ZASADY KONSTRUKCJI APARATURY ELEKTRONICZNEJ

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ZASADY KONSTRUKCJI APARATURY ELEKTRONICZNEJ"

Seweryna Sikorska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej ZASADY KONSTRUKCJI APARATURY ELEKTRONICZNEJ Dr hab. inż. JAN FELBA Profesor nadzwyczajny PWr 1

2 PROGRAM WYKŁADU Cele i bariery Ogólne zasady konstruowania aparatury elektronicznej Materiały konstrukcyjne stosowane w elektronice Wspomaganie komputerowe procesu konstruowania Modularyzacja i standaryzacja Ergonomia, odbiór informacji, sterowanie Narażenia środowiskowe Odprowadzanie ciepła, chłodzenie Kompatybilność elektromagnetyczna aparatury elektronicznej 2

3 WŁAŚCIWOŚCI TERMICZNE pojemność cieplna; rozszerzalność cieplna; przewodność cieplna POJEMNOŚĆ CIEPLNA C JEST ZDOLNOŚCIĄ MATERIAŁU DO ABSORBOWANIA CIEPŁA Z OTOCZENIA I OZNACZA ILOŚĆ ENERGII POTRZEBNEJ DO JEDNOSTKOWEGO WZROSTU TEMPERATURY CIAŁA. dq C dt Cv AT 3 Cv 25 J/mol K [J/mol K] 3R 3

PROGRAM ANSYS Cel modelowania numerycznego: wyznaczenia maksymalnego naprężenia Smax jako funkcji amplitudy temperatury obciążenia T, a następnie wyznaczenie

4 PROGRAM ANSYS Cel modelowania numerycznego: wyznaczenia maksymalnego naprężenia Smax jako funkcji amplitudy temperatury obciążenia T, a następnie wyznaczenie trwałości zmęczeniowej Nf. 1,0E+07 Nf[cykle] 1,0E+06 1,0E+05 1,0E+04 1,0E+03 1,0E+02 T[K] 1,0E A. Wymysłowski 4

MODUŁ zawiera obwód elektroniczny stanowiący, w miarę możliwości, zamknięty węzeł funkcjonalny urządzenia o określonych wartościach wejście wyjście, jest wykonany w jednej technologii (opracowanej

5 MODUŁ zawiera obwód elektroniczny stanowiący, w miarę możliwości, zamknięty węzeł funkcjonalny urządzenia o określonych wartościach wejście wyjście, jest wykonany w jednej technologii (opracowanej dla wszystkich zespołów tego samego rodzaju) ma wymiary zewnętrzne identyczne z wymiarami pozostałych zespołów tego samego rodzaju. ZASADNICZE ELEMENTY KONSTRUKCYJNE I PRZYŁĄCZENIOWE : podstawa montażowa (płytka obwodu drukowanego jedno lub wielowarstwowa z elementami elektronicznymi) złącza wewnętrzne i zewnętrzne elementy regulacyjne elementy wsporcze, mocujące i zabezpieczające elementy zabezpieczające przed narażeniem środowiska (mogą być zastosowane na wyższym poziomie montażu). 5

6 OPERATOR CZĘŚĆ SYSTEMU OPERATORA NALEŻY TRAKTOWAĆ JAKO CZĘŚĆ UKŁADU APARATURACZŁOWIEK-OBIEKT I OPISAĆ GO POPRZEZ CHARAKTERYSTYKĘ PARAMETRÓW WEJŚCIOWYCH I WYJŚCIOWYCH FAZY PRACY OPERATORA RECEPCJA SYGNAŁÓW 2. odbiór informacji dotyczących bieżącego stanu sterowania 2. dostrzeganie i odkrywanie sygnału (lampka zaświeciła się) 3. przetwarzanie informacji istotnych w postać umożliwiającą podjęcie decyzji 3. rozróżnianie i identyfikacja sygnału (świeci się lampka 4. podjęcie decyzji wykonanie czynności sterowniczych czerwona a nie zielona) zrozumienie treści, interpretacja sygnału (zaświecenie się czerwonej lampki oznacza że..) 6

7 TEMPERATURA Stosując metodę elementów skończonych i przyjmując zmiany temperatury w zakresie od -40ºC do +125ºC (w cyklu jednogodzinnym) obliczono naprężenia i skutki tych naprężeń. +125ºC 9-40ºC

8 KOROZJA Generalnie, tworząca się na powierzchni metalu warstwa tlenku powoduje znaczne ograniczenie szybkości utleniania wówczas, gdy: stosunek objętości tlenku do objętości zużytego do jego utworzenia metalu (współczynnik Pillinga-Bedwortha, R) jest zbliżony do jedności, tlenek jest mocno związany z podłożem metalowym, temperatura topnienia tlenku jest wysoka przewodność elektryczna tlenku jest mała, prężność par tlenku jest mała, współczynniki rozszerzalności cieplnej tlenku i metalu są zbliżone, tlenek ma dobrą plastyczność. nie chroniący metalu przed utlenianiem (R = 0,82) chroniący (R = 1,28) słabo chroniący, tlenki odpryskują od podłoża (R = 2,33) 8

9 Przykład: próba Db wilgotne gorąco cykliczne (cykl h) norma E04604/02. BADANIA ŚRODOWISKOWE 9

10 ZŁOŻONA WYMIANA CIEPŁA Jeśli ciecz lub gaz styka się z ciałem stałym o innej temperaturze, następuje wymiana ciepła, w której występują jednocześnie dwa zjawiska: przewodzenie i konwekcja PRZEJMOWANIE CIEPŁA Przepływ laminarny Przepływ turbulentny 10

11 ZABEZPIECZENIA PRZED WYŁADOWANIAMI ATMOSFERYCZNYMI Wyładowania atmosferyczne, zagrożenia: zakłócenia promieniowane zakłócenia przewodzone Zabezpieczenia polegają na stworzeniu systemu ochrony z powietrza (odgromników), oraz systemu blokad w liniach przesyłowych 11

12 WYŁADOWANIA ELEKTROSTATYCZNE UNIKANIE warunków sprzyjających wyładowaniu: magazynowanie elementów elektronicznych w kasetach i pojemnikach odprowadzających ładunek pracę na antystatycznych stanowiskach stosowanie ekranów łączenie części ruchomych w taki sposób aby nie powstawały miedzy nimi szczeliny ograniczające przepływ ładunków metalizację elementów polimerowych (o rezystancji powierzchniowej 1 / ) i stosowanie maksymalnie rozbudowanych połączeń miedzy nimi zachowanie odpowiednio dużych odległości między elementami nieprzewodzącymi i przewodzącymi unikanie ostrzy w konstrukcjach stosowanie uziemień 12

Podobne dokumenty

wymiana energii ciepła

wymiana energii ciepła Karolina Kurtz-Orecka dr inż., arch. Wydział Budownictwa i Architektury Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych 1 rodzaje energii magnetyczna kinetyczna cieplna światło dźwięk