--PAGE_BREAK--введение
На данном этапе развития техники возникла потребность в более точных и скоростных систем измерения параметров СВЧ сигнала, так как при разработке, производстве, эксплуатации радиоэлектронных устройств необходимо выполнять большое количество измерений, разнообразных по сложности, точности и количеству контролируемых параметров.
Основанием для разработки всей измерительной системы можно считать следующий фактор: в текущий момент на вооружении Российских военных находится большое количество СВЧ устройств и приборов, выполняющих самые различные функции. Все эти приборы, согласно определенным требованиям, требуют периодических метрологических поверок и разнообразных тестирований, необходимых для поддержания в постоянной боевой готовности все современное электронное оборудование. Такого рода измерительно-поверочные системы используемые в настоящее время, в виду быстротечности электронно-технического прогресса, морально и технически сильно устарели, поскольку были разработаны и освоены в производстве не менее 10 лет назад еще до повального экономического спада в нашей стране. Эксплуатация, обслуживание, а тем более воспроизводство таких приборов, с учетом их высокой себестоимости и сложным обслуживанием, превратилось в практически неразрешимую проблему. Резкий рост цен на услуги и энергоносители привел к тому, что даже простое складирование громоздких измерительных приборов требует больших денежных затрат. Как показывает многолетний опыт эксплуатации измерительной СВЧ техники, коэффициент загрузки большинства приборов не превышает 10%. Низкий коэффициент использования объясняется отсутствием многофункциональности разработанных ранее приборов. В метрологических службах находятся приборы, эксплуатируемые несколько дней в году, или находящиеся на рабочих местах, но редко используемые для активного измерения.
Вся эта техника требует высококвалифицированного персонала, рабочих площадей и значительных материальных затрат для поддержания ее в рабочем состоянии и периодической поверки. Подсчитано, что стоимость годовой эксплуатации измерительной техники приблизительно равна 15% от стоимости самого прибора. Причем эта величина мало зависит от интенсивности использования прибора, так как ее основными составляющими являются амортизационные отчисления, ремонтные и аттестационные затраты.
Таким образом, повышение многофункциональности измерительной аппаратуры, а особенно дорогостоящих СВЧ приборов, превратилось не только в техническую, но и актуальную экономическую проблему. Разрабатываемое устройство позволяет резко сократить парк измерительных СВЧ приборов, причем метрологические и эксплуатационные возможности нового прибора значительно расширятся по отношению к заменяемым.
Благодаря стремительному развитию микросхемотехники в настоящее время появилась элементная база для создания приборов, отвечающих современным требованиям по быстродействию и точности измерения параметров СВЧ сигнала.
Основанием для разработки системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств послужили более высокие требования к точности измерений и наложение более жестких ограничений во времени (порядка 400 мкс) по отношению к существующим системам.
1 Описание технологического процесса 1.1 Классификация аппаратуры измерения комплексных параметров СВЧ сигнала
Приборы для измерения параметров элементов и трактов с распределенными параметрами (группа «Р-») разделяется на следующие виды:
Р1- линии измерительные;
Р2- измерители коэффициента стоячей волны (КСВ);
Р3- измерители полных сопротивлений;
Р4- измерители комплексных коэффициентов передач;
Р5- измерители параметров и линий передач;
Р7- измерители добротности.
Приборы группы «Р-» можно разделить на две основные подгруппы: измерители на основе анализа картины стоячей волны и измерителей на основе анализа отношений падающих, прошедших и отраженных от исследуемого объекта сигнала. К первой подгруппе относятся линии измерительные (Р1-) и измерители полных сопротивлений (Р3-). Функциональные возможности обоих видов измерителей одинаковы. Преимуществом приборов Р3-, особенно на сравнительно низких частотах, являются малые габариты.
Усовершенствование измерительной аппаратуры на основе развития методов построения и элементной базы привело к тому, что многие приборы имеют более широкие функции. Например, приборы Р2-, предназначенные для измерения коэффициента стоячей волны (КСВ), измеряют и ослабление (усиление).
1.2 Основные характеристики применяемых измерительных приборов
В настоящее время на вооружении находится большое количество СВЧ радиоизмерительных приборов, разработанных и освоенных в производстве 8 – 10 лет назад. Среди них наиболее распространены измерители КСВ и ослабления (Р2-71). Для сравнения приведем в Таблица 1.1 некоторые основные технические характеристики приборов: (Р2-71) и разрабатываемого (по ТЗ).
Таблица 1.1— Сравнительные характеристики приборов
Основные технические характеристики
Приборы, находящиеся в применении
Разрабатываемый прибор
Прибор Р2-72
Диапазон рабочих частот
12,05 – 17,44 ГГц
0,01 – 37,5 ГГц
Пределы измерения КСВ
1,05 — 5,00
1,03 – 5,00
Погрешность измерения КСВ
5К %
5К %
Масса
45 кг
не более 20 кг
продолжение
--PAGE_BREAK--1.3 Краткое описание процесса измерения
В настоящее время используются, как уже отмечалось выше, несколько устаревшие средства измерения КСВ. Они представляют собой стационарные, довольно громоздкие устройства с полностью ручным управлением. Для производства одного измерения (измерение в одной точке) необходимо вручную установить на генераторе СВЧ сигнала необходимую входную частоту, произвести настройку на необходимый диапазон измерительного прибора (класса Р2-), считать измеренное значение с устройства индикации прибора, произвести простейшие расчеты и записать полученный результат в бланк записи измерений. Для проведения анализа состояния исследуемого СВЧ прибора, которым, к примеру, может служить антенна радиолокационной станции, необходимо произвести измерения в нескольких точках при различных значениях входных частот. Обычно этих точек от 300 до 600 в зависимости от исследуемого диапазона входных частот. Очевидно, что подобный способ измерений морально устарел и занимает к тому же очень много времени (к примеру, для снятия одной характеристики из 600 точек высоко квалифицированному оператору необходимо около 10 часов). Упрощенная схема вышеописанной измерительной системы приведена на рисунке 1.1.
Процесс измерений на разрабатываемой системе максимально упрощается, по сравнению с вышеописанным. Не считая подготовительных операций (подключение прибора к сети и к объекту исследования), весь процесс настройки (автокалибровки) системы и, собственно, измерения происходит в автоматическом режиме под управлением оператора ЭВМ, то есть весь процесс настройки (калибровки) системы и сам процесс измерения происходят под централизованным контролем управляющего компьютера, который представляет собой не какое-либо специализированное оборудование, а самый обыкновенный ПК на базе Pentium процессора с поддержкой шины USB. Упрощенная структурная схема всей разрабатываемой системы приведена на рисунке 1.2.
1.4 Экономическое обоснование
Резкий рост цен на услуги и энергоносители привел к тому, что даже простое складирование громоздких измерительных приборов требует больших денежных средств. Как показывает многолетний опыт эксплуатации измерительной СВЧ техники, коэффициент загрузки большинства приборов не превышает 10%. Низкий коэффициент использования объясняется отсутствием многофункциональности разработанных ранее приборов. В метрологических службах находятся приборы, эксплуатируемые несколько дней в году, или находящиеся на рабочих местах, но редко используемые для активного измерения.
В то же время вся эта техника требует квалифицированного персонала, рабочих площадей и значительных материальных затрат для поддержания ее в рабочем состоянии и периодической поверки.
Известно, что стоимость годовой эксплуатации измерительной техники приблизительно ровна 15% от стоимости самого прибора. Ее величина мало зависит от интенсивности использования прибора, так как ее основными составляющими являются амортизационные отчисления, ремонтные и аттестационные затраты.
Произведем расчет одного из возможных вариантов получения экономического эффекта от внедрения разрабатываемой системы измерения параметров СВЧ сигнала
Для полноценного анализа поведения СВЧ объекта во всем диапазоне изменения частот необходимо провести измерения в определенном количестве точек (от 300 до 600 в зависимости от исследуемого диапазона входных частот), затем анализ измеренных результатов и представление их в виде графика. В зависимости от исследуемых параметров СВЧ сигнала (амплитуды, частоты, коэффициента стоячей волны (КСВ), фазы, коэффициента передачи и коэффициента отражения) измерения производятся на приборах класса Р2- или Р4-, но для простоты будем считать что время одного измерения на обоих приборах одинаково.
Для производства одного измерения на существующем оборудовании высоко квалифицированному оператору необходимо затратить около одной минуты с учетом производства простейших расчетов, занесения результата в бланк записи измерений и установки следующей входной частоты вручную. Для построения окончательной характеристики СВЧ объекта (измерение в 600 точках) ему необходимо:
600 точек × 1 мин. = 600 мин или 10 час.
Предположим, что заработная плата такого специалиста составляет 1500 руб. в месяц, тогда при 255 рабочих днях в году будет произведено (если предположить, что все 8 часов в день оператор производит измерения):
255 дней × 8 час/день × 60 мин/час = 122400 мин
в данном случае равное числу измерений или будет построено:
122400 измерений / 600 точек = 204 характеристики;
на что будет затрачено:
1500 руб. × 12 мес. = 18000 руб.
Разрабатываемая система измерений в течении одной секунды автоматически производит измерение в 600 точках и строит на экране ЭВМ необходимую характеристику. Если предположить что зарплата специалиста, работающего на новом оборудовании, будет прежней (1500 руб.), хотя квалификация его может быть ниже, чем в первом случае, то при тех же затратах в год (18000 руб.) будет построено:
255 дней × 8 час/день × 3600 сек/час = 7344000 характеристик
или произведены измерения в:
7344000характеристик × 600 точек = 4406400000 точках,
что в 4406400000 / 122400 = 36000 раз больше, чем в первом варианте.
Для большей наглядности с экономической точки зрения проведем подобный расчет относительно затраченных средств, то есть подсчитаем сколько потребуется времени новой системе для производства такого же числа измерений, что и старой системе за год.
204 характеристики / 1 сек = 204 секунды
Зарплата специалиста за этот промежуток времени составит:
1500 руб/мес / 22 дня/мес / 8 час/день / 3600 сек/час × 204 сек = 0,48 руб.
Таким образом, повышение многофункциональности измерительной аппаратуры, а особенно дорогостоящих СВЧ приборов, превратилось не только в техническую, но и актуальную экономическую проблему.
Окончательно можно отметить, что применение нового вида приборов приведет к:
- увеличению точности проводимых измерений;
- уменьшению временных затрат на проведение измерений;
- повышению универсальности нового прибора по отношению к используемым в настоящее время;
- значительное уменьшение габаритов и массы нового измерительного комплекса;
- повышению удобства пользования измерительной системой;
- улучшению понимания исследуемых процессов за счет скоростной визуализации на экране ЭВМ динамически происходящих процессов;
- возможности более универсального использования: подключение к любому персональному компьютеру через универсальную шину USB.
продолжение
--PAGE_BREAK--2 Требования к разрабатываемой системе и постановка задачи 2.1 Постановка задачи
Устройство должно принимать от датчика СВЧ сигнала постоянное напряжение от 5 мкВ до 3,6 В, усиливать его усилителем постоянного тока с коммутируемым коэффициентом усиления (1/4,1,4,16,64,256) и подавать на АЦП. Результат измерения АЦП передается в микроконтроллер, усредняется за 1,2,4,8 измерений, корректируется по специальной функции и предается через последовательный канал связи (SPI) для дальнейшей обработки в управляющий компьютер.
Устройство может работать как в режиме измерения, при этом должна обеспечиваться информационная производительность 2.4×103 результатов в секунду, так и в режиме калибровки: определение специальной корректирующей функции.
Точность измерения (в верхней части измеряемых значений) составляет 0,1 %.
2.2 Требования к разработке аппаратной части
Разработать схему устройства, выполняющего перечисленные функции на микроконтроллере ATMEL89S8252-24QC.
Работа завершается предоставлением электрической схемы, сборочного чертежа и топологии печатного монтажа.
2.3 Требования к разработке программного обеспечения
Разработать программу для микроконтроллера, обеспечивающую выполнение перечисленных функций. Результат представить в виде отлаженных текстов программ, протоколов измерения характеристик устройства в целом.
3 Техническое задание 3.1 Основание для проектирования
Разработка выполняется в соответствии с планом НИОКР по разработке СИ ВН на 1995 год. Начало и окончание ОКР устанавливается в соответствии с условиями договора. Цель работы – разработка нового поколения средств измерения для измерения комплексных параметров коэффициентов передачи и отражения Р4-, измерителей коэффициентов передачи и отражения Р2-, измерителей характеристик шума Х5-.
3.1.1 Состав каждого комплекта прибора и требования к конструкции
Состав комплекта каждого прибора приведен в Таблица 3.1.
Таблица 3.1— Состав комплектов приборов
Примечание – Состав комплекта прибора, комплекта ЗИП и комплекта эксплуатационной документации уточняется на этапе технического проекта.
3.2 Тактико-технические требования
При конструировании прибора должны выполняться требования ГОСТ В 20.39.308-76, а также других, действующих в отрасли, стандартов и нормативно-технических документов по стандартизации (НИД ПС).
Основные размеры и конструктивное выполнение прибора должны соответствовать требованиям ОСТ 4.270.000-83 и ОСТ В 4.410.020-83, а также других действующих в отрасли НТД ПС в части базовых конструкций (при возможности их использования), шрифтов, символов и сокращений терминов.
Основные размеры элементов присоединения прибора должны соответствовать требованиям ГОСТ 13317-89.
Конструкция прибора должна обеспечивать удобный доступ к элементам и составным частям, требующим регулировки и смены их в процессе эксплуатации, а также возможность замены сменных элементов и составных частей. Конструкция составных частей прибора должна обеспечивать индивидуальную замену комплектующих элементов при ремонте.
Материалы и полуфабрикаты, комплектующие изделия должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям на них.
Выбор комплектующих изделий должен производиться из перечней, утвержденных Заказчиком и разрешенных для применения при разработке и модернизации аппаратуры народнохозяйственного назначения.
Масса прибора не должна превышать 20 кг (уточняется на стадии технического проекта).
Мощность, потребляемая прибором от сети питания, при номинальном напряжении не должна превышать 120 ВА (уточняется на стадии технического проекта).
Конструкция прибора должна обеспечивать возможность автоматизации контрольных операций, а также автоматизацию сборочно-монтажных работ.
Основные составные части прибора должны быть выполнены в виде функциональных узлов и блоков, в разъемном варианте конструктивного выполнения.
В приборе должны использоваться изделия микроэлектроники частного применения, разработанные в процессе проведения настоящего ОКР.
В конструкциях составных частей сменных печатных узлов, блоков должны быть предусмотрены приспособления, обеспечивающие их фиксацию в положении, удобном для осмотра, проверки и замены элементов при ремонте.
Все составные части прибора, контрольные точки, разъемы, выводы на печатных платах должны быть ясно и четко промаркированы (с учетом ограничений раздела 12 ГОСТ 20.39.308-76) и должна быть обеспечена возможность визуального контроля маркировки.
продолжение
--PAGE_BREAK--3.2.1 Требования к параметрам и характеристикам измерителей коэффициента передачи и отражения (приборы группы Р2-).
Диапазон частот комплекта приборов должен быть от 0,01 до 37,5 ГГц. Весь диапазон должен перекрываться пятью приборами с предполагаемой разбивкой по поддиапазонам: (0,01-2,0) ГГц; (2,0-8,3) ГГц; (8,15-18,0) ГГц; (17,44-25,95) ГГц и (25,95-37,5) ГГц.
3.2.2 Режимы работы приборов группы Р2-.
а) измерение модуля коэффициентов передачи четырехполюсников;
б) измерение КСВН четырехполюсников.
Пределы измерения:
а) КСВН – 1,05 – 5,0
1,03 – 5,0 для тракта 7/3 мм в диапазоне частот (0,01 – 8,3) ГГц;
б) модуля коэффициента передачи (0–50) дБ в диапазоне частот (0,01–18) ГГц и (0-40) дБ в диапазоне частот (17,44-37,5) ГГц.
Основная погрешность отсчета и установки частоты не более ±Fуст×10-7.
Приборы должны обеспечивать панорамный режим работы при длительности периода качания, обеспечивающей оператору нормальную работу при проведении регулировочных работ (параметры режима уточняются на этапе ТП).
Параметры, входящие в состав приборов блоков генераторных должны обеспечивать параметры приборов в целом.
Приборы должны содержать панорамный индикатор, размером не менее 140 х 160 мм.
3.2.3 Пределы допускаемой основной погрешности измерений
1) КСВН ± 5 К% для 2
2) КСВН ±( 5 К+1)% для 2
3) модуля коэффициента передачи ±(0,3 ± 0,04 ïАхï) дБ.
Приборы должны иметь производственно – эксплуатационный запас не менее 20% по основной погрешности установки частоты. Приборы должны сохранять свои технические характеристики в пределах норм при питании их от сети переменного тока напряжением (220±22) В, частотой (50±1,0) Гц и содержанием гармоник не более 5%. Приборы должны допускать непрерывную работу в течение времени не менее 16 ч при сохранении электрических параметров и характеристик в пределах норм, заданных в ТТЗ. Время установления режима с момента включения должно быть для приборов всех поддиапазонов не более 30 мин во всем рабочем диапазоне температур (уточняется на стадии технического проекта). Уровень СВЧ излучений не должен быть более 10-3 Вт/м на расстоянии 1 м от прибора.
3.2.4 Требования к техническому уровню
Прибор должен иметь комплексные показатели технического уровня, сопоставимые с аналогичными показателями зарубежных аналогов того же класса и стоимости.
3.2.5 Требования к надежности
Средняя наработка на отказ (То) прибора должна быть не менее 10 000ч.
Среднее время восстановления работоспособного состояния блоков (Тв) должно быть не более 1 ч.
Гамма – процентный ресурс приборов (Тg) должен быть не менее 10 000 ч при доверительной вероятности (g), равной 90 %.
Гамма – процентный ресурс службы приборов (Тсл) должен быть не менее 15 лет при доверительной вероятности (g), равной 90 %.
Гамма – процентный срок сохраняемости приборов (Тсх) должен быть не менее 12 лет для отапливаемых хранилищ и 6 лет для не отапливаемых хранилищ при доверительной вероятности (g), равной 90 %.
Вероятность отсутствия скрытых отказов приборов комплекта (P(t)) за межпроверочный интервал (t), равный 24 мес. при среднем коэффициенте использования (Ки), равном 0,17 должна быть не менее 0,90.
Количественные значения показателей надежности устанавливаются в соответствии с РД 4.4110.05-93 и, при необходимости, уточняют на стадии технического проекта, а оценку соответствия заданным требованиям проводят в соответствии с РД 4.4110.04-93 и РД 4.4110.02-93.
В эксплуатационных документах должны быть указаны критерии придельного состояния приборов.
3.2.6 Требования к технологичности конструкции
Приборы по технологичности конструкции и использованию унификации и типового оборудования должны отвечать требованиям типовых технологических процессов и обеспечивать достижение заданных показателей надежности при минимальных затратах на их изготовление, техническое обслуживание и ремонт.
3.2.7 Требования к уровню унификации и стандартизации
Требования к уровню унификации и стандартизации должны соответствовать ГОСТ В 20.39.308-76.
Показатели уровня унификации и стандартизации должны быть порядка:
коэффициент применяемости Кпр = 50 %,
коэффициент повторяемости Кп = 50 %.
Указанные коэффициенты уточняются расчетным путем на стадиях технического проекта и разработки рабочей документации опытного образца в соответствии с ГОСТ В 15.207-79 и ОСТ В 4.090.041-82.
продолжение
--PAGE_BREAK--3.2.8 Эстетические и экономические требования
Требования по технической эстетики и экономике должны соответствовать ГОСТ В 20.39.308-76, ОСТ 4.270.000-83, а также требованиям СТП УШЯИ.000.053-89.
3.2.9Условия эксплуатации.
По устойчивости к климатическим воздействиям приборы должны соответствовать требованиям группы 1.1 УХЛ по ГОСТ В 20.39.304-76 со значениями рабочих температур от плюс 5°С до плюс 40°С, по прочности механическим воздействиям – требования группы 1.6 по ГОСТ В 20.39.304-76.
3.2.10 Требования к упаковке и маркировке
Упаковка должны соответствовать требованиям ГОСТ В 20.39.308-76.
Вид упаковки и ее обозначения должны соответствовать требованиям ОСТ 4.070.011-78.
Маркировка на таре должна соответствовать требованиям ГОСТ 14.192-77.
Маркировка приборов должна соответствовать требованиям ГОСТ В 20.39.308-76 и НТД, согласованной с Заказчиком.
4 Разработка аппаратной части измерительной системы Р2- «Растр» 4.1 Выбор структуры измерительной системы Р2- «Растр»
Для измерения коэффициента передачи и отражения необходимо, как это видно из упрощенной структурной схемы, рисунок 1.2 анализировать три сигнала: исходный, прошедший через объект и отраженный. Для анализа СВЧ сигнала используют СВЧ детекторную головку. Главным достоинством детекторной головки, по отношению к другим СВЧ измерителям АЧХ можно считать малую зависимость выходного напряжения детекторной головки от частоты входного напряжения во всем диапазоне рабочих частот. Главным недостатком детекторной головки является нелинейность амплитудной характеристики. Однако с достаточной для практики точностью всю амплитудную характеристику можно разбить на два участка: линейный, до какого-то порового значения входной мощности и нелинейный (квадратичный) остальная часть характеристики.
Анализ любого из трех сигналов исходного, прошедшего и отраженного абсолютно идентичен. Поэтому в измерительной части Р2- «Растр» целесообразно применить три однотипные схемы измерения уровня детектированного сигнала, которые на структурной схеме измерительной части Р2- «Растр» (рисунок 4.1) показаны как «детекторная головка 1», «детекторная головка 2» и «измерительный мост».
--PAGE_BREAK--4.3 Разработка принципиальной схемы
Принципиальная схема аппаратной части системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств (измерительная часть) представлена в графической части (черт. КАПП 000 000 001 ГЧ).
Конструктивно вся принципиальная электрическая схема и, соответственно, печатная плата разделяются на две части: собственно детекторная головка, которая будет располагаться непосредственно на СВЧ щупе и схема измерительной части.
Входной СВЧ сигнал поступает в измерительную часть через согласованную нагрузку R1=50 Ом и проходной конденсаторС3=10 нФ. Затем детектируется диодами Шоттки HSCH-5336 (V1), предусматривающие сопротивление нагрузки R3=100 кОм. Делитель R4, R2 обеспечивает постоянное смешение напряжения измеряемого сигналаUсм»200 мкВ для повышения точности измерения малых сигналов. Конденсатор С10 выделяет постоянную составляющую измеряемого сигнала и полученный сигнал поступает на усилитель мощности (D3, D4, D9, D10) с управляемым коэффициентом усиления. Схема установки необходимого коэффициента усиления входного сигнала состоит из двух операционных усилителей OP177GS (на схеме D3 и D10) и двух демультиплексоров MC14052BD (D4 иD9). В зависимости от поступающего из МК (D8) кода демультиплексорами коммутируется соответствующее сопротивление в обратной связи ОУ, что позволяет устанавливать коэффициенты приведенные в Таблица 4.1.
Таблица 4.1— Таблица кодов управления усилителем мощности.
Коэф. усиления Ку
Вывод порта Р1.3
Вывод порта Р1.3
Вывод порта Р1.3
Вывод порта Р1.3
Код (hex)
¼
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
4
0
0
1
0
2
16
0
1
1
0
6
64
1
0
1
0
А
256
1
1
1
0
Е
Коэффициент выбирается из такого расчета, чтобы полученное в результате усиления или ослабления измеряемого сигнала, напряжения на входе АЦП AD7893AR-2 (D6) находилось в интервале от Uоп/4 до Uоп, для обеспечения максимальной точности преобразования.
После этого измеряемый сигнал поступает на вход Vin АЦП (D6), который по команде МК CONV=0 измеряет его сигнал и передает по последовательному каналу SDATA в МК.
Микросхема AD680AR (D5) необходима для формирования опорного напряжения (Uоп = +2,5 В) для АЦП.
Микросхема MAX810M (D7) служит для предохранения от сбоев во время работы МК в моменты включения и выключения питания схемы и работает следующим образом: при понижении входного напряжения питания от (+5 ¸ +6) В до +4,5 В формируется сигнал RST, который приводит к сбросу(переинициализации) МК, что предотвращает возможность случайной записи в ППЗУ или каких-либо других нежелательных действий.
Микросхема MC74AC00D (D11) лог. 4 И НЕ необходима для инверсии и усиления соответствующих сигналов.
Микросхемы HCPL-2611 (D12 – D13) служат для гальванической развязки приведенной схемы со схемой сопряжения.
Электрическое питание схемы осуществляется от источника стабилизированного напряжения +5 В. При помощи микросхем ADM660AR (D1 – D2) получают напряжение электропитания –5 В и +10 В необходимые для измерительного канала. Для электрической развязки электропитания измерительного канала (+10VA,-5VA), схемы преобразования (+5VC), цифровых части (+5VD) использованы LC фильтры 2-го порядка.
5 Расчет надежности
С целью обеспечения заданных в техническом задании показателей надежности измерителя коэффициента передачи и отражения Р2- «Растр» составлена программа обеспечения надежности (ПОН), которая выполнена.
В соответствии с ПОН был проведен расчет количественных показателей надежности. Расчет выполнен в соответствии с РД4.4110.04-93, и представлен в приложении Б. Все необходимые надежностные показатели, сведенные в общую таблицу, представленную в приложении А, выбирались из расчета рабочей температуры внутри прибора tраб = 50 °С и соответствия группе 1.1 УХЛ по климатическим воздействиям.
Результаты расчета приведены в Таблица 5.1.
Таблица 5.1— Результаты расчета надежности.
Заданные в ТЗ показатели надежности выполнены, за исключением среднего времени ремонта, которое превышает заданное на 16,7 % (10 мин.). Значения показателей надежности соответствуют нормам, установленным действующей НТД.
Комплектующие изделия и материалы используемые для расчета надежностных показателей являются (где это возможно) отечественными аналогами устанавливаемых в измерительной части Р2- комплектующих элементов. Устанавливаемые в приборе ЭРЭ иностранного производства имеют не худшие надежностные характеристики по сравнению с используемыми в расчетах.
Анализ и оценка рассмотренных материалов по обеспечению надежности разрабатываемой измерительной части Р2- «Растр» показали, что требования ПОН на стадии разработки опытных образцов – выполнены.
продолжение
--PAGE_BREAK--