Описание технологического процесса

Реферат

Курсовая работа 40 с., 4 рисунка, 4 таблицы, 16 источников, 2 приложения.

детекторная головка, измерительная часть, схема управления, система автокалибровки, микроконтроллер, коэффициент усиления, измерение, диод Шоттки.

Работа выполнена с целью создания аппаратной части системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств (программная часть системы разрабатывается в рамках курсового проекта по курсу “Автоматизированное управление в технических системах”).

Разработанная система позволяет в автоматическом режиме производить измерения мощности входного СВЧ сигнала в широком диапазоне (0¸0,4) мВт с достаточно высокой точностью (погрешность измерений составляет 1×10^-7 Вт).

Измерительная часть системы автокалибровки и измерения, разработанная на основе микроконтроллера ATMEL 89S8252-24QC, конструктивно располагается на печатной плате размером 14,5´2,8 см. и имеет информационную производительность 2.4×10³ результатов в секунду.

Разработанная система внедряется на базе НПК АООТ "РИТМ".

Система автокалибровки и измерения применяется в составе измерителя коэффициента стоячей волны (КСВ) Р2-, который в свою очередь входит в состав измерительной системы «Растр».

Годовой экономический эффект от внедрения проектируемой системы измерения комплексных параметров СВЧ устройств (вся система «Растр») составил 8 101 258,85 рублей. Срок окупаемости новой системы ориентировочно 7 дней. (Расчет годового экономического эффекта и срока окупаемости представлен в курсовом проекте по курсу “ Организация, планирование и управление предприятием ”).

Содержание

Реферат............................................................................................................ 4

введение......................................................................................................... 7

1 Описание технологического процесса........................................................... 9

1.1 Классификация аппаратуры измерения комплексных параметров СВЧ сигнала    9

1.2 Основные характеристики применяемых измерительных приборов... 9

1.3 Краткое описание процесса измерения................................................ 10

1.4 Экономическое обоснование................................................................. 12

2 Требования к разрабатываемой системе и постановка задачи.................. 16

2.1 Постановка задачи............................................................................. 16

2.2 Требования к разработке аппаратной части................................ 16

2.3 Требования к разработке программного обеспечения.............. 16

3 Техническое задание.................................................................................... 17

3.1 Основание для проектирования............................................................ 17

3.1.1 Состав каждого комплекта прибора и требования к конструкции. 17

3.2 Тактико-технические требования.......................................................... 18

3.2.1 Требования к параметрам и характеристикам измерителей коэффициента передачи и отражения (приборы группы Р2-)............................................ 19

3.2.2 Режимы работы приборов группы Р2-............................................. 19

3.2.3 Пределы допускаемой основной погрешности измерений.............. 20

3.2.4 Требования к техническому уровню................................................. 21

3.2.5 Требования к надежности.................................................................. 21

3.2.6 Требования к технологичности конструкции................................... 21

3.2.7 Требования к уровню унификации и стандартизации..................... 22

3.2.8 Эстетические и экономические требования....................................... 22

3.2.9 Условия эксплуатации....................................................................... 22

3.2.10 Требования к упаковке и маркировке............................................... 22

4 Разработка аппаратной части измерительной системы Р2- «Растр»......... 23

4.1 Выбор структуры измерительной системы Р2- «Растр»..................... 23

4.2 Обоснование выбора технических средств.......................................... 25

4.3 Разработка принципиальной схемы..................................................... 28

5 Расчет надежности........................................................................................ 32

Заключение................................................................................................. 34

Список используемых источников.............................................. 35

Приложение А – Исходные данные для расчета надежности......................... 37

Приложение Б – Расчет надежности измерительной части Р2- «Растр»........ 39

спецификация........................................................................................... 40

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.

Описание технологического процесса