Автоматизована система первинного гідролокаційного оброблення інформації

Блізнєцов, Євгеній Анатолійович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8406

Title:	Автоматизована система первинного гідролокаційного оброблення інформації
Authors:	Трембовецька, Руслана Володимирівна Блізнєцов, Євгеній Анатолійович
Keywords:	полімерні композиційні матеріали;лазерна обробка;автоматизована система керування;контур різу
Issue Date:	6-Jun-2025
Abstract:	У роботі розглянуто розробку пристрою автоматичного відслідковування контуру різу лазерного верстату для обробки полімерних композиційних матеріалів із використанням автоматизованої системи керування технологічним процесом. The work considers the development of a device for automatic tracking of the cutting contour of a laser machine for processing polymer composite materials using an automated technological process control system.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8406
Appears in Collections:	174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Робототехнічні системи та автоматизація)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Диплом бакалавр_Блізнецов Є.pdf Restricted Access	КРБ Блізнєцов Є.	4.22 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ,
АВТОТРАНСПОРТУ ТА МАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРИЛАДОБУДУВАННЯ, МЕХАТРОНІКИ ТА
КОМП‘ЮТЕРИЗОВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Допущено до захисту
Завідувач кафедри ПМКТ
_______ Максим БОНДАРЕНКО
«___» ___________ 2025 р.

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
ДО КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ БАКАЛАВРА

на тему «Автоматизована система первинного
гідролокаційного оброблення інформації»

Виконав: здобувач освітнього рівня
«бакалавр» 4 курсу, групи РСА-13ск2
спеціальності: 174 – Автоматизація, комп'ю-
терно-інтегровані технології та робототехніка
освітньої програми: робототехнічні системи та
автоматизація
Євгеній БЛІЗНЄЦОВ
Керівник Руслана ТРЕМБОВЕЦЬКА
Рецензент Сергій ВИСЛОУХ

Кваліфікаційна робота бакалавра містить результати власних здобутків автора.
Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне
джерело
підпис

Черкаси – 2025

Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра приладобудування, мехатроніки та комп’ютеризованих технологій

Освітній рівень: бакалавр
Спеціальність: 174 – Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка
Освітня програма: Робототехнічні системи та автоматизація

«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Завідувач кафедри ПМКТ

___________ Максим БОНДАРЕНКО
«_____» _______________ 2025 р.

ЗАВДАННЯ
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ БАКАЛАВРА

Блізнєцова Євгенія Анатолійовича
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи: Автоматизована система первинного гідролокаційного оброблення
інформації

керівник роботи Трембовецька Руслана Володимирівна, д-р техн. наук, професор
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
затверджені наказом закладу вищої освіти від “ 05 ” березня 2025 року № 63/03-03.
2. Строк подання здобувачем освіти КРБ на кафедру: “ 09 ” червня 2025 року
3. Вихідні дані до роботи: Діапазон вимірюваних глибин, 0,55 - 40 м; Точність визначення
глибини, для глибин 0 - 10м ±1см; Точність визначення глибини, для глибин більше 10 м ±10
см; Швидкість виміру, 1,75 – 7 1/сек; Дозвіл дисплея, 84х48(3х2, 3 см) точок; Споживаний
струм від джерела живлення 9 Вольт, не більше 25мА.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити):
Вступ. Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного аналізу існуючих
аналогів. Аналіз технічного завдання. Розробка структурної схеми. Розробка електричної
принципової схеми. Розрахунок основних елементів схеми. Технологічний розділ. Розділ
охорони праці. Висновки. Список використаних джерел. Додатки.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
РСА13.24225.001 ЗВ Автоматизована система первинного гідролокаційного оброблення
інформації. Креслення загального вигляду. (А1) РСА13.24225.001 Е1 Автоматизована
система первинного гідролокаційного оброблення інформації. Схема електрична
структурна. (А1) РСА13.24225.001 Е3 Автоматизована система первинного
гідролокаційного оброблення інформації. Схема електрична принципова. (А1)
РСА13.24225.001.01 Плата друкована системи первинного гідролокаційного оброблення
(А1) РСА13.24225.001 ДМ1 Демонстрація дисплею локатора. Демонстраційний матеріал
(А1)

6. Консультанти розділів роботи
Підпис, дата
Прізвище, ініціали та посада
Розділ завдання завдання
консультанта
видав прийняв
Кожемякін О.С.,
старший викладач кафедри геодезії,
Охорони праці
землеустрою, будівельних конструкцій
та безпеки життєдіяльності

Тичков В.В., канд. техн. наук,
Нормоконтроль
доцент кафедри ПМКТ

7. Дата видачі завдання: “ 05 ” березня 2025 року

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Крайній строк
№ виконання
Назва етапів кваліфікаційної роботи Прим.
з/п етапів роботи,
дата / місяць
1 Огляд літературних джерел по існуючим аналогам 12.24 вик
2 Патентний пошук 12.24 вик
3 Розробка структурної схеми 02.25 вик
4 Розробка принципової електричної схеми 02 - 03.25 вик
5 Розрахунок основних вузлів пристрою 03 - 04.25 вик
6 Технологічний розділ 04 - 05.25 вик
7 Охорона праці 04 – 05.25 вик
8 Висновки, додатки 05.25 вик
9 Оформлення креслень 03 – 05.25 вик

Здобувач освіти _____________ Євгеній БЛІЗНЕЦОВ

Керівник роботи _____________ Руслана ТРЕМБОВЕЦЬКА

ЗМІСТ
стор.
Вступ…………………………………………………………………................... 6
1 Обґрунтування необхідності проектування ……….………………………… 8
1.1 Патентний пошук………………………………………….……………………1 1
2 Обґрунтування технічного завдання……………………………………………1. 8
3 Розробка структурної та електричної принципової схеми
пристрою………………………………………………………………………. 19
3.1 Розробка структурної схеми……………………...…………………………. 19
3.2 Розробка електричної принципової схеми……..…………….…………….. 20
4 Розрахунок основних елементів ……………………………………………… 21
4.1 Робота з ехолотом ……………………………………………….……………..2 1
4.2 Розрахунок теплової енергії……………………………………………………2 6
4.3 Розрахунок друкованих плат на віброміцність…………….…………………..3 2
4.4 Розрахунок надійності…………………………………………….................... 35
4.5 Розрахунок вхідного ланцюга………………………………………………… 41
5 Технологічний розділ……………………….……………….…………………. 46
5.1 Обґрунтування вибору варіанта технологічного процесу…...……………. 46
5.2 Загальні вимоги до монтажу…………………………………...……………. 48
5.3 Загальні вимоги до пайки…………………………………….………………. 48
5.4 Зальні вимоги до технологічного контролю……………………………….... 50
5.5 Загальні вимоги до складання………………………………..……………..…5 2
5.6 Нормування монтажних робіт……………………………..………………… 53

РСА13.24225.001 ПЗ
Змн Лист № докум. Підпис Дата
Розроб Блізнєцов Є.А. Літ. Арк. Аркушів

Перевір Трембовецька Р.В. 4 85
Пояснювальна
Т. контр. Трембовецька Р.В.

Н. Контр. Тичков В.В. записка ЧДТУ, РС-13ск2
Затв. Бондаренко М.О.

стор.
6 Охорона праці …….…………………………………………………….….. 55
6.1 Аналіз небезпек і шкідливостей, що впливають на робітника
техніко-енергетичного відділу …….…………………………………… 55
6.2 Розробка заходів та засобів захисту працівників від негативного
впливу параметрів мікроклімату ……………………………………….. 60
Висновок………...…………………………………………………………… 65
Список використаної літератури…………..………………………………… 66
Додаток А Перелік нормативних документів ................................................. 69
Додаток Б Комплект документів на технологічний процес складання
друкованої плати ...........................................................................................7 1
Додаток В Відомість технічного проекту ........................................................ 75
Додаток Г Специфікація і перелік елементів електричної схеми ................ 76
Додаток Д Результати розрахунку на ЕОМ………………………................ 85

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Вступ

Водні ресурси Землі складають океани, моря, льодовики, озера, ріки,
підземні води і т.д. Вони грають винятково важливу роль для життя і
діяльності людей.
Водні ресурси використовують у народному господарстві для водного
транспорту, одержання гідроенергії, постачання водою населених місць і
промислових комплексів, зрошення й обводнювання посушливих земель.
З метою використання водних ресурсів будується безліч інженерних
споруджень з відповідним устаткуванням, тобто гідротехнічних споруджень
(ГТС).
З роками під впливом природних факторів ГТС, як і будь-які інші
спорудження, руйнуються і вимагають ремонту. Для планування ремонтних
робіт необхідно мати докладну інформацію про стан поверхонь ГТС, що
здебільшого бетонні.
Спосіб одержання такої інформації з'явився задачею, що виникає перед
даною інженерною розробкою.
З всіх існуючих методів одержання інформації про стан підводних
поверхонь ГТС найбільш прогресивним є безконтактний метод, що став
основою даної розробки.
Предметом розробки є пристрій первинної обробки сигналу
гідролокатора бічного огляду – система підводного звукобачення, призначена
для одержання зображень звукорозсіюючих поверхонь і об'єктів, що має у
своєму складі антену з характеристикою спрямованості вузької в
горизонтальній площині і широкої – у вертикальній. При цьому сканування
простору в напрямку геометричної осі відбувається за рахунок поширення у
водному середовищі коротких зондувальних імпульсів (ЗІ), а в напрямку лінії
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

курсу – за рахунок поступального руху носія гідролокатора – судна, що
забезпечує, (ОС).
Рішення поставленого завдання, не вважаючи дійсної роботи,
перебувають у стадії розробки і проектування.
У даному дипломі розглянутий прийомний тракт гідролокатора –
пристрій первинної обробки сигналу.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1 Обґрунтування необхідності проектування

Розробка даного дипломного проекту відноситься до гідроакустичних
засобів (ГАЗ), що представляє собою сукупність технічних пристроїв або
окремий пристрій, принцип дії якого заснований на використанні акустичних
хвиль у водному середовищі, призначене для передачі і прийому інформації.
В даний час спостерігається постійне расширение складу ГАЗ при
проведенні досліджень морського дна і донних відкладень. ГАЗ є зовсім
незамінними при вивченні різних явищ як Світового океану так і на
континентальному шельфі. Але досліджуючи Світовий океан не треба
забувати про те, що Україна має багато внутрішніх прісноводних природних і
штучних водойм і рік. Для їхнього дослідження і вивчення також необхідна
спеціально розроблена гідроакустична апаратура, що дотепер не
застосовується через її відсутність.
Тому пропонована розробка є новою і дуже актуальною в силу того, що
багато ГТС на Україні побудовані вже більш 30 років тому і мають потребу в
ремонті. Дані про деяких ГТС приведені в додатку.
При виборі ГА апаратури для рішення тих або інших задач споживач,
насамперед, виходить із призначення і тактичних характеристик. Способи
удосконалювання ГА апаратури в даний час йдуть по декількох напрямках.
Насамперед, і найбільш актуальні, удосконалювання акустичних антен,
електронного й устаткування, що реєструє, поліпшення методів інтерпретації
отриманих результатів, а також розробка комплексних методів використання
ГАЗ.
За кордоном подібна апаратура розроблена й одержала широке
впровадження.
Пріоритет у створенні й успішному використанні геоакустичних
комплексів належить відомим закордонним фірмам: Эдо Вестерн, КЛЯЙН,
OPETEX, FURUNO. Ними розроблені буксируемые комплекси, обладнані
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

двосторонніми ГБО. Інформація передається на борт судна за допомогою
кабель - троса. На судні вона обробляється і реєструється в реальному
масштабі часу, забезпечуючи планове зображення дна.
В основному конфігурація і функціональні можливості розробленої
ними апаратури приблизно ідентичні. Основні тактико-технічні
характеристики ГА комплексів призначеної для вивчення морського дна
шельфу приведені в табл.1.1

Таблиця 1.1 – Основні тактико-технічні дані закордонних акустичних
комплексів
Фірма Частота f, Довжина Ширина Ширина Максим. Швидкість
кгц імпульсу  луча в луча у занурення, буксируван
, мсек горизонт. вертик. м ня  , вузли
пл-сти пл-сти
E.G.&G. 120 0,1 1 0 0 600 8
(США) 20
IFP 36,5 1 2 0 20 0 поблизу дна 5
(Франція)
G.L.O.R.I.A 6,5 12 2,7 0 10 0 під 4-6
(Англія) термослоем
FURUNO 50 1,5 0 0
3 28 510 5-6
(Японія)
Sea MARC 27-30 0,15 0 0
2,5 10 9000 5
I.S.T. Ltd.
(США)
Klein 50 0,2 0 0
1,5 40 1000 4-6
Associates 100 0,1 ¾,10,45
(США) 500 0,02 0,2

ГБО знайшов широке застосування при дослідженнях океанів, а також
внутрішніх озер, рік і каналів. Нижче приводяться деякі типові випадки його
застосування.

Геологічне Гідролокатор може «бачити» оголення гірських
вивчення порід, окремі шматки гірських порід, бруд, іл,
пісок, гравій і інші придонні відкладення.

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Дослідження Гідролокатор може швидко визначити
піщаних брижів піщані брижі висотою лише трохи
сантиметрів. Це дає можливість одержати
характеристики придонних океанських плинів.

Батиметрія і Гідролокатор можна також використовувати при
гідрографія детальної топографії дна не тільки
безпосередньо під буксируемой торпедою, але
також і по обидва боки неї.
Пошук Гідролокатор використовують для перебування
мінералів покладів деяких мінералів.

Локація кабелю Гідролокатор використовують перед рокладкою
і трубопроводів кабелю або трубопроводу для виявлення
можливих перешкод на передбачуваній трасі і
після укладання – для перевірки місцезнаходжень кабелю або
трубопроводу.

Інженерна Перед початком будівництва на дні озера, ріки,
зйомка гавані або моря гідролокатор може дати
коштовні детальні дані про стан дна.

Розшукові роботи ГБО заслужив відмінну особливого призначення
репутацію, забезпечивши успіх при пошуку окремих предметів на морському
дні, включаючи устаткування устя шпар, залишки затонулих літаків і
автомобілів, а також потерпіла катастрофа судів.

Підводна Застосовується для виявлення древніх кораблів
археологія і залишків стін античних будинків.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Витік ГБО часто використовується для виявлення витоку
газу газу з трубопроводу або його просочування з
морського дна.

Арктичні ГБО можна використовувати для швидкого
зйомки визначення ступеня подмытости схованої частини
айсберга.

Досвід розробки і застосування ГАС в Україні зводиться до створення
окремих макетів, випробуванню на глибинах до 300м.
З огляду на потреби виробничої практики, основною задачею розробки
було створення простого в експлуатації, недорогого приладу на основі
серійних елементів випуска вітчизняною промисловістю і не уступає за
основними показниками кращим закордонним зразкам.

1.1 Патентний пошук
Одним з перших винахідників гідролокатора був Шиловский
Костянтин Васильович (1880 - 1958). Його розробка містила основні елементи
будь-який сучасної ГЛС: антену, генератор електричних коливань,
приймальнопідсилювальний тракт, індикаторний пристрій. Патент за назвою
«Опис апаратів і способів їхнього застосування для подачі спрямованих
підвідних сигналів і для локалізації підвідних перешкод» був отриманий
Шиловским разом із французьким ученим П.Ланжевеном у 1916 році.
Прилади системи Шиловского і Ланжевена в 1928 році надійшли з Франції на
завод ім.Комінтерну в Ленінграді для їхнього освоєння.
Вперше ідею ГБО висунули геологи Великобританії. Метод ГБО був
розроблений Національним Інститутом Океанографії Англії і фірмою Кельвін
Хьюз у 1958 році Таккером і Стаббсом. Перші апарати мали дальність дії 1 км
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

і робочі частоти 38 і 48 кгц. Вони були сконструйовані спеціально для
геологічних досліджень у континентальному шельфі, де глибина моря порядку
200 м і менше. Створені ГБО з цими характеристиками використовуються
власне кажучи і в даний час.
У 1965 році Інститут нафти у Франції розробив ГБО також призначений
для геології моря. Успіхи цього інституту зв'язані в основному з розробкою
різних методів обробки даних (записів).
Наприкінці 60-х років з'явився цілий ряд маленьких ГБО. Вони
працювали в частотах близько 100 кгц. Максимальна дальність дії порядку 300
м.
Ці ГБО мали гарну дозволяючу здатність і використовувалися,
головним чином, для промислових цілей, зв'язаних з пошуком нафти в морі.
Пізніше (1970 р.), в Англії був створений великий ГБО за назвою
«Глорія» (G.L.O.R.I.A.), що призначався для геологічних досліджень у
районах з великими глибинами. Працював на частоті 6,5 кгц, а максимальна
дальність дії складала 22 км.
Аналіз наявних робіт у цій області показує, що для кожної мети
розробляється відповідний тип устаткування.
Розглянемо деякі роботи, спрямовані на удосконалювання ГБО.
А.с. 1282715 А1. Гідролокатор бічного огляду[1].
Винахід відноситься до гідролокації і може бути використане при
геологічних дослідженнях морського дна. Метою винаходу є підвищення
дозволяючої здатності ГБО і підвищення фонової контрастності зображення.
У ГБО використовуються складні зондувальні сигнали великої
тривалості з різними законами модуляції: лінійної частотної, нелінійної
частотної і фазокодової, що дозволяє поліпшити якість акустичних зображень.
Для поділу прийнятих сигналів за часом приходу розроблене
універсальне для всіх зондувальних сигналів пристрій обробки, заснований на
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

послідовному цифровому кореляційному аналізі прийнятих сигналів з
використанням стиснутих за часом опорних складних сигналів.
Вихідними величинами, що задаються перед початком роботи на пульті
керування гідролокатора бічного огляду є: глибина, смуга огляду тимчасовий
дозвіл, робоча частота і вид складного сигналу. При формуванні сингналів з
частотною модуляцією в синтезатор ЛЧМ-сигналів і в синтезатор НЧМ-
сигналів необхідно заносити коди початкової частоти при випромінюванні f u,
код частоти гетеродина f r, середню швидкість зміни частоти v f,що також
заноситься в синтезатор послідовності стиснутих за часом опорних ЛЧМ-
сигналів і в синтезатор послідовності стиснутих до часу опорних НЧМ-
сигналів, а в дільнику – коди тривалості випромінювання і прийому[1].
Тривалість зондувального сигналу має наступну залежність від
глибини зондування h:
2h
 = (1.1)
u
v3
де v3 =1500 м/с - середня швидкість поширення звуку у воді.
Відбитий від дна сигнал через приймальнопередавальну антену,
антенний перемикач і попередній підсилювач подається на перший вхід
змішувача. На другий вхід змішувача подається сигнал постійної частоти
тривалістю. Частота обрана таким чином, щоб центральна частота сигналу на
виході змішувача, що представляє собою різницеву частоту відбитих і
гетеродинних сигналів, не залежала від робочої частоти гідролокатора. З
виходу змішувача сигнали подаються через смуговий фільтр на вхід АЦП.
А.с.1230427 А1. Гідролокаційна система реєстрації й обробки
інформації, що містить інформаційні канали, що складаються з послідовно
з'єднаних регульованого підсилювача, логарифмічного підсилювача, другий
суматор, що запам'ятовує пристрій, демультиплексор, буфетний регістр,
мікропроцесор, блок керування, генератор пускових імпульсів, генератор
зондувальних імпульсів, блок виявлення донного сигналу, генератори серії
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

імпульсів, блок кутової корекції, буфер реєстратора, контролер реєстратора,
графічний реєстратор, регістр статусної інформації і вимірник швидкості[1].
Зображення відноситься до гідроакустики, а саме до гідролокаторів
бічного огляду.
Ціль винаходу – підвищення вірогідності інформації.
А.с. 805789 А. [1] Прийомний тракт гідролокатора бічного огляду.
Винахід відноситься до області гідроакустики і може бути використане в ГБО,
призначених для реєстрації рельєфу дна і пошуку затонулих об'єктів[1].
Даний прийомний тракт є найбільш близьким до винаходу по технічній
сутності і результатові, що досягається[1].
Недоліком його є невисока точність зображення рельєфу дна, тому що
модуляція яскравості зображення на двухкоординатному індикаторі
пропорційна значенню глибини кожного ділянки дна, що дозволяється.
Оскільки число градацій яскравості невелико, то не може бути великим число
индицируемих дискретних значень глибини[1].
Метою дійсного винаходу є підвищення точності зображення рельєфу
дна за рахунок порівняльної оцінки амплітуд лун-сигналів, прийнятих
рознесеними антенами.
Прийомний тракт гідролокатора бічного огляду працює в такий спосіб.
За допомогою передавального тракту по широкому вертикальній
площині і вузькому в горизонтальній площині лучу у воду випромінюється
короткий зондувальний імпульс. Луни-сигнали приймаються прийомними
антенами з рознесеними у вертикальній площині фазовими центрами. В
обчислювачі рельєфу виробляється обробка лун-сигналів відповідно до
алгоритмів[1]
H (t) = K´ct sin[α(t) + γ0(t) ] і (1.2)
L (t) = K´ct cos[α(t) + γ0(t) ] , (1.3)
де K´ - коефіцієнт масштабний;
γ0(t) = γ(t) + γу -кут між віссю антени і горизонталлю
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

γу - кут між віссю антени і горизонтально при нульовому крені носія
?(t) - кут крену носія;
с – швидкість поширення звуку
t – час між елементом випромінювання гідроакустичного імпульсу і
моментом приходу луни-сигналу від розглянутої площі, що дозволяється
L – відстань у горизонтальній площині від антени до площадки, що
дозволяється
H(f) – глибина
Напруги на першому і другому виходах обчислювача рельєфу
пропорційні відповідно L(t)и(t). Горизонтальне відхилення лучачи
двухкоординатного індикатора пропорційно L(t). Модуляція яскравості
зображення як функція інтенсивності лун-сигналів здійснюється завдяки
зв'язкові виходу прийомного тракту з входами яскравості двухкоординатных
індикаторів. Напруга, пропорційне Н(t), із другого виходу обчислювача
рельєфу надходить на один із входів суматора, на інший вхід якого надходить
напругу, пропорційне L(t). На третій вхід суматора надходить напругу,
пропорційна значенню опорної глибини. Величина цієї напруги виставляється
вручну[1].
Індицируема глибина кожної площадки різницевим паралаксом ? P =
hв / H , де - перевищення точки винаходу, що спостерігається, над обраною
опорною горизонтальною площиною, у - базис зображення, Н- відстань від
туги, що спостерігається, до горизонтальної площини, що проходить через
антену.
А.с. 1114178 А. [1] Прийомний тракт доплеровской навігаційної
системи.
Винахід може бути використане для визначення швидкості плинів в
акваторіях океанів, морів, закритих басейнів з надводних або підвідних судів
при одночасному вимірі абсолютної швидкості руху судна.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Ціль винаходу – підвищення помехоустойчивости при вимірі
вертикального профілю швидкості плину.
Прийомний тракт доплеровской навігаційної системи працює в такий
спосіб[1].
При поширенні у воді випромененого ЗІ відбувається формування
сигналу об'ємної реверберації, а при досягненні зондувальним імпульсом
ґрунту - формування луни-сигналу донної реверберації[1].
Ці сигнали послідовно в часі надходять на акустичну антену і далі на
приймально-підсилювальний блок, де виробляється посилення луни-сигналу
до рівня, необхідного для функціонування виявник сигналів донною й об'ємної
реверберації. Виявник робить поділ лун-сигналів і направляє сигнал донної
реверберації на вхід фільтра, що стежить, а сигнал об'ємної реверберації - на
вхід керованого смугового фільтра. З фільтра, що стежить, сигнал надходить
на генератор функції Уолша n-го порядку, установлюючи частоту
настроювання параметричного фільтра, рівну середній частоті сигналу донної
реверберації. Параметричний фільтр являє собою синхронно-фазовий фільтр,
у якого в якості коммутуючих сигналів використовуються n функцій Уолша.
Смуга пропущення  fср цього фільтра визначаються діапазоном зміни
доплеровских частот швидкостей течій і тривалістю ЗІ[1]:
max 1 (1.4)
fcр = 2Fgt +
 u
де max
Fgt - максимальна доплеровска частота обумовлена течією у
відповідному шарі при нерухомому носії.  u - тривалість ЗІ.
А.с. 1094452 А. Прийомний тракт гідролокатора бічного огляду[1].
Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане в ГБО
для узгодження динамічних діапазонів вхідних сигналів і реєстратора.
Прийомний тракт ГБО містить вхідний підсилювач, сумматор, блок
регулювання посилення, фільтр ВЧ, фільтр НЧ, детектор, підсилювач запису,
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

електромеханічний реєстратор, формувач керуючої напруги ручного
регулювання посилення, формувач керуючої напруги тимчасового
автоматичного регулювання посилення і джерело опорної напруги. [1]
Пристрій працює в такий спосіб.
Луни-сигнали, посилені у вхідному підсилювачі, і постійна напруга, що
надходить від джерела, сумуются в сумматорі і подаються на вхід блоку
регулювання посилення, коефіцієнт підсилення визначається напругами, що
надходять з виходів формувач КП і ТАРП. Далі за допомогою фільтрів ВЧ і
НЧ сигнали знову розділяються по частоті. Ехосигнали детектируются по
амплітуді в детекторі. У сумматорі до них додаються постійний зсув, рівне
різниці напруг, що надходять з виходів джерела і фільтра НЧ. Результуючий
сигнал підсилюється і записується в електромеханічному реєстраторі[1].
А.с.1685170 А1. Прийомний пристрій гідроакустичної системи
об'єкта[1].
Винахід відноситься до гідроакустичних навігаційних систем і може
бути використане для визначення місцезнаходження судна щодо координат
маяків-відповідачів.
Ціль винаходу – підвищення точності визначення місцезнаходження
об'єкта[1].
Прийомний пристрій ГАЗ об'єкта містить прийомну гідроакустичну
антену з попереднім підсилювачем, підсилювач-обмежник, погоджений
фільтр і N каналів, кожний з який складається з вибірного підсилювача,
пристрою фіксації максимуму, граничного пристрою[1].
Виходи всіх каналів підключені до інтерфейсу ЕОМ.
Прийомний пристрій розташовується на об'єкті, наприклад, на борту
судна. На дні розташовуються маяки-відповідачі в кількості не менш трьох.
По запиті із судна шумоподібні сигнали «відповідь» маяків-відповідачів
приймаються судновою гідроакустичною антеною, розташованої
безпосередньо в корпусі судна[1].
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

2 Обґрунтування технічного завдання

У умовах при відносно невеликих глибинах, на перше місце виступає
швидкодія процесора ехолота. Сучасні моделі ехолотів дозволяють їх
використати на швидкостях від 10 до 80км/ч. По-друге, роздільна здатність
дисплея ехолота. Теоретично, чим більше роздільна здатність по вертикалі,
тим менші об'єкти можуть бути розпізнані. На практиці ж дозвіл в 160 пікселів
може вже вважатися прийнятним, а 300 - 320 пікселів - цілком достатнім.
Роздільна здатність по горизонталі, або так звана історія, показує ділянка дна,
над яким Ви тільки що пройшли(тому і історія) і прийнятним може вважатися
дозвіл в 160 пікселів, якщо Ви не використовуєте ехолот на великих
швидкостях. Оптимально - 300-320 пікселів.
Ця конструкція не визнана конкурувати з сучасними навороченими і
дорогими моделями ехолотів, а є лише альтернативою останнім.
Головна перевага конструкції - собівартість виготовлення ехолота не
перевищує 30$.
Технічні характеристики
Діапазон вимірюваних глибин, м 0,55 - 40
Точність визначення глибини, для глибин 0 - 10м ±1см
Точність визначення глибини, для глибин більше 10м ±10см
Швидкість виміру, раз/сік 1,75 - 7
Дозвіл дисплея, точок 84х48(3х2, 3см)
Споживаний струм від джерела живлення 9 Вольт, мА, до 25
Параметри, що настроюються: швидкість прокрутки картинки,
чутливість, звуковий сигнал при певному перепаді глибин,
включення/відключення звукових сигналів і підсвічування. Кут зондування і
максимальна глибина залежить від застосованого датчика.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3 Розробка структурної та електричної принципової схеми пристрою

3.1 Розробка структурної схеми
Структурна схема містить найзагальніші відомості про виріб, де
показані його функціональні частини, їх призначення і взаємозв'язок.
Структурна схема застосовується при проектуванні виробу, а також може
застосовуватися для з'ясування принципу дії пристрою.
Будь-який ехолот, незалежно від ціни в першому наближенні працює
таким чином. Блок управління формує електричний імпульс, що поступає в
датчик. Датчик перетворить електричний імпульс в ультразвукову хвилю,
спрямовану перпендикулярно водній поверхні. Хвиля досягає дна,
відбивається від нього, і відбитий звуковий сигнал знову перетвориться в
електричний. Необхідно відмітити, що на шляху хвилі можуть зустрітися різні
перешкоди, наприклад риба, рослинність, і так далі. Відбиті від цих перешкод
сигнали так само будуть додані в основний сигнал. мікроконтролер обробляє
прийнятий сигнал і перетворить його в найправіший стовпець картинки на
екрані шириною в один піксель. Коли картинка сформована, цикл
повторюється, малюється наступний стовпець, він знову буде найправішим, а
попередній стовпець зміщується на один піксель. З такої послідовності
стовпців і формується та, що постійно зміщується справа наліво, картинка на
екрані ехолота. Тут необхідно звернути увагу на два моменти. По-перше, це
швидкість човна, при якому ехолот нормально працюватиме, оскільки кожен
подальший імпульс мікроконтролер може сформувати тільки після того, як
буде оброблений попередній.
Враховуючи вище сказане була розроблена структурна схема приладу
яка зображена на кресленні.

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

3.2 Розробка електричної принципової схеми
Працює ехолот таким чином: мікроконтролер на виведенні РВ7 формує
сигнал(прямокутні імпульси балка. «0»), що управляє, тривалістю приблизно
40 мкс. Цей сигнал запускає на вказаний час задаючий генератор з робочою
частотою 400 кГц на мікросхемі IC4. Далі сигнал подається на мікросхему IC5,
де частота сигналу ділиться на 2. Сигнал з IC5 подається на буферний каскад
на мікросхемі IC6 і далі на ключі Q3 і Q4. Далі сигнал з вторинної обмотки
трансформатора Т1 подається на п’єзокерамічний датчик-випромінювач LS2,
який посилає ультразвукові посилки в зовнішнє середовище.
Відбитий від дна/перешкоди сигнал приймається датчиком-
випромінювачем і подається на вхід приймача, який зібраний на мікросхемі
SA614AD в типовому включенні. Діодне складання BAV99 на вході приймача
обмежує вхідну напругу приймача у момент роботи передавача.
Сигнал з приймача подається на компаратор на мікросхемі LM2903,
чутливість якого регулюється мікроконтролером.
Далі сигнал обробляється в мікроконтролері і відображається в
потрібному виді на графічному ЖК дисплеї 84х48 точок.
Трансформатор Т1 передавача намотаний на сердечнику К16*8*6 з
фериту M 1000НМ. Первинна обмотка намотується в 2 дроти і містить 2х14
витків, вторинна - 150 витків дроту ПЭВ-2 0,21мм. Першою мотається
вторинна обмотка. Половини первинної обмотки мають бути «розтягнуті» по
усій довжині сердечника. Обмотки необхідно ізолювати один від одного
шаром лакоткани або трансформаторного паперу.

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4 Розрахунок основних елементів

4.1 Робота з ехолотом
Включення ехолота. Після включення живлення на екрані ехолота на
декілька секунд з'являється заставка з назвою пристрою(MINI - SONAR).

Рисунок 4.1 – Екран включення ехолоту

Після заставки з'являється інформація про версію прошивки і схеми,
для якої призначена ця прошивка:

Рисунок 4.2 – Інформація про версію прошивки

Після цього ехолот переходить в режим очікування:

Рисунок 4.3 – Екран очикування ехолоту
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Для початку роботи треба натиснути кнопку «ВПРАВО»
Для входу в режим налаштувань слід натиснути кнопку «ВЛІВО».
Зарядка батареї живлення. Для зарядки нового(чи розрядженого)
акумулятора необхідно підключити до вимкненого ехолота зарядний пристрій
з напругою на виході 16.20 Вольт і максимальним струмом не менше 50 мА.
Після цього включити ехолот і зарядка акумулятора почнеться автоматично.
Включити режим зарядки також можна і в робочому режимі. Для цього при
підключеному зарядному пристрої треба натиснути кнопку «ВНИЗ».

Рисунок 4.4 – Екран зарядки ехолоту

Час зарядки залежить від ємності використовуваного акумулятора.
Приблизний час зарядки акумулятора місткістю 200мА/ч складає 10.12 годин.
Під час режиму зарядки на дисплеї доступна інформація про поточну напругу
акумуляторної батареї у Вольтах.
Після завершення зарядки на екрані ехолота з'являється повідомлення:
«CHARGING COMPLETE». У разі, якщо зарядний пристрій був відключений
примусово - на екрані ехолота з'явиться повідомлення «CHARGING NOT
COMPLETE».

Рисунок 4.5 – Екран закінчення зарядки ехолоту
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Увага! У режимі зарядки користуватися ехолотом неможливо! Це
зроблено з метою попередження виходу з ладу випромінювача і вихідного
каскаду передавача при несправному зарядному пристрої(наприклад завищена
напруга зарядного пристрою)
Екран ехолота і кнопки управління. Дисплей ехолота в робочому
режимі показаний на малюнку нижче:

1.
2. Рисунок 4.6 – Екран роботи ехолоту

1 - Цифрове значення глибини. Відображається з дозволом ±1см для
глибин до 9,99 метрів і з дозволом ± 10см для глибин від 10 метрів;
2 – Зображення рельєфу дна;
3 – Поточна функція кнопки «ВЛІВО»;
4 – Кнопка «ВГОРУ»;
5 – Кнопка «ВЛІВО»;
6 – Піктограми значень параметрів «DEPTH RANGE», «BEEPER» і
рівень заряду батареї відповідно;
7 – Поточна шкала глибин;
8 – Поточна функція кнопки «УПРАВО»;
9 – Кнопка «УПРАВО»;
10 – Кнопка «ВНИЗ».
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Підтвердженням натиснення кнопки є звуковий сигнал і моргання
світлодіода «red/green». У основному режимі кнопка «УПРАВО» має функцію
старт/стоп виміри. У режимі меню кнопками «ВЛІВО» і «УПРАВО» змінюють
значення параметра, а кнопками «ВГОРУ» і «ВНИЗ» переходять до
наступного/попереднього параметра. Довге натиснення кнопки «ВГОРУ» або
кнопки «ВНИЗ» переводить ехолот в режим очікування.
Опис пунктів меню ехолота. «SCROLLING RATE« - швидкість
прокрутки картинки на екрані ехолота(тоесть частота вимірів глибини).
Параметр може мати значення від 1 до 8. При значенні параметра »1« ехолот
робить 7 вимірів за 1 секунду, при значенні параметра »8« - 3 виміри за 2
секунди.

Рисунок 4.7 – Швидкість прокрутки ехолоту

«GAIN« - чутливість. Може мати значення »HIGH« »MEDIUM«
»LOW«(чутливість максимальна, середня, низька відповідно). Параметр
змінюють залежно від глибини водойми, характеру дна, наявності перешкод.
На великих глибинах з мулким дном зазвичай бажана максимальна
чутливість, оскільки інакше можлива ситуація, коли сигнал від дна
втрачається.

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Рисунок 4.8 – Чутливість ехолоту

«BACKLIGHT« - підсвічування дисплея. Включення/виключення
підсвічування дисплея. Призначена для зручності користування зхолотом в
темний час доби. Користуйтеся підсвічуванням тільки в міру необхідності,
оскільки коли вона включена - витрата енергії акумулятора збільшується.

Рисунок 4.9 – Меню підсвітки

«BEEPER« - включення/виключення звукового сигналу. При значенні
параметра »OFF« усі звукові сигнали відключені.

Рисунок 4.10 – Меню підсвітки ехолоту

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

«DEPTH RANGE« - діапазон глибин. Може мати значення від 02 до 09.
Параметр відповідає за видачу звукового сигналу при різкій зміні рельєфу дна
при двох сусідніх вимірах на задану параметром величину. Використання
параметра зручне для знаходження перепадів глибин, ям, тоесть місць, де
найймовірніше знаходження риби. Значення »02« відповідає 0,2 метра;
значення »09« відповідає - 0,9 метра.

Рисунок 4.11 – Меню діапазонів глибин ехолоту

Для виходу з меню налаштувань треба натиснути і утримувати кнопку
«ВГОРУ»(або кнопку «ВНИЗ»). Після виходу з меню на екрані з'являється
повідомлення «SETTINGS SAVED»(налаштування збережені) :

4.2 Розрахунок теплової енергії
Теплова енергія, що виділяється ЕОМ, може передаватися іншим
елементам конструкції і відводитися в навколишнє середовище. Елементи, що
виділяють теплову енергію, називаються джерелами, що поглинають її -
стоками, а сам процес - теплообміном. Теплообмін може здійснюватися
кондукцією (теплопровідністю), природною й примусовою конвекцією й
випромінюванням.
Тепловий режим конструкції ЕОМ залежить від
➢ температури навколишнього середовища,
➢ потужності джерел і стоків теплової енергії
➢ умов теплообміну (геометричні параметри й теплофізичні
властивості елементів конструкції)
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Конструкція ЕОМ повинна забезпечувати нормальний тепловий
режим елементів. Тепловий режим називається нормальним, якщо
температури елементів конструкції рівні або нижче припустимих значень за
технічним завданням. Забезпечення необхідних температурних умов
досягається при проектуванні вибором системи охолодження як для ЕОМ або
системи в цілому, так і для окремих елементів конструкції.
Основні механізми переносу теплової енергії:
Кондукція. Кондукція або теплопровідність - це передача тепла за
допомогою взаємодії між молекулами тіла або дотичних тіл. Якщо дотичні
тіла або ділянки тіла мають різну температуру, то за рахунок теплопровідності
виникає потік теплоти, спрямований убік зменшення температури.
Теплообмін кондукцією описується законом Фур’є
d
 = − , (4.1)
dl
де  - кількість теплової енергії, що проходить через одиницю площі
ізотермічної поверхні,  - коефіцієнт теплопровідності матеріалу, Вт/(м∙К),
d
- температурний градієнт. Знак «-» вказує напрям теплового потоку в
dl
сторону зменшення температури.

Таблиця 4.1 – Коефіцієнт теплопровідності  для різних матеріалів
Коефіцієнт
Матеріал теплопровідності  ,
Вт/(м∙К)
Срібло 390 ...410
Алюміній АЛ-7 196
Дюралюміній Д-16 160... 180
Мідь 400
Сталь 45,5
Резина 0,15
Ебоніт, генитакс 0,156 ...0,175
Поліхлорвінілова пластмаса 0,443
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Продовження таблиці 4.1

Текстоліт, склотекстоліт 0,231 ...0,385
Ситал 1,5
Картон щільний 0,230
Пенопласт 0,58
Повітря (при θ =313 К) 2,76-10-2
Вода (при θ =313 К) 0,635

Для різних сполучень пар матеріалів при питомому навантаженні 1000
Н/см3 і шорсткості поверхні Rz20 , питомий тепловий опір контакту може бути
оцінений коефіцієнтом теплопередачі (питома теплова провідність)
Т [ Вт/(м2∙К)].
Найбільший коефіцієнт Т для пар метал-скло 2,3 ∙ 104, найменший –
для пар мідь-сталь 1,2∙10-4.

Таблиця 4.2 – Коефіцієнт теплопровідності біметалів
Коефіцієнт
Матеріал
теплопередачі Т , Вт/(м2∙К)
Мідь — алюміній 12∙10-4
Мідь — мідь 10∙10-4
Мідь — латунь 5,5∙10-4
Мідь — дюралюміній 5,0∙10-4
Дюралюміній—дюралюміній 4,0∙10-4
Мідь — сталь 1,2∙10-4
Сталь — дюралюміній 8,4∙103
Сталь — сталь 1,5∙103
Метал — фарба — метал 500,0
Метал — скло (0,6... 2,3) ∙ 104
Сталь — сталь (різьбове з’єднання) 1,7∙103
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

При відомому значенні коефіцієнта теплопередачі Т (питомої
теплової провідності) тепловий опір контакту:
1
R = . (4.2)
K
Т  S
Конвекція. Конвекція – спільна дія явищ теплопровідності середовища,
запасання енергії в ній та її перемішування.
Конвекція називається природною, якщо здійснюється при вільному
русі середовища за рахунок різниці густини холодної й гарячої областей.
Примусова, якщо рух середовища відбувається під дією зовнішніх сил.
Теплообмін конвекцією описується законом Ньютона-Рихмана
 =  ( i −c )S [Вт] (4.3)
де  - коефіцієнт теплообміну конвекцією між поверхнею тіла й середовищем,
Вт/(м2∙К); i і c - температури поверхні тіла й середовища; S - площа
поверхні теплообміну тіла, м2.
Часто теплова енергія передається від поверхні і до поверхні j через
рідкий або газоподібний прошарок, тоді тепловий потік:
 i, j = ki, j (i − j )Si (4.4)
де ki, j - коефіцієнт теплопередачі в прошарку, Вт/(м2∙К).
Коефіцієнти теплообміну конвекцією  ic й теплопередачі в прошарку
ki, j є функціями фізико-механічних і кінематичних властивостей рідини або
газу, а також параметрів, що характеризують форму й розміри поверхонь.
Теплообмін випромінюванням. Теплова енергія випромінюється
електромагнітними хвилями в інфрачервоному діапазоні довжин (0.3 - 10)
мкм.
За законом Стефана-Больцмана випромінювана в простір енергія
Ф =  С0  S( /100)4 [Вт] (4.5)
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

де  - ступінь чорності тіла; С0=5,67 Вт/(м2∙К4) - коефіцієнт випромінювання
абсолютно чорного тіла; S - площа випромінюючої поверхні тіла;  -
температура тіла.
Коефіцієнт  залежить від матеріалу тіла й стану його поверхні
Теплова енергія (Вт), що передається випромінюванням від поверхні
тіла і з температурою  i й площею Si до поверхні тіла j з температурою  j й
площею Sj, на підставі того ж закону:
   j 
Фi, j =   С0 i, j  Si (
i )4 − ( )4
 (4.6)
пр i, j  100 100 
де  - наведений ступінь чорності тіл і й j; i, j - коефіцієнт опромінення,
пр i , j
що показує, яка частина теплової енергії, випромінюваної тілом і, попадає на
тіло j;  i і  j - абсолютна температура тіл і й j.
Коефіцієнт опромінення i, j залежить від розмірів, форми й взаємної
орієнтації тіл. Наведений ступінь чорності  є функцією ступеня чорності
пр i , j
тіл і й j ( i і  j ) і коефіцієнта i, j .
Для теплообміну між необмеженими плоскопаралельними поверхнями
коефіцієнти опромінення 1,2 = 2,1 =1, а наведений ступінь чорності:
1
 = , (4.7)
пр 1,2 1 1
+ −1
1  2
де 1 й  2 - ступінь чорності тіл 1 й 2.
Для теплообміну між тілом і його оболонкою, що охоплює (рис. 4.2)
S
1,2 =1;  = 1 , (4.8)
2,1
S2
де S1 й S2 - площі поверхні тіл 1 й 2.

Рисунок 4.12 – Поверхні тіла
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Приклади теплообміну випромінюванням між тілом 1 і його
оболонкою, що охоплює, 2
Наведений ступінь чорності
1
 = (4.9)
пр 1,2 1  1 
+  
2,1
  −1
1   
2 
Розрахунок теплового режиму. Розрахунок ведуть по найбільш
чутливому до тепла елементу.
Ціль: визначення температури нагрітої зони і середовища близь
поверхні ЕРЕ, необхідних для оцінки надійності.
Конструкція ЕОМ замінюється фізичною тепловою моделлю, в котрій
нагріта зона – паралелепіпед, який має середньоповерхневу температуру tн.з і
.
розсіювальну теплову потужність Рн.з
.
За розміри нагрітої зони беруть L1, L2 і висоту L3 :
L3 = т + h31 + h32 (4.10)
 т - товщина шасі; h31 і h32 - частини висоти нагрітої зони, що
розміщуються в 1 і 2 відсіках, на котрі шасі ділить блок ЕОМ.
Параметри h31 і h32 визначають за формулою:
nj V
h3 j =  i (4.11)
i=1 L1 / L2
де j – номер відсіку блоку; Vi – об’єм і-тої деталі в j-тому відсіку; nj – число
деталей в j-тому відсіку.
Розрахунок тіла відбувається в три етапи
1. Визначення температури корпусу tK
.
2. Визначення середньоповерхневих температур нагрітих зон
3. Визначення температури поверхні елементу (КМС, ЕРЕ)

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4.3 Розрахунок друкованої плати на віброміцність
В радіоелектронній і електронно-обчислювальній апаратурі плати
використовуються для розміщення на них інтегральних мікросхем (ІС) і ЕРЕ
різного виду і рівня, і їх комутації між собою, яка звичайно здійснюється з
допомогою печатного монтажу. Як правило, плати – це конструктивно
закінчений функціональний модуль, який називають іноді ячейкою.
Каркасний варіант цього модуля застосовують при підвищених вимогах до
віброміцності і вібростійкості, а також при використанні в модулі двох
печатних плат і більше. В каркасних конструкціях плат основою є металева
рама, форми і розміри якої залежать від конструкції модуля. Плату, на якій
розміщують ІС і ЕРЕ, закріплюють на рамі гвинтами або заклепками. В
безкаркасній конструкції основою є друкована плата.
По конструктивному оформленню, в залежності від розміщення на
платі ІС і ЕРЕ, а також від виду електричного монтажу, ДП можуть бути
односторонніми, двохсторонніми або багатошаровими. Багатошарові печатні
плати застосовують при підвищенній щільності компоновки ІС і неможливості
виконання коммутації на одному рівні.
Форму ДП вибирають, як правило, прямокутну . Товщину ДП
вибирають із ряду 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 мм.
Для виготовлення ДП використовуються різні матеріали.
Вібрації - коливання з невеликою амплітудою (до 0,1 мм), які
виникають за рахунок неврівноваженості сил інерції і призводять до зниження
довговічності та надійності ЕОМ.
Вплив вібрації залежить від частоти, тривалості і амплітуди коливань.
Під впливом вібрації плата поводить себе як пружня пластина, яка
наражається на руйнування, особливо при резонансі. Таких відмов як обрив
провідників, руйнування паяних з’єднань, порушення контактів у з’днувачах
можна уникнути якщо частоти власних коливань плати та шасі будуть
різними. Звичайно f0 плати=2Fблоку, тобто повинна виконуватися
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

умова « двох октав»- коли частота власних коливань плати має бути більшою,
ніж подвійна частота діапазону вимушених коливань.
При розрахунку на віброміцність за розрахункову схему також
приймається спрощена модель у вигляді прямокутної пластини з розмірами
сторін ахb постійної товщини h з різними видами закріплення по контуру.
При рівномірному навантаженні ДП по її поверхні ЕРЕ для всіх випадків
закріплення по контуру її власна частота в Гц буде:
1 D
f = K  (4.12)
0 2  M
Так для більшості:
1 K D
f =    ab (4.13)
0 2 a2 M
де D - циліндрична жорсткість; М- маса плати з елементами; а,в- довжини та
ширина плати відповідно; значення коефіцієнта К обчислюєтся за
формулою:
  , (4.14)
K = K   + +
 b2 b4
де коефіцієнти К, , ,  вибираються в залежності від методу закріплення
ДП за таблиці 4.3, в якій a, b - відповідно більший та менший розміри плати.
Значення ціліндричної жорсткості D визначають за формулою:
h3 , (4.15)
D = E 
12(1−2)
де h - товщина ДП, мм, E - модуль пружності матеріалу плати, МПа,
 - коефіцієнт Пуасона матеріалу ДП.
Тоді при частоті вібраціі Fв та значенні перевантаження n амплітуда А
коливань ДП в мм буде дорівнювати:
n
A=250 (4.16)
Fв2
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Допустима амплітуда коливань печатних плат для стаціонарних ЕОМ
- 0.11-0.13 мм.
Величина коефіцієнта динамічності, який показує у скільки разів
амплітуда вимушених коливань ДП на частоті F відрізняється від амплітуди
на частоті Fв, дорівнює:
F F
K =((1−( )2)2 +( )2  2)−1/2 , (4.17)
d Fв Fв
де  - показник коливань, які загасають (для склотекстоліту при напругах,
близьких до допустимих, приймають  = 0.06).
Динамічний прогин в геометричному центрі ДП в мм при її збудженні
з частотою F:
 =K A (4.18)
d d
Еквівалентно рівномірно розподілене по ДП динамічне навантаження,
в Н/м2 (Па):
 D
P = d , (4.19)
d
C1b4
а максимальний розподілений згинальний момент, в Н, викликаний цим
навантаженням:
M =C2P b2 (4.20)
max d
Коефіцієнти С1, С2 залежать від методу закріплення ДП.
При опиранні ДП по контуру для їх визначення використовують
формули:
a
C1= 0.00406+0.018lg( ) (4.21)
b
a
C2=0.0479+0.18lg( ) (4.22)
b
При затисненні пластини по контуру використовують формули:
a
C1=0.0012+0.041lg( ) (4.23)
b
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

a
C2=0.0513+0.108lg( ) (4.24)
b
Максимальне динамічне навантаження згину ДП, в МПа
6M
 = max (4.25)
max
106 h2
Умова віброміцності ДП має вигляд:

 = −1 , (4.26)
max [N ]
де -1 - границя витривалості матеріалу ДП, БП; N - допустимий запас
міцності.
Результати розрахунку представлені в додатку Г.

4.4 Розрахунок надійності
Вирішення питань надійності та безпеки сучасних структурно-
складних технічних систем і об'єктів здійснюється на всіх стадіях життєвого
циклу, від проектування і створення, виробництва, до експлуатації,
використання та утилізації. При цьому можуть переслідуватися наступні
цілі[12-13]:
• обгрунтування кількісних вимог до надійності об'єкта або його
складових частин;
• порівняльний аналіз надійності варіантів схемно-конструктивного
побудови об'єкта та обгрунтування вибору раціонального варіанту, в тому
числі по вартісному критерію;
• визначення досягнутого (очікуваного) рівня надійності об'єкта та /
або його складових частин, у тому числі розрахункове визначення показників
надійності або параметрів розподілу характеристик надійності складових
частин об'єкта в якості вихідних даних для розрахунку надійності об'єкта в
цілому;
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

• обгрунтування та перевірку ефективності пропонованих
(реалізованих) заходів з доопрацюванням конструкції, технології
виготовлення, системи технічного обслуговування та ремонту об'єкта,
спрямованих на підвищення його надійності;
• рішення різних оптимізаційних задач , в яких показники
надійності виступають в ролі цільових функцій, керованих параметрів або
граничних умов, у тому числі таких, як оптимізація структури об'єкта,
розподіл вимог по надійності між показниками окремих складових надійності
(наприклад, безвідмовності і ремонтопридатності), розрахунок комплектів
ЗІП, оптимізація систем технічного обслуговування і ремонту, обгрунтування
гарантійних термінів і призначених термінів служби (ресурсу) об'єкта та ін;
• перевірку відповідності очікуваного (досягнутого) рівня
надійності об'єкта встановленим вимогам (контроль надійності), якщо пряме
експериментальне підтвердження їх рівня надійності неможливо технічно чи
недоцільно економічно.
На етапі випробувань і експлуатації розрахунок надійності
проводиться для оцінки кількісних показників надійності спроектованої
системи.
Методи розрахунку надійності[12-13]:
Структурні методи розрахунку надійності.
Структурні методи є основними методами розрахунку показників
надійності у процесі проектування об'єктів, що піддаються разукрупнению на
елементи, характеристики надійності, яких в момент проведення розрахунків
відомі або можуть бути визначені іншими методами. Розрахунок показників
надійності структурними методами в загальному випадку включає[12-13]:
• представлення об'єкта у вигляді структурної схеми, яка описує
логічні співвідношення між станами елементів і об'єкта в цілому з
урахуванням структурно-функціональних зв'язків і взаємодії елементів,
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

прийнятої стратегії обслуговування, видів і способів резервування та інших
факторів;
• опис побудованої структурної схеми надійності об'єкта адекватної
математичної моделлю, що дозволяє в рамках введених припущень і допущень
обчислити показники надійності об'єкта за даними про надійність його
елементів в розглянутих умовах застосування.
В якості структурних схем надійності можуть застосовуватися:
• схеми функціональної цілісності ;
• структурні блок-схеми надійності ;
• дерева відмов ;
• графи станів і переходів.
Логіко-ймовірнісний метод.
У логіко-імовірнісних методах (ЛВМ) вихідна постановка задачі та
побудова моделі функціонування досліджуваного системного об'єкта або
процесу здійснюється структурними та аналітичними засобами математичної
логіки, а розрахунок показників властивостей надійності, живучості та
безпеки виконується засобами теорії ймовірностей [12-13].
ЛВМ є методологією аналізу структурно-складних систем, вирішення
системних завдань організованою складності, оцінки та аналізу надійності,
безпеки і ризику технічних систем. ЛВМ зручні для вихідної формалізованої
постановки задач у формі структурного опису досліджуваних властивостей
функціонування складних і високоразмерних систем. У ЛВМ розроблені
процедури перетворення вихідних структурних моделей в шукані
розрахункові математичні моделі, що дозволяє виконати їх алгоритмізацію і
реалізацію на ЕОМ[12-13].
Основоположником науково-технічного апарату ЛВМ і прикладних
аспектів їх застосування, а також творцем і керівником наукової школи є
професор Рябінін І.А. .

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Загальний логіко-імовірнісний метод
Необхідність поширення ЛВМ на немонотонний процеси призвела до
створення спільного логіко-імовірнісного методу (ОЛВМ). У ОЛВМ
розрахунку надійності апарат математичної логіки використовується для
первинного графічного і аналітичного опису умов реалізації функцій
окремими і групами елементів в проектованій системі, а методи теорії
ймовірностей і комбінаторики застосовуються для кількісної оцінки
безвідмовності і / або небезпеки функціонування проектованої системи в
цілому. Для використання ОЛВМ повинні задаватися спеціальні
структурні схеми функціональної цілісності досліджуваних систем, логічні
критерії їх функціонування, імовірнісні та інші параметри елементів[12-13].
В основі постановки та вирішення всіх задач моделювання і розрахунку
надійності систем за допомогою ОЛВМ лежить так званий подієво-логічний
підхід. Цей підхід передбачає послідовне виконання таких чотирьох основних
етапів ОЛВМ[12-13]:
• етап структурно-логічної постановки задачі;
• етап логічного моделювання;
• етап імовірнісного моделювання;
• етап виконання розрахунків показників надійності.
Метод дерев відмов
Метод Марківського моделювання
Приклади розрахунку надійності систем простої структури
Послідовна система
В системі з послідовною структурою відмова будь-якого компонента
призводить до відмови системи в цілому.
Приклад послідовної системи представлений на рисунку 4.13[12-13].

Рисунок 4.13 – Послідовна система
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Система логічних рівнянь для наведеної вище послідовної системи:

(4.27)

Логічна функція працездатності (рішення системи логічних рівнянь):
(4.28)
Ймовірність безвідмовної роботи:
(4.29)
У загальному випадку ймовірність безвідмовної роботи системи
дорівнює:
(4.30)
Паралельна система
Приклад паралельної системи представлений на рисунку 4.14[12-13].

Рисунок 4.14 – Паралельна система

В системі з паралельною структурою відмова системи в цілому
відбувається тільки при відмові всіх елементів.
Система логічних рівнянь для наведеної послідовної системи[12-13]:
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

(6.5)

Логічна функція працездатності (рішення системи логічних рівнянь):
(4.31)
Ймовірність безвідмовної роботи:
. (4.32)
У загальному випадку ймовірність безвідмовної роботи системи
дорівнює:
(4.33)
Система типу k з n
Імовірність того, що в системі, яка складається з однакових
(равнонадежних) елементів, безвідмовно працюють рівно елементів, може
бути обчислена за формулою[12-13]:
, (4.34)
де: - Ймовірність безвідмовної роботи елемента системи;

- біноміальний коефіцієнт з по .
Імовірність того, що в системі, яка складається з однакових
(равнонадежних) елементів, безвідмовно працюють не менше елементів,
може бути обчислена за формулою:
(4.35)
Імовірність того, що в системі, яка складається з однакових
(равнонадежних) елементів, безвідмовно працюють не менше елементів,
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

може бути виражена через ймовірності безвідмовної роботи аналогічної
системи меншої розмірності:
(4.36)

4.5 Розрахунок вхідного ланцюга
Для перерахунку номіналів елементів схеми розрахуємо величини
наступних параметрів:
1) Еквівалентна добротність контуру[12-13]:
f 1
пр n
Qе = (  2 −1)2 . (4.37)
fs
де n- кількість контурів; = 40 дБ (100 разів) - коефіцієнт ослаблення.
1,08 1
Qе = ( 3 1002 −1) 2  62,
0,8
2) Еквівалентна провідність контуру
1
G 'е = (4.38)
Qе
1 1
G 'е = = 3,210−4
5062 ОМ
3) Коефіцієнт шунтування
Q
Д = 0 . (4.39)
Qе
де Q0 = 80…150
4)Власна провідність контуру
1
G0 = . (4.40)
Q0
1
G −3 1

0 = = 0,210
50100 ОМ
5) Коефіцієнти включення
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Д −1 G
m =  0
2 Gвх (4.41)
Д −1 G
n =  0 (4.42)
2 GA
А
Обрано транзистор КТ312Б, для якого G = 410−3
вх
В
1,6 −1 0,210−3 1,6 −1 0,210−3
m1 =  = 0,12 ; n1 =  =0,05
2 410−3 2 210−3
де провідність антени
1
G
a = . (4.43)

1 A
G = = 210−2
a
50 B
6) Коефіцієнт передачі вхідного ланцюга
1 G 1
K a
вц = (1− ). (4.44)
2 G
вх Д
1 0,02 1
Kвц = (1− ) = 0,42
2 410−3 16
) Контурні ємності і індуктивність вхідного ланцюга рівні

L1= . (4.45)

50
L1= = 0,1мГн
2 8010−3
L1 = n1L1. (4.46)
L1 = 0,05 0,110−3 = 5мкГн
L1 = m1L1 = 0,12  0,110−3 = 12мкГн
1 1
Ск = = = 40нФ
 50 2 80103
С1 = 0,75  Ск = 0,75  40 10−3 = 30нФ
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Сподстр = Ск − С1 = 10нФ
8) Роздільна ємність
G
С 1= (20...50) вх
р . (4.47)

410−3
Ср1= 50 = 0,5мкФ
2 80103
Схема має два однакових каскади, тому обмежимося розрахунком
одного з них.
9) Для визначення коефіцієнта включення контуру колекторного
навантаження скористаємося рівнянням:
2
G − G 2G G (К −1)
п4 − э 0 э вх у
n2 + = 0 (4.48)
G22 G22  S  Cкб
де G = 410−6 A A
22 , S = 410−2 , K y = 0,8 , Cкб = 5пФ
B B
Тоді
Gэ − G0 3,210−4 − 210−4
= = 30 .
G 410−6
22
2
2G G | K −1 | 2(3,210−4 2 −3
э вх y )  410  0,2
= = 41.
G22  S  C −6 −2 3 −12
кб 410  410  2 8010 510
Маємо
n4 − 30n2 + 41 = 0 .
Д = 900 − 4 41 = 736 Д = 27
2 30 − 27 30 + 27
n1 = = 1,5 , 2
n2 = = 28,5
2 2
Оскільки обидва корені більше 1, то приймаємо n = 1
Gе 2 | K y −1|
m = . (4.49)
n S  Cкб
3,210−4 20,2
m = = 0,63
1 410−2  2 80103 510−12

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

10) Коефіцієнт підсилення 1-го каскаду
m n S
К
0 = . (4.50)
5Gе
0,631 410−2
К0 = =15
53,210−4
11) Загальний коефіцієнт підсилення ТР4
К = Квц  К 2 . 0 (4.51)
К = 0,42152 = 94,5
Зробимо електричний розрахунок елементів схеми:
12) R4 = R8  R рез
R4 =10Qе. (4.52)
R4 = 50 62 = 3,1кОм
адамо Uб = 4В , Iк = 0,5мА
13)
Uе U −U 
R3 = R7 = = б . (4.53)
Iк I
4 − 0,7
R3 = R7 = = 6,6кОм
0,510−3
Ik 0,510−3
Iд  Iб = = = 16мкА
h21э 30
Отже, струм дільника I д = 0,2 ма
E −U
14) R1= R5 = n б . (4.54)
Iд

12 − 4
R1= R5 = = 40кОм
0,210−3
15)
U
R2 = R6 = б . (4.55)
Iд
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

4
R2 = R6 = = 20кОм
0,210−3
16) Елементи коливального контуру обчислюються відповідно:
ємність контуру:
1
C2 = C5 = . (4.56)
  
1
C2 = C5 = = 0,1мГн = L2 = L3
2 80103
L  −6
k = m Lk = 0,63 0,110 = 63мкГн
L 
k = Lk , тому що n = 1
17) Блокувальні ємності
1
=1Ом (4.57)
 Cбл
1 1
C3 = C4 = C
бл = = = 2мкФ
 2 80103
З аналогічних розумінь вибираються і ємності З бл1, Із бл2, Із бл3
18) Блокувальна індуктивність
200
X
Lб11 = 200ХСбл1 = . (4.58)
 Сбл1
200
X Lб11 = 200ХСбл1 = = 200Ом
2 80103  210−6
Х
L = Lбл1 200
бл1 = = 400мкГн
 2 80103
19) Роздільна ємність
G
C вх
Р2 = (20...50) . (4.59)

410−3
CР2 = 30 = 0,2мкФ
2 8010−3

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

5 Технологічний розділ

Покращити якість роботи електронних систем з одночасним
підвищенням надійності, зменшенням маси, габаритних розмірів і
використання енергії при мінімальних затратах можливо за рахунок
використання методів і засобів мікроелектроніки і комплексної
мініатюризації[15-19].
Для мікроелектронної апаратури характерно збільшення кількості
вузлів, виконаних на основі цифрових схем, котрі виготовлені засобами
напівпровідникової або гібридної технології.
Однією з особливостей проектування мікроелектронної апаратури
являється розширення можливостей стандартизації схемних рішень.
При функціонально-вузловому проектуванні гостро постає питання
електричного, конструктивного і технологічного узгодження інтегральних
схем і мікрозбірок, відмінних конструктивним виконанням, напругою
живлення, рівнем вхідних та вихідних сигналів.
Технологічність конструкції друкованих плат (ДП) – пристосованість
конструкції ДП до обмеженої витрати трудових, матеріальних і енергетичних
ресурсів на підготовку виробництва і промисловий випуск у заданій кількості
по вищій категорії якості (виробнича технологічність) і при технологічному
обслуговуванні і ремонті (експлуатаційна технологічність). Виробнича
технологічність ДП визначається трудомісткістю виготовлення.
Експлуатаційна технологічність ДП оцінюється контролездатністю і
взаємозамінністю[15-19]..

5.1 Обґрунтування вибору варіанта технологічного процесу
Для друкованої плати вибирається наступна схема технологічного
процесу складання і монтажу радіоелементів.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Складання і монтаж вузлів конструкції з ручним встановленням
радіоелементів при використанні методу індивідуальної пайки.
1. Заготівельні операції[15-19].:
• підготовка ЕРЕ до монтажу;
• складання друкованої плати.
2. Складання і монтаж вузлів;
3. Операції пайки монтажних з’єднань на ДП.
4. Контроль.
Типові операції складання і монтажу апаратури на ДП мають визначену
структуру.
Операції підготовки радіоелементів до складання:
1. Контроль радіоелементів по номіналам «придатний-
непридатний»;
2. Рихтовка виводів;
3. Підрізка виводів;
4. Загинання виводів;
5. Вкладка радіоелементів в технологічні касети;
6. Лудження виводів радіоелементів;
7. Формування виводів радіоелементів.
Операції складання ДП:
1. Встановлення на плату пустотілих заклепок-пістонів;
2. Встановлення на плату контактів;
3. Встановлення на плату перемичок;
4. Встановлення на плату штирів;
5. Встановлення на плату радіоелементів;
6. Підготовка виводів радіоелементів;
7. Доскладання плати;
8. Контроль правильності і якості встановлення радіоелементів.
Операції пайки монтажних з’єднань на ДП:
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

1. Обезжирення плати;
2. Флюсування місць пайки;
3. Пайка з’єднань на платі;
4. Допайка з’єднань;
5. Промивка плати;
6. Висушування плати.

5.2 Загальні вимоги до монтажу[15-19].
Елементи при закріпленні їхніх виводів повинні бути по можливості
розташовані так, щоб напис їхнього номіналу і маркірування були добре видні
з однієї сторони та були зручні для читання.
Проводи не повинні мати ушкоджень при монтажі (підпалів, надрізів і
т.п.), що знижують їх механічну або електричну тривкість.
Провідники перетином 0,35 мм і менше варто кріпити з виконанням
повного обороту навколо контактного пелюстка, проводи перетином понад
0.35 мм - не менше обороту.
Всі закріплені на пелюстках кінці монтажних проводів повинні бути
щільно обжаті.
При кріпленні проводів до контактних пелюстків необхідно ввести
жилу в отвір пелюстка і загнути її по радіусі з утворенням гачка.

5.3 Загальні вимоги до пайки
На якість паяних з’єднань суттєво впливають не тільки технологічні
умови проведення процесу пайки, але і правильний вибір матеріалів: флюсів,
припоїв, очисних рідин. Флюси, утворюючи рідину і газоподібну зони, які
оберігають поверхню металу і розплавленого припою від окислення,
розчиняють і видаляють вже існуючі плівки оксидів і забруднень з поверхні,
покращують змочування металу з припоєм. Вибір флюсу проводиться
виходячи з потрібної хімічної активності, яка повинна бути найбільшою в
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

інтервалі температур, який визначається температурами плавлення припою.
Він повинен швидко і рівномірно розтікатися по зпаювальних матеріалах,
добре проникати в зазори і видалятися з них, легко витиснюватися
розплавленим припоєм, бути термічно стабільним, не виділяти шкідливих для
здоров’я газів, не викликати корозію паяючих металів і припоїв[15-19]..
В якості припоїв використовуються різні кольорові метали та їх сплави,
які мають більш низьку температуру, ніж з’єднувані метали. Виходячи із
температури плавлення припої поділяються на низько-, середньо- і
високотемпературні. Для пайки монтажних з’єднань РЕА використовують
переважно низько- і середньо температурні припої Тпл< 450 C. Основними
компонентами припоїв є олово і свинець, до яких для надання спеціальних
якостей можуть добавлятися присадки сурьми, срібла, вісмута, кадмія. Так
срібло і сурма підвищують, а вісмут і кадмій зменшують температуру
плавлення і затвердіння припою. Вибір марки припою визначається
призначенням і конструктивними особливостями виробів, типом основного
металу і технологічного покриття, максимально допустимою температурою
при пайці, а також технічних і технологічних вимог до паяних з’єднань. До
технічних вимог відносяться: достатня механічна міцність і пластичність;
задані теплопровідність і електричні характеристики; коефіцієнт термічного
розширення (КТР) близький до КТР паяючого металу; корозійна стійкість як
в процесі пайки, так і при експлуатації[15-19]..
Технологічні вимоги до припою передбачають добру змочуваність
з’єднуваним ним металів, високі капілярні якості, малий температурний
інтервал кристалізації для виключення появи пор і тріщин в паяних
з’єднаннях. Пайка монтажних з'єднань повинна забезпечуватися надійністю
електричного контакту і необхідною механічною тривкістю.
Кількість флюсу, який наноситься на місце пайки, повинний бути
мінімальним. Не припускається багате змочування флюсом місць пайки.
Монтажні з'єднання варто лудити і паяти. Необхідно дотримуватися
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 49

обережності від зайвого перегріву монтажних виробів, оплавлення ізоляції
проводів і ізолюючих трубок, ослаблення або відпаювання контактних
пелюстків, планарних або круглих виводів виробів електронної техніки[15-
19]..
Місце пайки повинне бути достатньо прогрітим за допомогою
паяльника з забезпеченням повного розтікання розплавленого припою і
відсутністю можливості появи помилкової пайки. Після пайки спаяне місце
необхідно остудити при цьому спаяні вироби повинні бути нерухомими.
Тривалість пайки виводів виробів електронної техніки повинна бути
мінімально необхідною і бути не більш тривалості вказаної в ТВ на дані
вироби електронної техніки або в технологічних рекомендаціях на пайку
елементів. Якщо така вказівка відсутня, то орієнтовна тривалість пайки
повинна бути не більше 5 с.
Поверхня монтажних з'єднань повинна мати глянсовий вид без
видимих пор, забруднень, напливів, гострих опуклостей припою, сторонніх
вкраплень або окислів. Припій повинен заливати місце з'єднання виробів
електронної техніки з усіх боків, заповнювати щілини і зазори між проводами
і контактами. Кількість припою для пайки монтажних з'єднань повинно бути
мінімальним. Паяння повинне забезпечувати при зовнішньому огляді
розташування контурів підпаяних проводів[15-19]..
При монтажі штепсельного роз’єму припускається незначний наплив
припою на зовнішню поверхню контакту. Не припускаються каплевидні і
шиповидні напливи. Температуру жала паяльника необхідно контролювати
приладом 4-703 МГ2.821.Э1649 або МПП-254М.

5.4 Зальні вимоги до технологічного контролю
Змонтовані плати піддаються технічному контролю. Загальна
структура контрольних операцій включає візуальний контроль монтажу,
автоматичний контроль правильності монтажних з’єднань, функціональний
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

контроль зібраних плат. Шляхом зовнішнього огляду і порівняння із зразками
провіряють тип, номінальне значення, маркування, якість лудження виводів,
відсутність подряпин, сколів, тріщин корпуса і пошкодження надписів.
Всі контрольні операції повинні бути виконані відповідно до технічних
умов і вимог і без погіршення якості монтажу.
Надійність монтажних з'єднань перевіряється при зовнішньому огляді.
Механічну тривкість монтажних з'єднань припускається перевіряти
вибірково, але не більш одного разу в процесі приймання монтажу. Зусилля
повинно бути спрямоване уздовж осі припаяного проводу і не повинно
перевищувати 0,5 кг. В окремих випадках припускається перевірка пінцетом,
на губки якого повинні бути надягнуті ізоляційні трубки.
Контроль правильності електричних з’єднань є необхідною операцією
перед настройкою. В одиничному і дрібносерійному виробництві цю операцію
виконують вручну за допомогою універсальної вимірювальної апаратури по
картам опорів і монтажній схемі.
В масовому виробництві широко використовують автоматичні тестери,
які працюють по принципу неврівноваженого моста. Плата через з’єднувачі
підключається до тестера, який по розробленій програмі перевіряє омічний
опір кожної електричної ділянки і визначає її стан. Плати, які не пройшли
перевірку монтажу поступають на ділянку ремонту. Годні плати поступають
на функціональний контроль, де перевіряють логічні зв’язки елементів за
допомогою діагностичних тестів. Плати, які мають відхилення вихідних
параметрів поступають на регулювання, а несправні - на ремонт[15-19]..
Якість паяного з'єднання проводів перетином 0,12 мм2 і менше повинно
перевірятися візуально.
При контролі якості монтажу забороняється перегинати провід біля
пайки.
Перевірену пайку контролер повинний відзначати кольоровим лаком,
що наноситься на місце спаю у виді невеличкого акуратної точки, що не мішає
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

подальшому контролю пайки. Зафарбування лаком усієї пайки не
припускається. Позначка повинна завдаватися відразу ж після перевірки
кожної пайки.
При об'ємному монтажі на друкованих платах припускається за
узгодженням із замовником не робити нанесення що перевіряються паянь
лаком.

5.5 Загальні вимоги до складання
До виконання роботи зі складання ДП припускаються особи, що
атестовані по операціях даного технологічного процесу.
Робітник при виконанні будь-якої виробничої задачі відповідає за
якість виконання роботи і при здачі продукції майстру повинен відокремити
придатну продукцію від браку[15-19]..
Складання і монтаж ДП у міру необхідності робітник повинен вести по
індивідуальних технологічних картах і еталонних зразках. Складання
компонентів на ДП складається із подачі їх до місця установки, орієнтація
виводів відносно монтажних отворів чи контактних площадок, спряження із
складальними елементами і фіксація в потрібному положенні. Воно в
залежності від характеру виробництва може виконуватися вручну,
механізованим чи автоматизованим методами. Використання ручного
складання економічно доцільно при виробництві не більше 15 тис. Плат в рік
партіями по 100 штук. На кожній платі повинно бути розміщено не більше 100
елементів, в тому числі 11 інтегральних мікросхем. Суттєвою перевагою
ручного складання є можливість постійного візуального контролю, що
дозволяє використовувати відносно великі допуски на розміри виводів,
контактних площадок і монтажних отворів[15-19]..
Всі операції необхідно робити з дотриманням вимог з техніки безпеки,
виробничої санітарії й охороні праці.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Технологічні витримки, що вказуються в технологічному процесі,
повинні фіксуватися в спеціальному журналі і технологічному паспорті. Час
технологічних витримок необхідно контролювати по часах відповідно до
норм[15-19]..
При перерві виробництва більше одного місяця необхідно робити
складання контрольної групи складальних одиниць і виробів по
технологічному процесі в кількості не менше 5 штук під спостереженням
технолога цеху.
При складанні і здачі виробів необхідно додержуватися вимоги
відповідно до стандартів.

5.6 Нормування монтажних робіт
Нормування монтажних робіт виконують на підставі карт
технологічних процесів, що визначають порядок виконання операцій,
використання приладів, інструментів, матеріалів, а також режимів
опрацювання і нормативів часу. При використанні вищевказаних даних можна
розрахувати норми часу на різноманітні технологічні варіанти процесів[15-
19]..
Розрахунок норм штучного часу на операцію (хв.) визначається по
формулі:
Тшт = Топ  (1+К/100) (5.1)
де Тшт – норма штучного часу, хв.; Топ – оперативний час, хв.; К – час на
організаційно-технологічне обслуговування робочого місця, відпочинок і
власні потреби у відсотках від оперативного часу, 14 %.
Tшт = Tоп К (5.2)
Відповідно до складального креслення ДП монтаж виробів електронної
техніки на ДП має такі наступні переходи, що приведені в таблиці 5.1.

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Таблиця 5.1 – Оперативний час на виконання операцій по монтажу
друкованої плати
№п Назва роботи Кількість елементів, Оп, год, t, хв
/п шт. Топ, хв.
1 Лудження резисторів 6 0,179 1,07
2 Лудження конденсаторів 8 0,179 1,432
3 Лудження мікросхем 1 0,839 0,839
4 Вирівнювання виводів
виробів 50 0,105 5,25
електронної техніки
5 Зачищення виводів
виробів 50 0,155 7,75
електронної техніки
6 Обрізання виводів
виробів 50 0,074 3,7
електронної техніки
7 Установлення
6 0,168 1
резисторів
8 Установлення
8 0,138 1,1
конденсаторів
9 Установлення
1 0,336 0,336
інтегральних мікросхем
15 Пайка кінців виводів
виробів 50 0,164 8,2
електронної техніки
Всього 30,7
Тшт = 30,7  (1+14/100) = 34,99 хв.
В додатку Г наведений комплект документів на технологічний процес
та монтаж виробів електронної техніки на плату процедурного годинника.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

РОЗДІЛ 6
ОХОРОНА ПРАЦІ

6.1 Аналіз небезпек і шкідливостей, що впливають на робітника
техніко-енергетичного відділу
Для забезпечення безпечної та продуктивної організації праці робітників
в приміщенні техніко-енергетичного відділу необхідно проаналізувати всі
параметри робочого середовища, які можуть впливати на здоров’я та
працездатність робітників, тим самим впливаючи на їхню продуктивність
праці.
За рівнем фізичного навантаження таку роботу можна віднеси до І
категорії, тобто робота яка виконується сидячи та не потребує фізичного
навантаження.
Приміщені відділу має такі геометричні параметри: довжина – 5 м,
ширина – 5 м, висота стелі – 3,5 м. Відповідно площа всього приміщення
становить 25 м2, а об’єм становить 87,5 м3. Оскільки у цьому приміщені
працює 2 робітника, то на кожне робоче місце припадає по 12,5 м2 площі та
43,75 м3 об’єму, що відповідає вимогам ДБН В.2.2-28:2010.
Правильно спроектоване і використане виробниче освітлення покращує
умови зорової роботи, знижує стомлюваність, сприяє підвищенню
продуктивності праці, сприятливо впливає на виробниче середовище, надаючи
позитивну психологічну дію на працівників, підвищує безпеку праці і знижує
травматизм.
Приміщення відділу має 2 вікна, у вигляді засклених дерев’яних рам,
через які і здійснюється забезпечення природним освітленням. Штучне
освітлення здійснюється за допомогою світильників, які є головним джерелом
освітлення. Крім робочого штучного освітлення є аварійне освітлення, яке
дозволяє при відключені робочого освітлення продовжувати обслуговування
окремих видів обладнання окремих видів обладнання і безпечну його
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

експлуатацію.
Аварійне освітлення здійснюється світильниками з лампами
розжарювання, які є в коридорах, на сходах, а також біля пультів управління.
Нормування освітлення здійснюється відповідно ДБН В.2.5-28-2018.
Зорова праця працівників відділу відноситься до високої точності -
розряд IV (найменший розмір об'єкту розрізнення 0,2-0,3 мм) величина
коефіцієнта природного освітлення (КПО) повинна бути не нижчою 1,2%.
Відділ забезпечений комбінованим освітленням. В темний час доби
передбачається загальне і/або місцеве рівномірне штучне, а в світлий – бокове
одностороннє природне освітлення
Головними джерелами штучного освітлення є люмінесцентні лампи.
Приміщення обладнане 4 світильниками денного світла типу ЛСП02-2х-58-
001, які розташовані симетрично та рівно віддалено від стін. Роботи цих
світильників вистачає для освітлення приміщення відповідно ДБН В.2.5-28-
2018, мінімальна освітленість Еmin=300 лк, дана величина підтримується за
рахунок кількості та потужності електроламп.
На продуктивність праці співробітника має вплив організація його
робочого місця. Робочі столи працівників, мають такі розміри: висота - 750 мм
і довжина - 1100 мм. Крісло співробітника повинне мати висоту сидіння в
межах від 400 до 550 мм. Висота крісла визначається довжиною ніг сидячої
людини, а отже, ростом, що залежить від довжини ніг, а не від довжини тулуба.
Кут відхилення спинки крісла до поверхні сидіння від 100 до 115°. Розміри
крісла: ширина сидіння - 450 мм; глибина - 420 мм; ширина підлокітників - 50
мм; довжина - не менш 200 мм; висота над поверхнею сидіння - 200-250 мм.
Оббивка крісла гігієнічна - повітропроникна і гігроскопічна.
Конструкція робочого місця передбачає підтримання оптимальної
робочої пози з такими ергономічними характеристиками: ступні ніг – на
підлозі, стегна – в горизонтальному положенні, передпліччя – горизонтально.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

При роботі з комп'ютером екран монітора знаходиться від очей
користувача на оптимальній відстані 600-700 мм, але не ближче 500 мм з
урахуванням розмірів алфавітно-цифрових знаків і символів. Площина екрану
перпендикулярна нормальній лінії погляду, сидіти бажано прямо перед
екраном, а не збоку, екран повинен перебувати приблизно на 20 градусів
нижче рівня очей. Таким чином, організація робочого місця працівників
відділу відповідає вимогам ДСТУ 8604:2015.
Одними з основних параметрів є параметри мікроклімату відділу, які
можуть мінятися згідно пори року. Тоді як необхідною умовою
життєдіяльності людини є підтримка постійності температури тіла завдяки
терморегуляції, то принцип нормування мікроклімату – створення
оптимальних умов для теплообміну тіла людини з навколишнім середовищем.
Параметри мікроклімату регламентуються згідно ДСН 3.3.6.042-99.
Температура повітря приміщення в холодний період року становить 23°С, а в
теплий - 25°С, що відповідає нормам, оскільки норми температури повітря
складають 22-24°С та 23-25°С відповідно. Відносна вологість в холодний
період року становить – 40%, а в теплий – 55%, за нормами відносна вологість
має складати і в холодний і в теплий період року – 40-60%, отже можна сказати
що в приміщені відносна вологість є в нормі. Швидкість руху повітря і в
холодний і в теплий період року становить 0,1 м/с, що знаходиться у межах
норми адже норма становить в холодний період року до 0,1 м/с, а теплий
період – 0,1-0,2 м/с.
Для забезпечення нормованих параметрів мікроклімату в основних
виробничих приміщеннях передбачена система вентиляції і опалювання. У
відділі передбачена як природна, так і штучна вентиляція - припливно-
витяжна. Також передбачена система центрального водяного опалення,
відповідно ДБН В.2.5.67-2013.
Шум є одним із найбільш шкідливим фактором, що впливає на людину.
В результаті втоми, що виникає під дією шуму, збільшується кількість
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

помилок при роботі, підвищується загроза виникнення травм, знижується
продуктивність праці.
Основним джерелом шуму у приміщенні відділу є системний блок
персонального комп’ютера, принтер та факс. Фактичний рівень шуму – 42 дБА
не перевищує нормативний рівень 50 дБА та відповідає ДСН 3.3.6.037-99.
Головним джерелом електромагнітного випромінювання в приміщенні
відділу є монітор та системний блок. Величина напруженості електромагніт-
ного вимінювання на робочому місці повністю відповідають вимогам ДСН
3.3.6.096-2002.
В даному приміщенні використовується електропроводка прихованого
типу, виконана мідним трижильним дротом. Таке виконання проводки
запобігає виникненню та поширенню пожежі в внаслідок можливого
короткого замикання в проводці, та можливого ураження працівника
струмом. ПК є однофазним споживачем електроенергії від трифазної мережі
змінного струму з глухозаземленою нейтраллю, напругою 220 В, та частотою
50 Гц і має потужність менше ніж 3000 Вт. Системний блок комп'ютера має
металевий корпус, то згідно ДСТУ Б В.2.5-82-2016 в приміщенні передбачена
система захисного занулення, яка забезпечує захист людини від ураження
електричним струмом.
Пожежна безпека підприємства відповідає вимогам Правилам пожежної
безпеки в Україні та вимогам відповідних нормативних актів. Приміщення
відділу за вибухопожежонебезпекою відноситься до категорії В, відповідно
ДСТУ Б В.1.1-36:2016.
Досліджуване підприємство обладнане первинними засобами
пожежогасіння. Сюди входять: вогнегасники, що відповідають Правилам
експлуатації та типовим нормам належності вогнегасників, та пожежний
інвентар. На території підприємства встановлені пожежні щити. До комплекту
засобів пожежогасіння, які розміщуються на ньому включаються:
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

вогнегасники – 3, ящик з піском -1, покривало – 1, гаки – 3, лопати – 2, сокири
– 2, ломи – 2.
Приміщення відділу оснащене системою автоматичної пожежної
сигналізації відповідно до вимог ДБН В-2.5-56-2014 та ДСТУ ЕН 54-1(12)-
2004. Також в приміщенні знаходяться два вуглекислотних вогнегасника
ВВК-5, які використовуються для гасіння легкозаймистих та горючих рідин,
електрообладнання, що знаходиться під напругою до 1000 В, що відповідає
Правилам експлуатації та типовим нормам належності вогнегасників.
Відповідно до НПАОП 0.00-4.12-05 «Типове положення про порядок
проведення навчання та перевірки знань з питань охорони праці» для
працівників планово-кошторисного відділу проводять вступний та первинний
інструктаж, як один з найважливіших етапів проведення профілактичних
заходів з охорони праці на підприємстві. Вступний інструктаж проводиться з
усіма працівниками відділу, які приймаються на постійну або тимчасову
роботу, незалежно від їх освіти, стажу роботи та посади. Вступний інструктаж
проводиться спеціалістом служби охорони праці або іншим фахівцем
відповідно до наказу (розпорядження) по підприємству, який в установленому
Типовим положенням порядку пройшов навчання і перевірку знань з питань
охорони праці. Первинний інструктаж проводиться до початку роботи
безпосередньо на робочому місці з працівником новоприйнятим (постійно чи
тимчасово) на підприємство або, який переводиться з одного структурного
підрозділу підприємства до іншого.
Також працівники відділу зобов’язані проходити медичні огляди
відповідно до норм статей 169 та 191 КЗпП, а також статті 17 Закону про
охорону праці, а їхнє проведення та організація відбуваються відповідно до
Наказу МОЗ України № 246. Мета будь-якого медичного огляду полягає в
тому, щоб з'ясувати, чи не хворий громадянин або, чи не стане його недуга на
заваді роботі, та взагалі, наскільки шкідливим буде контакт хворої людини
із оточуючими. Перший медогляд працівника проводиться перед прийомом на
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

роботу (попередній огляд). Далі стосовно осіб, які не досягли 21 року –
щорічно, а для інших періодичність зазначено в Наказі №246 (не менше одного
разу на два роки).
Праця співробітників відділу належить до I категорії при 8-ми годинний
робочій зміні, а рівень навантаження залежно від обсягу робіт, може
змінюватися.
Таким чином, для працівників техніко-енергетичного відділу
рекомендується проводити перерви через 2 години від початку робочої зміни
і через 2 години після обідньої перерви тривалістю 15 хвилин кожен.
Отже, після проведеного детального аналізу приміщення та
безпосередньої робочої зони, можна зробити висновок, що всі фактори
виробничого середовища, окрім певних показників мікроклімату приміщення,
відповідають своїм нормативним значенням. Тому необхідно провести
модернізацію системи кондиціонування приміщення.

6.2 Розробка заходів та засобів захисту працівників від
негативного впливу параметрів мікроклімату
Кондиціювання повітря — це створення та автоматичне підтримування
в приміщенні заданих або таких, що змінюються за певною програмою
метеорологічних умов, які є найбільш сприятливими для працівників чи для
нормального протікання технологічного процесу. Кондиціювання повітря
може бути повним та неповним. Повне кондиціювання повітря передбачає
регулювання температури, вологості, швидкості руху повітря, а також
можливість його додаткового оброблення (очищення від пилу, дезінфекції,
дезодорації, озонування). При неповному кондиціювання регулюється лише
частина параметрів повітря.
Кондиціювання повітря здійснюється кондиціонерами, які поділяються
на центральні та місцеві. Центральні кондиціонери призначені для
обслуговування великих за розмірами приміщень. Оброблення повітря
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

проводиться в одному центрі, що розташований поза приміщеннями, в яких
здійснюється кондиціювання і зв'язаного з останніми каналами для подачі та
рециркуляції повітря. Місцеві кондиціонери мають малу продуктивність і
встановлюються безпосередньо в невеликих приміщеннях. Такі кондиціонери,
зазвичай, працюють на зовнішньому повітрі за, так званою, припливною
схемою.
Центральний кондиціонер складається із трьох основних частин:
відділення змішування повітря, промивної камери і відділення другого
підігрівання. У відділенні змішування зовнішнє повітря змішується із
відповідною кількістю повітря із приміщень, а в холодний період року ще й
підігрівається калорифером першого підігрівання. У промивній камері повітря
очищується, зволожується та охолоджується (в теплий період) водою, що
розпорошується форсунками. У відділенні другого підігрівання очищене
повітря знову підігрівається калорифером, його відносна вологість знижується
до заданої, після чого повітря за допомогою вентилятора подається по
повітропроводу в приміщення.
Система кондиціювання оснащується спеціальними пристроями, які
автоматично регулюють за заданими умовами необхідні параметри повітря, а
отже й відповідні характеристики теплоносія та холодної води.
Основні вимоги при виборі кондиціонера:
1. Для нормальної роботи кондиціонеру (особливо спліт-системи)
найважливішим фактором є правильний монтаж. Наслідками неправильного
монтажу може бути не лише затікання вологи на стіни, а й вихід з ладу
пристрою.
2. Відомо, що кондиціонери можуть не лише охолоджувати приміщення,
але й обігрівати його, зневоложувати повітря, здійснювати вентиляцію.
Зверніть увагу на діапазон робочих температур кондиціонера в режимі
обігріву. Більшу частину моделей забороняється використовувати при
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

температурі, нижче від мінус 5°С. Таким чином, кондиціонером не можна
користуватися взимку при великих морозах.
3. Кондиціонер повинен забезпечувати припливну вентиляцію (повітря
до кімнати потрапляє ззовні).
4. Бажано до кожного кондиціонеру провести окрему електропроводку
та встановити окремий автомат на щитку.
5. Зовнішній блок повинен гарно вентилюватись. Від цього залежить
ефективність роботи всього кондиціонеру.
6. Не слід спрямовувати струмінь охолодженого повітря на людину – це
викликає небезпеку переохолодження та простуди.
7. Треба віддавати перевагу кондиціонерам, що мають дистанційне
керування і програмуються на автоматичне увімкнення та вимкнення. Тоді
можна охолодити кабінет автоматично до моменту прибуття, або вимкнути
кондиціонер вночі, коли вже стає прохолодно. Також дуже корисною є
функція електронного контролю за температурою в приміщенні.
8. Усі моделі мають фільтри, які слід, в залежності від виробника, або
замінювати, або періодично мити хоча б двічі на рік. Оскільки пил може
викликати алергію чи неприємний запах в приміщенні.
Перед тим як купувати і вводити в експлуатацію кондиціонер необхідно
зробити розрахунок потужності кондиціонера. Це дозволить підібрати
кондиціонер, який найкраще підходить для приміщення відділу.
Потужність по «виробництву холоду» кондиціонером прийнято
вимірювати в BTU. Це британська теплова одиниця, 1 BTU = 0.293 Вт.
Найбільш популярними для приміщення є моделі з потужністю від 7000 до
12000 BTU (в залежності від розміру кімнати).
Для визначення необхідної для охолодження кімнати потужності слід
розрахувати сумарне надходження тепла до приміщення, приблизно
враховуючи тепло від сонячних променів, освітлення, людей, оргтехніки,
тощо. Обрана модель повинна давати таку саму, або навіть дещо вищу
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

потужність. У великому приміщенні можна встановлювати декілька
внутрішніх блоків.
1. Розрахуємо надходження тепла в приміщення за формулою (6.1)
Т1 = S • h • k, (6.1)
де S- площа приміщення (м2), h - висота приміщення (м), k - коефіцієнт, що
дорівнює:
- 30 Вт, якщо приміщення не на сонячному боці будівлі;
- 35 Вт, якщо сонце потрапляє до кімнати лише частину світлового дня;
- 40 Вт, якщо приміщення яскраво освітлюється більшу частину дня.
Т1=43,75 м23,5м35 Вт=5359,4 Bт
2. Розрахуємо теплонадходження від оргтехніки (побутової техніки),
освітлення, що працює в приміщенні. Для цього, в середньому, слід додати
приблизно 30% від потужності споживання кожного обладнання (ця цифра
завжди є в документації до обладнання чи позначена на стандартній табличці
з зовнішнього боку) та потужність кожного освітлювального приладу за
формулою 6.2.
Т2 = Q1 + Q2 + … + Qn, (6.2)
де n – кількість приладів.
Т2 = 2  300 + 2  60 = 600 + 120 = 720 Вт.
3. Розрахуємо надходження тепла в приміщення від людей, що постійно
знаходяться в приміщенні за формулою 6.3.
Т3 = К-ть людей  Т сер, (6.3)
де Т сер – середнє виділення тепла людиною. Для офісів: Т сер = 100Вт. Для
ресторанів, спортзалів, приміщень, де люди фізично працюють: Т сер = 100-
300 Вт
Т3=2  100Вт = 200 Вт
4. Загальне надходження тепла, таким чином, визначається за формулою
6.4.
Тзаг = Т1 + Т2 + Т3. (6.4)
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Тзаг = 5359,4 + 720 + 200 = 6279,4 Вт.
Щоб перевести отриману величину з Вт в BTU, її слід поділити на 0.293:
Т (BTU) = Тзаг / 0.293 (6.5)
Т (BTU)= 6279,4/0.293=21431,4 BTU
Обираємо кондиціонер потужність якого дорівнює, чи, краще,
перевищує отриману шляхом розрахунків величину.
Зробивши розрахунок потужності кондиціонера, який найбільш буде
підходити для нашого приміщення, ми можемо запропонувати кондиціонер
марки Кондиціонер Bosch Climate CL3000i RAC 5,3. Він має такі технічні
характеристики: тип хладагента R 32, однофазний, регулювання швидкості
обертання вентилятора є, кількість швидкостей - 3 інших функції і особливості
можливість регулювання напряму повітряного потоку, авто перезапуск
обслуговувана площа до 50 кв. м, клас енергоспоживання – А+++, діапазон
робочої температури – -15–50 °С. Додаткові режими режим вентиляції (без
охолоджування і обігріву), режим «сон», режим осушення, які оптимально
підходять для досліджуваного приміщення.

Рисунок 6.1 - Кондиціонер Bosch Climate CL3000i RAC 5,3

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Висновок

В ході дипломного проектування була розроблена принципова схема.
В схемі даного пристрою була використана сучасна елементна база. Всі
елементи задовольняють вимогам надійності, габаритних розмірів,
споживання енергії, а також мають порівняно малу вартість ніж приведені
аналогічні конструкції. В пояснювальній записці описані такі розділи
Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного аналізу
існуючих аналогів, в якому описуються схемні рішення існуючих аналогів,
розробка принципової та електричних схем, електричний розрахунок,
розрахунок надійності виробу, обґрунтування вибору радіоелементів та
матеріалів. Також був розроблений конструкторсько - технологічний розділ в
якому описано монтаж друкованої плати.
При виконанні дипломного проекту були закріплені навички роботи з
технічною, довідковою і методичною літературою, діючими галузевими і
державними стандартами, отриманий досвід розробки конструкторської
документації.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Список використаної літератури
До вступу та розділу 1
1. Васильєв, В. М., & Жук, С. Я. (2023). Теорія ймовірностей в радіотехніці.
Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського
2. Patentscope Simple Search. https://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf.
Latest accessed: 2024/01/15.
3. Universal Decimal Classification. https://udcsummary.info/php/index.php. Latest
accessed: 2024/01/15.
4. Жук, С. Я., & Товкач, І. О. (2019). Методи адаптивного оцінювання
параметрів руху безпілотного літального апарату на основі вимірювань
сенсорної мережі. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського.
5. Братченко, Г. Д., Перелигін, Б. В., Банзак, О. В., Казакова, Н. Ф., &
Григор’єв, Д. В. (2014). Методи та засоби обробки сигналів. Одеса: Плутон.
6. Яковлєв, О. І., Биковцев, І. С., & Дем’янчук, В. С. (2010). Мультилатераційні
системи спостереження повітряного руху. Київ: ДП ОПР України.
7. Юр’єв, Ю. М., Матвієнко, А. Г., & Петрашевський, А. О. (2014).
Автоматизована система керування повітряним рухом AIRCON 2100. Київ:
Украерорух.
8. Дем’янчук, В. С., Биковцев, І. С., Клименко, В. О., & Юр’єв, Ю. М. (2001).
Автоматизовані системи керування повітряним рухом із використанням
супутникових технологій. Київ: ДП ОПР України «Украерорух».
9. Васильєв, В. М. (2005). Відстеження, контроль і прогнозування траєкторій
при керуванні повітряним рухом. Наукові вісті НТУУ «КПІ», (4), 99–105.
10. Сухий, П. О., Заячук, М. Д., Проданюк, Д. М., & Сендзік, Ю. І. (2024).
Картографія: навчально-методичний посібник. Чернівці: Чернівецький
національний університет ім. Ю. Федьковича.
11. Кафедра радіотехнічних систем. (2023). Автоматизована обробка
інформації в радіотехнічних системах і комплексах: робоча програма
навчальної дисципліни. Київ: НТУУ «КПІ» ім. Ігоря Сікорського.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

До розділу 5
12. Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка:
Львів, “Афіша”, 2001. – 424 с.
13. Андронік Буняк. Електроніка та мікросхемотехніка: навчальний посібник
для вищих учбових закладів. — Київ, Тернопіль: 2001.
14. Колонтаєвський Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та
мікросхемотехніка: теорія і практикум. За ред. А.Г. Соскова. — К.,
Каравела, 2003. — 368 с.
15. Стахів П.Г., Коруд В.І. Основи електроніки з елементами
мікроелектроніки. Магнолія плюс, — Львів: 2006.
16. Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка.
Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
До розділу 6
17. Нормування показників надійності технічних засобів: навчальний
посібник / О. М. Васілевський, О. Г. Ігнатенко. – Вінниця: ВНТУ, 2013. –
160 с.
18. Васілевський О.М., Поджаренко В.О. Практикум з метрологічного нагляду
за засобами вимірювань: Навчальний посібник. – Вінниця: ВНТУ, 2008. –
87 с.
19. Володарський Є.Т., Кошева Л.О. Статистична обробка даних: Навчальний
посібник. – К.: НАУ, 2008. – 308 с.
20. Васюра А.С. Елементи та пристрої систем управління і автоматики:
Навчальний посібник. – Вінниця: ВДТУ, 1999. – 157 с.
21. Федун І.В. Основи теорії надійності та контролю якості виробів
електронної техніки. – Вінниця: ВДТУ, 2003. – 71 с.
22. Румбешта В.О. Технологія складання, регулювання та випробування
приладів: підручник / В.О.Румбешта; НТУУ «КПІ». - Київ: НТУУ «КПІ»,
2014. - 364 с.
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

23. Методи та засоби забезпечення якості складання приладів та систем:
навчальний посібник / Шевченко В.В., Осадчий О.В., Симута М.О. – К.:
НТУУ «КПІ», 2011. – 97 с.
24. Технологія приладобудування: навчальний посібник для студентів
напрямку підготовки 6.051003 «Приладобудування» приладобудівного ф-
ту / Уклад.: Автори: Шевченко В.В., Осадчий О.В., Симута М.О. – К.:
НТУУ «КПІ», 2010. – 128 с.
До розділу 7
25. Пістун І.П. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник.– Суми:
Видавництво “Університетська книга”, 1999.– 301 с.
26. Атаманчук П.С., Мендерецький В.В., Панчук О.П., Чорна О.Г.
Інтегрований курс безпеки життєдіяльності (теоретичні основи): Навч.
посіб. - Кам'янець-Подільський: Буйницький О.А., 2009. - 200 с.
27. Атаманчук П.С., Мендерецький В.В., Панчук О.П., Чорна О.Г. Безпека
життєдіяльності та охорона праці (Практичний курс): Навчальний
посібник. - Кам'янець-Подільський: "Думка", 2010. - 152 с.

Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ДОДАТКИ
Додаток А
Перелік нормативних документів
ДСТУ загального використання
ДСТУ ГОСТ 2.001:2006 Єдина система конструкторської документації.
Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.051:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронні документи. Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.052:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронна модель виробу. Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.053:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронна структура виробу. Загальні положення

ДСТУ, повязані з оформленням розрахунково-пояснювальної записки
ДСТУ ГОСТ 2.051:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронні документи. Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.104:2006 Єдина система конструкторської документації.
Основні написи

ДСТУ, повязані з оформленням графічної частини проекту
ДСТУ ГОСТ 2.308:2013 ЄСКД. Зазначення допусків форми та розміщення
поверхонь
ДСТУ ГОСТ 2.317:2014 ЄСКД. Аксонометричні проекції
ДСТУ ГОСТ 2.702:2013 ЄСКД. Правила виконання електричних схем

Загальні правила виконання креслень
ДСТУ ГОСТ 2.307:2013 ЄСКД. Нанесення розмірів і граничних відхилів
ДСТУ ISO 128-1:2005 (ISO 128-1:2003, IDТ) Національний стандарт України.
Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення. Частина 1. Передмова
та покажчик понять стандартів ISO серії 128
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ДСТУ ISO 128-21:2005 (ISO 128-21:1997, IDТ) Національний стандарт
України. Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення Частина 21.
Лінії, виконані автоматизованим проектуванням
ДСТУ ISO 128-30:2005 (ISO 128-30:2001, IDТ) Національний стандарт
України. Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення Частина 30.
Основні положення про види
ДСТУ ISO 128-40:2005 (ISO 128-40:2001, IDТ) Національний стандарт
України. Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення. Загальні
принципи оформлення. Частина 40. Основні положення про розрізи та
перерізи
ДСТУ ISO 129-1:2007 (ISO 129-1:2004, IDТ) Національний стандарт України.
Кресленики технічні. Проставлення розмірів і допусків. Частина 1. Загальні
принципи
ДСТУ ISO 3098-2:2007 (ISO 3098-2:2000, IDТ) Національний стандарт
України. Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 2. Латинська
абетка, цифри і знаки
ДСТУ ISO 3098-3:2007 (ISO 3098-3:2000, IDТ) Національний стандарт України.
Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 3. Грецька абетка
ДСТУ ISO 3098-4:2007 (ISO 3098-4:2000, IDТ) Національний стандарт
України. Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 4. Діакритичні і
окремі знаки латинської абетки
ДСТУ ISO 3098-5:2007 (ISO 3098-5:1997, IDТ) Національний стандарт
України. Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 5. Написання
латинської абетки, цифр і знаків засобами автоматизованого проектування
ДСТУ ISO 3098-6:2007 (ISO 3098-6:2000, IDТ) Національний стандарт України.
Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 6. Кирилична абетка
ДСТУ ISO 5455:2005 (ISO 5455:1979, IDТ) Національний стандарт України.
Кресленики технічні. Масштаби
ДСТУ ISO 5457:2006 (ISO 5457:1999, IDТ) Національний стандарт України.
Документація технічна на вироби. Кресленики. Розміри та формати
Арк.
РСА13.24225.001 ЗП
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Дуб л.
Взам.
Підп.
Інв. № Підпис Зм. Арк № докум. Підпис Підпис
Дата Т.Л.

213321231
ЧДТУ

ЗАТВЕРДЖУЮ
Головний технолог
Узгоджено:
Руслана ТРЕМБОВЕЦЬКА
Тичков В.В. (підпис)
(підпис)
_____________________________(дата)
_________________________(дата)
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС
на виготовлення друкованої плати
и
РСА13.24225.001 ТП
Процес впроваджено у виробництво
_______________________________( )
(підпис)
Євгеній БЛІЗНЄЦОВ _______________________________( )
(підпис) (підпис)
_______________________________( )

(підпис)
______________________________(дата) _______________________________( )
(підпис)
_______________________________( )
(підпис)

ДУБЛ. ГОСТ 3.1404-86 ФОРМА 3 САПР
ВЗАМ.
ОРИГ.

РОЗРОБ. Блізнєцов Є. 0117012345 1017112345

ПЕРЕВІРИВ Трембовецька Р.

Н. КОНТР. Тичков В.
НАЙМЕНУВАННЯ ОПЕРАЦІЇ МАТЕРІАЛ ТВЕРДІСТЬ ЕВ МД ПРОФІЛЬ ТА РОЗМІРИ М3 КОІД
З ПОПЕРЕДНЬОЇ ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ, ПРИСТРІЙ ЧПК ПОЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ ТО ТВ Т П. З. Т ШТ. ЗОР
1А240-6

Р ПІ D/B L T I ТоС N t
А 01 005 Підготовка поверхні фольги та отворів ИОТ43 18 -25 0.5
02 фотохімічним методом 6017100001
03 2017012345
04 2517100001
05 3017100001
Б 06 Устаткування підготовки поверхні
07 ДП Billeo
08
А 09 010 Хімічне омедніння отворів ИОТ44 50 -60 2-5
B 10 Автооператорна лінія для хімічного омедніння 6077100002
11 “Module – R” 2017012345
12 2517100002
13 3017100002
14
А 15 015 Гальванічне омедніння ИОТ45
16 6017100003
Б 17 Автооператорна лінія для гальванічного омедніння 2017012345 20
18 “Module-R” 2517100003
19
20

ДУБЛ. ГОСТ 3.1404-86 ФОРМА 3 САПР
ВЗАМ.
ОРИГ.

РОЗРОБ. Блізнєцов Є. 0117012345 1017112345

ПЕРЕВІРИВ Трембовецька Р.

Н. КОНТР. Тичков В.
НАЙМЕНУВАННЯ ОПЕРАЦІЇ МАТЕРІАЛ ТВЕРДІСТЬ ЕВ МД ПРОФІЛЬ ТА РОЗМІРИ М3 КОІД
З ПОПЕРЕДНЬОЇ ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ, ПРИСТРІЙ ЧПК ПОЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ ТО ТВ Т П. З. Т ШТ. ЗОР
1А240-6

Р ПІ D/B L T I T оC N t
А 01 030 Нанесення фоторезисту ИОТ48 80-110 10-15
02 6017100006
03 2017012345
04 2517100006
05 3017100006
06
Б 07 Ламінатор двохсторонній А-250 фірма “Dynachem Corporation”
08
А 09 035 Експонування ИОТ49 18 -25 1-5
10 6017100007
11 2017012345
12 2517100007
13
Б 14 Установка експонування “Du Pont”
15
А 16 040 Проявлення ИОТ 51 10-18 0.5-2
17 6017100008
Б 18 Конвейєрна установка струменевого типу для появлення 2017012345
19 фоторезисту “Processor-C” 30117100008
20

ДУБЛ. ГОСТ 3.1404-86 ФОРМА 3 САПР
ВЗАМ.
ОРИГ.

РОЗРОБ. Блізнєцов Є. 017012345 1017112345

ПЕРЕВІРИВ Трембовецька Р.

Н. КОНТР. Тичков В.
НАЙМЕНУВАННЯ ОПЕРАЦІЇ МАТЕРІАЛ ТВЕРДІСТЬ ЕВ МД ПРОФІЛЬ ТА РОЗМІРИ М3 КОІД
З ПОПЕРЕДНЬОЇ ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ, ПРИСТРІЙ ЧПК ПОЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ ТО ТВ Т П. З. Т ШТ. ЗОР
1А240-6

Р ПІ D/B L T I Tо C N t
А 01 045 Нанесення захисного шару ИОТ52 10-20 1-2
02 6017100009
03 2017012345
04 2517100009
05 3017100009
06
Б 07 Гальванічна лінія
08
А 09 050 Видалення фоторезисту ИОТ53 90 0.5-1
10 6017100010
11 2017012345
12 2517100010
13 3017100010
14
Б 15 Конвейєрна установка фоторезисту “Stripping”.
16 Дистилятор для реєстрації розчинів “C -100”
17

Додаток В

Арк.

РСА13.61725.001 ПЗ
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Додаток Г

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
81
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
83
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Додаток Д
Гідролокатор бічного огляду пристрій первинної обробки сигналу

Найменування В Інтенсивність відмовлень Е-6 1/год Коэффициент
типу елементів Максимальное Среднее Мінімальне нагрузки
діод 2 0,500000 0,200000 0,100000 0,500
котушка індук. 8 0,030000 0,020000 0,010000 0,500
кварц 1 7,000000 5,400000 2,000000 0,900
конденсатор 30 2,000000 1,600000 0,800000 0,500
мікросхема инт. 2 0,500000 0,100000 0,080000 0,900
паяне зєднання. 550 0,005000 0,004000 0,000200 0,500
плата друкована 1 0,500000 0,100000 0,080000 0,500
резистор 33 2,500000 2,200000 1,800000 0,800
стабілітрон 1 0,800000 0,500000 0,200000 0,600
транзистор 7 2,500000 2,200000 1,800000 0,900
корпус 1 0,800000 0,600000 0,200000 0,200
крепежн.зєдн. 20 2,000000 0,020000 0,010000 0,500
втулка 12 0,900000 0,030000 0,010000 0,600
рознімання 2 0,700000 0,170000 0,100000 0,500
прокладка гум 1 0,070000 0,050000 0,010000 0,200
шпилька 4 0,600000 0,350000 0,150000 0,500

Середній час безвідмовної роботи
Для максимальної інтенсивності відмовлень 6,656504403Е+03 годин
Для середньої інтенсивності відмовлень 9,603749304Е+03 годин
Для мінімальної інтенсивності відмовлень 1,355509468Е+04 годин
Інтенсивність відмовлень елементів гідролокатора
при середньому рівні інтенсивностей відмовлень елементів 10,041260000Е-04 1/год
Дані для побудови графіка залежності розподілу імовірності безвідмовної роботи від часу
наробітку.
Т.год Рmax(T) Рmid(T) Pmin(T)
0 1.0000 1.0000 1.0000
5 0.9992 0.9995 0.9996
10 0.9985 0.9990 0.9993
15 0.9977 0.9984 0.9989
20 0.9970 0.9979 0.9985
25 0.9963 0.9974 0.9982

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
85
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets