Материал: Устройства автоматики и информатики. курсовое проектирование. Кисурин А.А., Бурковский В.Л

Примечание. Значения допустимых величин паразитной емкости между двумя соседними проводниками определялись при условии использования на печатной плате микросхем одной серии.

Таблица 27

Значения допустимой индуктивности шин заземления

3.5.6. Определение допустимых дли проводников

Допустимая длина параллельно расположенных проводников l_доп с учетом С_пар и L_пар определяется:

где U_пу – значение помехоустойчивости микросхем, приводимое.

в Т_У на эти микросхемы, В;

U_o - значение логического нуля, приводимое в ТУ, В;

К_м – коэффициент запаса, Км =0,5 до 1,0;

ΔI – перепад тока в цепи питания при переключении МС, А.

Допустимая длина шины заземления lз.доп.

l_з.доп. =

Для снижения уровня помех, обусловленного индуктивностью шин питания и заземления, следует увеличивать ширину шин W до 5 мм, располагая их друг под, другом с целью получения возможно большей конструктивной емкости фильтра цепи питания.

3.5.7. Выбор конденсатора фильтра

Сф ≥

где Сф – емкость сглаживающего фильтра;

Δt – наибольшая длительность фронта импульсного тока, мкс;

р – число необходимого уменьшения амплитуды паразитной осцилляции в шинах питания; выбирается от 10 до 50;

L_ш – суммарная индуктивность участка шин питания и заземления, по которым замыкается ток переключения схем, мкГн

где l₃ – длина участка шины питания, см;

Т – толщина шины питания (заземления), см;

W - ширина шины питания (заземления).

Тип конденсатора выбирается по емкости Сф и модулю сопро-тивления этого конденсатора Zн , Ом:

где U_T - амплитуда падения напряжения на конденсаторе фильтра, В;

I_T - амплитуда тока, проходящего через конденсатор, А.

Для одновременного уменьшения низкочастотной и высокочастотной паразитной осцилляции в шинах питания параллельно низкочастотному конденсатору фильтра включают один или несколько высокочастотных конденсаторов с малым модулем сопротивления.

3.5.8. От действия помех электрических, магнитных и электромагнитных полей аппаратура защищается экранами, выполненными в виде металлических кожухов. Экранирующее действие кожухов обусловлено отражением поля от металла и затуханием его при прохождении через металл.

При проектировании экранов отражением обычно пренебрегают, а его действие добавляют к действию ослабления:

А = 0,085 δ √f ,

где А – ослабление магнитного поля, дБ;

δ - толщина медного экрана, мм;

f - частота поля, МГц.

Для уменьшения магнитного поля трансформатора или дросселя используют ферромагнитные экраны: при δ = 1 мм, f = 50-5000 Гц ослабление получается на 5-8 дБ.

3.6. Расчет размерных цепей

3.6.1. Размерной цепью называется замкнутая цепь взаимно связанных размеров, относящихся к одной или нескольким деталям и координирующих относительное положение поверхностей или осей этих деталей.

Задачей расчета размерных цепей является:

а) определение суммарного поля допуска δ_max и δ_min звена по данным поля допуска составляющих звеньев;

б) определение наиболее рациональных допусков на составляющие звенья в зависимости от заданного поля допуска замыкающего звена.

Существует два вида расчетов размерных цепей:

а) экстремальный расчет размерных цепей на max и min;

б) теоретико-вероятностный метод. Теория расчетов базируется на основных положениях теории точности механизмов и машин.

3.6.2. Расчет размерных цепей на max и min

Этот вид расчета применяется для малозвенных цепей высокой точности и для всех цепей малой точности.

Исходным выражением для расчета точности по назначению механизмов и систем является

где - коэффициент влияния; определяет

пропоциональность изменения выходной величины θ∑ от погрешности параметра q;

q – конструктивный параметр составляющего звена;

n - количество звеньев;

Δ θ∑ - значение замыкающего звена

Δ θ_∑ =

В чертежах указываются допустимые отклонения выходной величины каждого параметра q_i .

δ∑ - суммарное отклонение (поле допуска) изделия;

δ∑ = -общее выражение для расчета допуска замыкающего звена

δ∑ = q∑max - q∑min ,

где q∑max - максимальное значение замыкающего звена;

q∑min - инимальное значение замыкающего звена

q∑max =

где qj - увеличивающие (положительные) звенья;

1…т - их количество;

q_k - уменышающие (отрицательные) звенья;

т+1…п - их количество.

Звенья размерных цепей с линейными размерами обозначаются заглавными буквами русского алфавита (кроме А), а с угловыми размерами – буквами греческого алфавита (кроме α и β). Каждой цепи присваивается своя буква. Замыкающее звено получается последним и обозначается индексом “ Z ” . Составляющие звенья нумеруются последовательно по направлению часовой стрелки, начиная со звена, соседнего с замыкающим. По звеньям строится графическое изображение размерной цепи, причем увеличивающие (положительные) звенья направлены вправо (вверх), уменьшающие (отрицательные) – влево (вниз). Данные рекомендуется заносить в табл.28.

Рис.16. Схема устройства для расчета размерных цепей

Таблица 28

Продолжение табл.28

Рис. 17. Графическое изображение размерной цепи.

3.6.3. Теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей cтататичеcким иccледованием точности производства для данного изделия или по выбранному закону распределения.

Для серийного постоянного производства

К = I;

N_i - коэффициент влияния;

n - количество звеньев.

Коэффициент рассеивания выходной величины К_∑ завиcит от qi и законов распределения ошибок

К_∑ = 1, если все параметры q_i имеют распределение погрешности по закону Гаусса (Кj = I), или число параметров qi c доминирующими однородными по величине допусками c любыми одновершинными законами распределения ≥ 5/п ≥ 5/, или число параметров q_i с доминирующими однородными по величине допусками с любыми одновершинными законами распределения ≥ 8/п ≥ 8/.

В остальных случаях К_∑ определяется по формуле:

Для случая, когда поле допуска δ_∑ ≠ 6 δ, К_∑ выбирается из табл.29.

Таблица 29