавливается в нулевое положение. При возникновении деформации ЧЭ и перемещении щетки потенциометра мост разбалансирован и через катушки логометра L1 и 12 будут протекать разные токи, в результате чего стрелка указателя отклонится от нулевого положения на угол, пропорциональный измеряемому давлению. Магнит Е2 служит для возврата стрелки указателя в нулевое положение при отключении питания. /3

 

3.2.4 Технические характеристики манометра типа ЭДМУ

Диапазоны измерений манометров этого типа от 0÷1 до 0÷150 кГ/см². В комплект входит датчик и указатель.Диапазоны измерений манометров этого типа от 0÷1 до 0÷150 кГ/см². В комплект входит датчик и указатель.

Электромеханические манометры имеют следующие инструментальные погрешности:

- остаточную деформацию упругого чувствительного элемента датчика (упругое последействие);

 

Таблица 4 - Основные характеристики возможных вариантов ЭДМУ

Тип прибора	Диапазон измерения	Рабочий участок кг/см^2	Допускаемая перегрузка кг/см^2
ЭДМУ-1	От 0 до 1	От 0 до 0,6	1,5
ЭДМУ-3	От 0 до 3	От 0,6 до 2,4	5
ЭДМУ-6	От 0 до 6	От 1 до 5	9
ЭДМУ-10	От 0 до 10	От 4 до 9	15
ЭДМУ-15	От 0 до 15	От 4 до 12	22,5
ЭДМУ-25	От 0 до 25	От 6 до 25	37

 

Окончание таблицы 4

Тип прибора	Диапазон измерения	Рабочий участок кг/см^2	Допускаемая перегрузка кг/см^2
ЭДМУ-80	От 0 до 80	От 5 до 60	100
ЭДМУ-100	От 0 до 100	От 0 до 80	150
2ЭДМУ-2	От 0 до 2	От 0,4 до 1,6	3
2ЭДМУ-15	От 0 до 15	От 4 до 12	22,5
2ЭДМУ-80	От 0 до 80	От 10 до 60	100
3ЭДМУ-80	От 0 до 80	От 10 до 60	100

 

- температурную погрешность (от изменения температуры окружающей среды и трения в передаточно-множительном механизме датчика, в том числе и от трения в скользящем контакте щетки потенциометра);

- шкаловую погрешность указателя.

Инструментально-шкаловые погрешности в рабочем участке шкалы при нормальной температуре окружающей среды не превышают +-4% от предела измерений.

Наличие этих погрешностей обусловливает необходимость периодических проверок электромеханических манометров. /4/

Проверка осуществляется при помощи специальных установок в сроки, установленные регламентом технического обслуживания приборного оборудования самолета.

 

Заключение

 

 

В курсовом проекте была поставлена цель и задачи к ней, а также была выдвинута гипотеза.

Цель курсового проекта (КП):

- разработать конструкцию ПП реле времени.

Задачи:

- рассмотреть принцип работы электрической принципиальной схемы реле времени;

- выбрать элементную базу на соответствие Э3;

- произвести расчет площади ПП;

- произвести расчет параметров печатной платы.

Гипотеза: при проектировании платы - плата будет работать.

В 1 разделе пояснительной записки был изучен принцип работы устройства по электрической принципиальной схеме, также выбрана элементная база, соответствующая номиналам электрической принципиальной схемы.

Во 2 разделе было проанализировано техническое задание на курсовой проект, обоснован выбор диэлектрического основания печатной платы, произведен расчет параметров ПП, в результате расчета в подразделе 2.3 была определена площадь и выбраны габаритные размеры печатной платы, на которой далее будет выполнена компоновка РЭ и трассировка печатного монтажа.

В результате расчётов, в подразделе 2.4 были получены следующие параметры ПМ:

- ширина печатного проводника, b=0,45±0,15;

- диаметры контактных площадок: D_КП1= мм и D_КП2=  мм.

В подразделах 2.5 и 2.6 был разработан эскиз компоновки РЭ на ПП (рис. 12), а также выполнена трассировка печатного монтажа (рис. 13)

В подразделах 2.7 и 2.8 по результатам проверочных расчётов получили следующие значения минимальных расстояний между элементами печатного монтажа:

S_min1=1,75 мм;

S_min2=0,6 мм;

S_min3=1,425 мм.

Расчёт паразитных ёмкостей показывает, что печатная плата работоспособна, т.к. ёмкость не превышает 5 пФ и для неё были разработаны чертежи.

По результатам расчетов были выполнены чертежи:

- АТКП 12.02.01.16.107 Э3. Реле времени. Схема электрическая принципиальная

- АТКП 12.02.01.16.107. Реле времени. Печатная плата

- АТКП 12.02.01.16.107 СБ. Реле времени. Сборочный чертеж

- АТКП 12.02.01.16.107 Э3 Манометр типа ЭДМУ. Схема электрическая принципиальная

В качестве специального задания был изучен принцип действия, рассмотрена конструкция и назначение электрического дистанционного унифицированного манометра ЭДМУ и выполнена презентация.

В ходе проектирования ПП была подтверждена гипотеза.