Конструирование электронного таймера

 
 

 

С учетом поправочных  коэффициентов определим среднее  время наработки на отказ

Определим вероятность  безотказной работы по формуле:

.

Полученное значение наработки на отказ больше времени, которое было задано (27000 часов), что гарантирует надежную работу разрабатываемого устройства.

4. Технологическая часть. 

4.1 Разработка  инструкций по эксплуатации: 

Технические характеристики устройства: 

Напряжение  питания, В – 220,

Максимальная мощность подключаемого электроприбора, Вт – 600,

Ток потребления, мА – 50,

Диапазон устанавливаемого времени, сек - 1...99,

Длительность  звукового сигнала, с 5,

Размеры печатной платы, мм 45x67 

Готовое устройство в наладке не нуждается и начинает работать сразу после подачи питания. Питание 220 В подключается к клеммнику XS1, а нагрузка – к клеммнику XS2. Если требуется, чтобы электроприбор был выключен в исходном состоянии реле времени и включался на заданное время, то его надо подключить к средней и нижней по схеме клеммой. Для выключения электроприбора на заданное время его надо подключить к средней и верхней по схеме клеммам. При подаче питания на индикаторе должно высветиться «00» и устройство переходит в режим установки времени. Установка времени осуществляется кнопками SB1 – SB2. При этом нажатие кнопки SB1 увеличивает показание индикатора на единицы минут, а нажатие кнопки SB2 увеличивает его показание на десятки минут. Следует заметить, что программа, записанная в память микроконтроллера, опрашивает кнопки 1 раз за 0,5 с., поэтому нажимать их следует не чаще этого интервала, а если нажать и удерживать кнопку, то показания индикатора будут увеличиваться с указанным интервалом. Кнопкой SB3 реле времени переводится в режим отсчёта времени.

При этом включается/выключается используемый с устройством электроприбор, цифровой индикатор мигает, а его показание  уменьшается в соответствии с  пройденным временем. По истечении  установленного времени электроприбор выключается / включается, устройство издаёт короткий звуковой сигнал, выводит на индикатор исходное показание и переходит в режим установки времени. Следует заметить, что данное устройство может быть принудительно выведено из режима отсчёта времени в режим установки времени нажатием кнопки SB3 и удержанием её не менее 0,5 с. Монтаж и подключение питания к устройству следует  производить инструментом с уровнем зашиты от поражения электрическим током 1а. Монтаж  устройства может осуществлять специалист среднего звена при условии соблюдения мер предосторожности от поражения электрическим током. 

4.2 Разработка  инструкция по отладке, регулировке  и настройке. 

Общие сведения:

Устройство  представляет собой небольшую черную коробочку на внешней стороне, которой располагается электронное табло для оптической сигнализации происходящих процессов,  пьезокерамический динамик для звукового оповещения, и трех кнопок +1- увеличивает показание индикатора на единицы минут, +10- увеличивает его показание на десятки минут и кнопки пуск. С правой стороны прибора располагаются контакторы питания и выходной нагрузки. Таймер работает от бытовой сети 220В и потребляет ток равный 50мА, максимальная мощность подключаемого к таймеру устройства не должна превышать 600Вт.  

Меры  безопасности при работе с устройством:

Электрический ток более 50 мА, проходящий через  человека, представляет опасность для  здоровья и жизни.

 Поэтому  для безопасного выполнения каких либо операций по ремонту и настройке устройства необходимо помнить и выполнять основные правила:  

1. Руки  должны быть чистыми и сухими, так как величина тока, проходящего  через человека, зависит от состояния  кожи, а также площади соприкосновения  с токоведущими частями (грязь  и влага ее увеличивают).  

2. Нельзя  лезть в корпус устройства сразу двумя руками или одной рукой при этом касаться токопроводящей поверхности (металлического корпуса устройства), так как степень поражения электрическим током зависит от пути его прохождения. Наиболее опасным является путь тока от руки к руке — через область сердца и легких.  

3. Ремонт  с заменой деталей необходимо  выполнять при отключении питания  устройства от сети 220 В. Для  полной уверенности в этом  лучше вытащить сетевую вилку  из розетки (выключатель может  сломаться в самый неожиданный  момент).  

4. После  выключения питания конденсаторы  в устройстве могут еще некоторое  время сохранять заряд, который  вы получите при случайном  касании цепей. Для исключения  такой возможности выводы высоковольтных  конденсаторов закорачиваются через  резистор примерно 100 Ом (заколачивание выводов короткозамыкающей перемычкой может их повредить).  

5. При  первоначальном включении устройства  следует соблюдать осторожность, так как диоды и электролитические  конденсаторы при неправильном  включении полярности или превышении режимов могут взорваться.

При этом конденсаторы взрываются не сразу, а  сначала некоторое время греются.  

6. Не  рекомендуется оставлять без  присмотра включенный таймер так как резкий скачек напряжения может вывести его из строя и вызвать пожар.  

7. Безопасным  для человека в обычных условиях  является источник тока с напряжением  до 36 В, поэтому для монтажа  элементов лучше использовать  паяльник с рабочим напряжением,  не превышающим это значение.  

Если  же вы все же по неосторожности попали под напряжение или стали свидетелем такого случая, то надо как можно скорее освободиться от контакта с токоведущим проводником, любым способом разомкнув цепь. Последствия поражения зависят от времени нахождения человека под напряжением.  

Настройка прибора: 

Готовое устройство в наладке не нуждается и начинает работать сразу после подачи питания. 

Замеры  выходных характеристик должны осуществляться только исправными  специализированными  приборами (мультиметрами, амперметрами, а так же ватт и вольтметрами). Все замеры снимаются с клемника XS2.

Технологический процесс изготовления изделия (детали):

Технологический процесс изготовления изделия происходит в несколько этапов; на листе бумаги планируется рисунок платы с обозначением точек отверстий предназначенных под пайку элементов далее с листа бумаги рисунок переноситься на двухстороннюю печатную плату из фольгированного стеклотекстолита.

Покрыв  будущие токопроводящие линии на плате лаком, приступаем к травлению, травим плату раствором хлорного железа при этом места, не покрытые лаком-очистятся от медной фольги, а покрытые останутся это и есть токопроводящие дорожки. Далее промываем плату в воде, очищаем ее от останков лака и приступаем к сверлению отверстий под элементы, сверление производим сверлом диаметром порядка 1мм.

После того как  отверстия под элементы просверлены  плату необходимо обезжирить, контактные ножки элементов необходимо блудить, далее следует пайка элементов  на поверхность печатной платы. Пайка  должна осуществляться паяльником мощностью  не более 40Вт  с соблюдением мер самозащиты и предосторожности. При пайке платы были использованы, следующие элементы и материалы: флюс марки КЕ ГОСТ 21931-76, припой

ГОСТ797-64 ПОС-61, пинцет. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Расчет стоимости УВВ. 

     Процесс производства любого электронного прибора (устройства) предполагает решение достаточно сложных организационно-экономических проблем. К ним относятся проблемы технологии разработки с решением таких функций управления как, планирование, учет, контроль, анализ и регулирование.

     Эффективность производства (работ, услуг) зависит от величины себестоимости включаемых в нее затрат. Себестоимость продукции (работ, услуг) представляет собой стоимостную оценку используемых в процессе производства природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов , а также других затрат, на производство и реализацию продукции (работ, услуг).

     Стоимостная оценка позволяет выразить в себестоимости, как в обобщенном показателе, различные по своей натуральной форме издержки предприятия.

     Себестоимость продукции (работ, услуг) как обобщенный показатель имеет следующее значение:

     - выражает результаты всей производственно-хозяйственной  деятельности предприятия;

     - образует основу цены товара, продукции, работы, услуги;

     - определяет величину прибыли и в конечном итоге результат финансовой деятельности предприятия.

     Кроме того, важное место должно отводиться вопросам нормирования

труда разработчиков электронного прибора (устройства), а именно с учетом элементов творчества в работе, сложности измерения и оценки многих видов

Работ в процессе разработки электронного устройства.

Специфические способности любого электронного прибора (устройства) проявляются также в разнообразии видов работ в процессе его создания и

эксплуатации по сравнению любыми другими видами продукции. 

5.1 Расчет затрат на материалы и комплектующие на единицу изделия. 

Таблица№3 – Стоимость материалов на единицу изделия. 

 

Затраты на комплектующие изделия , полуфабрикаты и услуги сторонних организаций .

Стоимость покупных деталей рассчитывается по формуле: 

С_пд=Р_пд*Ц 

где,

Р_пд – норма расхода покупных деталей.

Ц –  цена единицы детали. 
 
 
 
 
 
 

 Таблица№4- Затраты на комплектующие при изготовлении УВВ.