- •Министерство образования российской федерации марийский государственный технический университет
- •Предисловие
- •Введение Терминология электронных средств
- •Тенденции развития конструкций эс
- •1. Структура и классификация электронных средств
- •1.1. Конструкция эс как система
- •1.2. Свойства конструкций эс
- •1.3. Структурные уровни
- •1.4. Классификация электронных средств
- •Контрольные вопросы.
- •2. Факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.1. Факторы окружающей среды
- •2.2. Системные факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.2.1 Факторы, определяющие компоновку рэа
- •2.3. Факторы взаимодействия в системе «человек-машина»
- •2.3.1. Человеко-машинные системы, их классификация и свойства.
- •2.3.2. Психологические характеристики и параметры человека-оператора
- •2.4 Рабочая зона оператора
- •2.4.1. Формы рабочих зон
- •2.4.2. Размещение органов управления
- •2.4.3. Размещение средств отображения
- •2.4.4. Выбор типа индикаторных приборов
- •2.4.5. Рекомендации по оформлению лицевой панели
- •3. Конструкторское проектирование
- •Характер и вид конструкторских работ и организация творческой работы
- •Характер и вид конструкторских работ
- •3.1.2 Организация творческой работы конструктора
- •Общая методология конструирования эс
- •3.2. Стадии разработки эс
- •3.3. Выбор метода конструирования эс
- •3.4. Конструкторская документация
- •4. Современные и перспективные конструкции электронных средств
- •4.1. Компоновочные схемы фя цифровой мэа III поколения
- •4.2. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа III поколения
- •4.3. Компоновочные схемы фя цифровой мэа IV поколения
- •4.4. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа IV поколения
- •4.5 Компоновочные схемы приёмоусилительных фя мэа III поколения
- •4.6 Компоновочные схемы приемоусилительных фя мэа IV поколения
- •4.7 Компоновочные схемы блоков приёмоусилительной мэа
- •4.8. Компоновочные схемы модулей свч и афар
- •5. Системы базовых несущих конструкций
- •5.1. Конструкционные системы и иерархическая соподчиненность уровней эс
- •5.2. Основные виды конструкционных систем
- •Размеры полногабаритных настольно-переносных корпусов бнк “Надел-85”
- •5.4. Проблема развития бнк для современных эс
- •6. Унификация конструкций эс
- •6.1. Государственная система стандартизации (гсс)
- •6.2. Единая система конструкторской документации (ескд)
- •6.3. Разновидности стандартизации
- •6.4. Унификация эс
- •7. Тепловые и механические характеристики эс
- •7.1 Тепловой режим блоков мэа
- •7.2 Расчет тепловых режимов мэа
- •7.3. Механические воздействия на мэа
- •7.4 Защита блоков мэа от механических воздействий
- •8. Электромагнитная совместимость эс
- •8.2 Факторы, влияющие на эмс элементов и узлов эс
- •8.3. Наиболее вероятные источники и приемники наводимых напряжений (наводок)
- •8.4. Основные виды паразитных связей
- •8.4.1. Паразитная связь через общее сопротивление
- •8.4.2. Паразитная емкостная связь
- •8.4.3. Паразитная индуктивная связь
- •8.4.4. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная связь
- •8.5. Экранирование
- •8.5.1. Принципы экранирования электрического поля
- •8.5.2. Принципы экранирования магнитного поля
- •8.6 Фильтрация
- •8.7. Заземление
- •8.8. Виды линий связи и их электрические параметры
- •8.8.1. Волоконно – оптические линии связи (волс)
- •8.9 Конструирование электрического монтажа
- •8.9.1 Классификация электромонтажа эс
- •8.9.2. Требования к электрическому монтажу эс
- •8.9.3. Требования к контактным узлам (разъемным и неразъемным)
- •8.9.4. Конструирование электромонтажа объемным проводом
- •8.9.5. Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
- •8.9.6 Разъемы в эс
- •9. Влагозащита и герметизация
- •9.1. Выбор способа защиты металлических деталей и узлов с учетом требований по электропроводности корпуса изделий
- •9.1.1. Основные свойства некоторых металлических и химических покрытий
- •9.1.2. Лакокрасочные покрытия
- •9.1.3. Выбор защитного покрытия
- •9.2. Герметизация
- •9.2.1. Защита изделий изоляционными материалами
- •9.2.2. Герметизация с помощью герметичных корпусов
- •9.3. Примеры конструкций средств защиты
- •9.4. Выбор способа защиты от взрыво- и пожароопасной среды
- •10. Радиационная стойкость электронных средств
- •10.1. Основные понятия и виды облучения
- •10.2. Влияние облучения на конструкционные материалы
- •Характеристики радиационной стойкости материалов.
- •10.3. Влияние ионизирующего облучения на резисторы
- •Изменение номинального сопротивления резисторов (%) при кратковременном воздействии нейтронного облучения.
- •Величины нейтронного потока при котором возникают необратимые изменения в резисторах и короткое замыкание, нейтр/см2
- •10.4. Влияние ионизирующего облучения на конденсаторы
- •Влияние радиации на конденсаторы.
- •10.5. Влияние радиации на полупроводниковые диоды
- •10.6. Влияние радиации на транзисторы
- •10.6.1. Влияние радиации на коэффициент усиления
- •Значения коэффициента к.
- •10.7. Влияние облучения на электровакуумные приборы иинтегральные схемы
- •10.8. Методы конструирования, направленные на уменьшение влияния облучения на характеристики рэа
- •11.Системные критерии технического уровня и качества изделий
- •11.1. Основные сведения о качестве продукции и об управлении качеством эс
- •Единичные показатели качества – показатель качества продукции, относящийся к только к одному из ее свойств.
- •11.2. Требования к конструкциям эс и показатели их качества
- •11.3. Выбор элементной базы и материалов конструкции эс
- •12.Использование информационных технологий при проектировании электронных средств
- •12.1 Содержание и уровень информационных технологий
- •12.3. Особенности автоинтерактивного конструирования средствами малых эвм и арм
- •12.4. Примеры применения стандартных и оригинальных программ в проектировании эс
- •13. Технический дизайн при проектировании эс
- •13.1. Терминология, применяемая в художественном конструировании эс
- •13.2. Стандарты и качество изделий применительно к дизайну
- •Термины общих эргономических показателей качества изделий (по гост 16035 - 70)
- •13.3. Художественные вопросы конструирования эс
- •13.3.1. Композиция
- •13.3.2. Гармоничность и пропорциональность
- •13.3.3. Масштабность
- •13.3.4. Отделка изделия
- •13.3.5. Цветовое решение изделия
- •Заключение
- •Библиографический список Основная
- •Дополнительная
- •Оглавление
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
9.2.2. Герметизация с помощью герметичных корпусов
Это наиболее совершенный способ защиты узлов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. При разработке герметичных корпусов следует учитывать условия эксплуатации и, прежде всего изменения барометрического давления, внешние механические воздействия и возможные перепады температур.
Вакуум-плотная герметизация может быть выполнена с неразъемными и разъемными швами: первую используют для защиты малогабаритных узлов и устройств, вторую – для сравнительно больших блоков, требующих профилактической проверке и нуждающихся в смене ее отдельных элементов.
Герметичные неразъемные конструкции делают со швами, выполняемыми пайкой, сваркой, и др., а швы разъемных конструкций обеспечивают специальными прокладками (свинцовыми, резиновыми и др.).
Герметичные паяные соединения могут в некоторых случаях подвергаться распайке и выполнять роль разъемных конструкций, но этим не всегда можно воспользоваться в эксплуатации, так как даже после удачной распайки восстановить их прежнее качество практически не возможно.
Качество паяных швов зависит от материала корпуса и технологий пайки. Корпуса изделий, предназначающихся для пайки, обычно изготовляют из холоднокатаной стали (0,3 – 0,5 мм), латуни (0,25-0,8 мм) и алюминия (0,3-0,8 мм). Перед пайкой швов их хорошо облуживают. Швы, паянные мягкими припоями, допускают работу при температуре до 85°С. При большей температуре, вследствие перекристаллизации припоя, в швах могут образовываться поры и герметичность нарушится. Большие перепады температур (-60- +85°С.) вызывают деформации корпуса и также могут вызвать потерю герметичности. Для температуры выше 85°С необходимо пользоваться стальными корпусами и применять твердые припои.
Герметизация с помощью паяного демонтируемого соединения применяются для блоков, объем которого составляет 0,5 – 5 дм 3. этот способ обеспечивает натекание Вн = 1,33 * 10 -7 дм3 * Па / сек, что гарантирует работоспособность блока в течение 12 лет.
Сварные швы допускают большие механические нагрузки и в ряде случаев более технологичны, чем паяные. Для контактного, роликового и рельефного способов электросварки целесообразно использовать стальные листы толщиной 0,25 -0,5 мм, для дуговой сварки толщина свариваемых стальных листов должна быть не менее 1 мм. Холодная сварка может применяться только для алюминия с толщиной не менее 0,8 мм. Основная особенность герметичных сварных швов состоит в том, что они выдерживают большие перепады температур (-60 – + 200 оС).
Герметизация сваркой применяются для блоков, не подлежащих ремонту, объем которых не превышает 0,5 дм 3. Вскрытие таких блоков возможно путем механического снятия сварного шва. Это приводит к попаданию металлической пыли на бескорпусные элементы и может вызывать их отказ. Этот способ широко используется для герметизации корпусов микросхем и МСБ и обеспечивает натекание не 1,33 * 10 -10 дм3 * Па / сек.
В герметичных разъемных конструкциях между соединениями деталями (корпусом и крышкой) помещают прокладки из металла, способного упруго деформироваться. Условием непроницаемости герметичного соединения является сохранения во все время его службы контактного давления между уплотняющей прокладкой и соприкасающимися поверхностями. Значение контактного давления должно превышать перепад давлений разделяемых сред.
Применяют металлические и резиновые прокладки, удовлетворяющие этому условию. Металлические приладки из свинца, алюминия, красной меди. При стягивании винтами прокладки деформируются, в них может возникать напряжение, превышающие предел текучести. В резиновых прокладках уплотнения достигается действием упругих остаточных деформаций. Резиновые прокладки имеют форму сечения круглую, прямоугольную и т. д. При использовании резины в качестве прокладок необходимо учитывать, что для этого материала характерно свойство релаксации, т.е. постепенного падения внутренних напряжений при неизменном значении деформации. Причина релаксации – замедленная перестройка молекулярной структуры деформированной резины. Так, через 20 мин напряжение снижается на 14 % , через 2 –е суток – на 25 % и стабилизируется. При повторном обжатии релаксация меньше, всего 6 % за 20 суток. Поэтому узел уплотнения с резиновой прокладкой следует подтянуть через 2-е суток после сборки.
Резина (непористая) практически несжимаема, при давлении 800 МН / м 2 сжатие составляет всего 3 %. Температурный коэффициент линейного расширения резины равен 500*10-6 град-1, что примерно в 40 раз больше, чем у стали, и может при нагревании замкнутого узла привести к разрушению тонкостенной конструкции или к развитию вредных для резины механических перенапряжений. Резина не должна подвергаться эксплуатационным деформациям сжатия более чем на 30%, иначе быстро теряет свои эластичные свойства.
Герметизация с помощью уплотнительных прокладок применяется для блоков, объем которых превышает 3 дм3, так как блоки меньших размеров герметизировать данным способом нецелесообразно из-за больших потерь на элементы крепления. Этот способ обеспечивает натекание Вн =1,33 * 10 -4 дм3 * Па / сек.
Обеспечение герметичности осложняется, если из корпуса должны выходить валы устройств управления. Для уплотнения валика применяется фетровые или фторопластовые сальники. Необходимым условием работы сальника является отсутствие биения валика и высокая чистота поверхности (не ниже 7). Герметизация рукояток управления может быть выполнена с помощь резиновых колпаков.
Кабельные выводы делают с помощью герморазъемов.
Выводы в герметичном корпусе выполняют с помощью проходных изоляторов.
Следует учитывать климатические условия при герметизации в момент монтажа или ремонта. Герметизацию следует производить при более низкой температуре, чем точка росы.
Герметизированный узел и корпус должны бать предварительно высушены, операция герметизации должна протекать в среде сухого газа. В противном случае влага будет законсервирована внутри корпуса и при колебаниях окружающей температуры образуется конденсат.