Материал: Автоматизированные системы диагностики, контроля и испытаний приборов. методические указания к лабораторным работам для студентов. Костюков А.С., Башкиров А.В

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ, КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ ПРИБОРОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ для студентов направления 11.03.03 «Конструирование

и технология электронных средств» (профиль «Проектирование и технология радиоэлектронных

средств») всех форм обучения

Воронеж 2021

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

1.АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ИСПЫТАНИЯ

ИКОНТРОЛЯ РЭА

Постоянное увеличение функциональной сложности и интеграции, повышение надежности элементной базы, широкое внедрение цифровых методов обработки и передачи информации и микропроцессорных устройств привели к тому, что изменились как объект испытаний РЭА, так и контрольно-испытательная аппаратура.

Одновременно повысились требования к РЭА по стойкости к воздействию внешних факторов, надежности, долговечности, что вызвало значительное увеличение объема испытаний, привело к увеличению трудоемкости испытаний и контроля и парка испытательной техники.

Кроме того, изменилось соотношение между деятельностью контрольно-измерительных и испытательных операций. Если раньше они соотносились как 1:5, то теперь время измерений в несколько раз превосходит время испытаний, особенно для устройств персональных электронных средств с элементами повышенной степени интеграции.

В настоящее время трудоемкость деятельностью контрольноиспытательных операций составляет 40-50 % общей трудоемкости изготовления средств ПЭ. Только на долю приемосдаточных периодических испытаний и испытаний на долговечность приходится около 10 % трудоемкости изготовления изделия. Опыт показывает, что объем испытаний за 5 лет возрастет в среднем в

2-2,5 раза.

Поэтому автоматизация контрольно-испытательных операций является одним из ведущих направлений в повышении качества и надежности средств РЭА [2].

До настоящего времени предприятия оснащались общетиповым испытательным оборудованием, которое позволяло имитировать практически все виды единичных внешних воздействующих факторов, например, положительную и отрицательную температуры, повышенную влажность, соляной туман, солнечную радиацию, вибрацию, удар и т.д.

3

Высокая трудоемкость контрольно-испытательных операций частично объясняется тем, что проведение испытаний на таком оборудовании требует значительных затрат на подготовительнозаключительные операции;

изготовление приспособлений для крепления изделий, монтажа изделий на приспособления и их установку на испытательном оборудовании, разработку, сборку и подключение контрольно-измерительных приборов, источников питания.

Соотношение времени на подготовительно-заключительные операции и времени собственно испытаний определяет реальную производительность оборудования - так называемый коэффициент эффективности испытаний:

где tИ - «чистое» время испытаний без учета времени выхода на рабочий режим;

tПЗ - время на подготовительно-заключительные операции. Для 70 % видов периодических испытаний Кэф лежит в

пределах 0,125 - 0,88 (виброустойчивость, теплоустойчивость, линейные ускорения.холодоустойчивость, ударопрочность).

Создание нового поколения универсального оборудования, позволяющего на одной установке проводить испытания различных видов и в любой последовательности, обеспечивает повышение производительности, информативности и уровня автоматизации испытаний. Информативность увеличивается за счет увеличения количества данных, получаемых в единицу времени, и измерения параметров изделий при комбинированном воздействии внешних факторов. Алгоритм управления такими установками достаточно сложен, что также диктует необходимость автоматизации управления ходом испытаний.

Проблема автоматизации испытаний в своем развитии прошла несколько стадий. Все операции технологического процесса испытаний можно сгруппировать.

К первой группе отнесем операции, связанные с измерением параметров испытательного режима и управления режимом испытаний.

4

Вторая группа операцийэто измерение параметров испытываемого изделия.

Третья группа связана со сбором и обработкой результатов измерений параметров испытываемого изделия.

К четвертой группе относится оставшаяся часть вспомогательных операций, операций по аттестации оборудования поддержанию высокой достоверности результатов испытаний.

На первой стадии автоматизации испытаний были решены задачи автоматического управления специализированными испытательными установками: камерами сухого и влажного тепла, холода, виброустановками, барокамерами. Это обеспечило поддержание параметров испытательного режима в определенных пределах, указываемых в программе испытаний и технических условиях (ТУ) на изделие.

При этом показания приборов, характеризующих режим испытаний, выводились на небольшой пульт управления испытательной установкой. При отклонении параметров сверх установленных пределов подавался световой или звуковой сигнал. Таким образом автоматизировалась первая группа операций.

Система автоматизированного управления с кибернетической точки зрения представляет собой непрерывную замкнутую систему (с отрицательной обратной связью) автоматической стабилизации или программного управления (рис. 1).

Примером системы, служащей для поддержания постоянных значений регулируемых величин, может быть система стабилизации температуры ТВК-1 с использованием в качестве датчиков контактных ртутных термометров.

В системах программного управления задающее воздействие изменяется по определенным законам, представленным в виде функций

времени. Примером такой системы может служить автоматическая система пуска, подготовки к работе и включения вакуумной испытательной установки.

Испытания РЭА в замкнутой системе автоматического управления

5