Разработка системы автоматической регулировки напряжения на выходе возбудителя радиопередатчика

«Максимальное затухание в тракте». Для обеспечения максимального затухания в тракте и сброса пикового детектора производится подача «1» на выводы порта Р1.0...Р1.7.

«Счетчики А=7,В=11».В двух свободных регистрах организуются счетчики, отображающие количество шагов ослабления в каждом из аттенюаторов. А=7 - означает, что в АК включен 7 шаг ослабления (общее ослабление составляет 7 ·4 дБ=28дБ), В=11 - означает, что в АМ включен 11 шагов ослабления (общее ослабление составляет 11·0,375 дБ=4,125 дБ).

«Опрос ИОН (U1) ». Выполняется аналого-цифровое преобразование напряжение с вывода Р0.0. Результат АЦП заносится в ячейку ОЗУ 0ххххх1Н (адрес любой свободной ячейки ОЗУ).

«Вычисление ИОН2 (U2) и ИОН3 (U3)».Значение дополнительных ИОН вычисляются относительно U1:



Для выполнения операции деления достаточно одной команды (система команд включает в себя помимо простых команд сложения и вычитания, также и команды деления и умножения). Значения 1,25 и 1,05 считываются из ПЗУ в свободные ячейки и затем производятся вычисления. Результаты заносятся в ячейки 0ХХХХХ2Н и 0ХХХХХ3Н.

«Перестройка?».Опрашивается значение вывода порта Р2.1. При значении «1» производится переход к пункту «Максимальное затухание в тракте». Если значение «0» (нет команды «перестройка» от внешнего устройства), то осуществляется переход к опросу ПД.

«Опрос ПД». Вывод порта Р1.7 переводится в высокоимпедансное состояние . Затем выполняется аналогово-цифровое преобразование напряжения с вывода Р0.1. Результат АЦП заносится в ячейку ОЗУ 0ХХХХХ4Н.

«UПД<U2».Сравниваются значения напряжения ПД и дополнительного ИОН (ИОН2). Т.е. производится сравнение ячеек 0ХХХХХ4Ни 0ХХХХХ2Н.

· Если 0ХХХХХ4Н <0ХХХХХ2Н (напряжение ПД меньше, чем -4дБ от номинального значения), то значение счетчика А уменьшается на единицу, на выводы порта Р1.4..Р1.6 подается значение А и осуществляется переход к процедуре опроса ИОН (ослабление в тракте уменьшается на 4 дБ).

· Если 0ХХХХХ4Н>0ХХХХХ2Н (напряжение ПД больше, чем -4дБ от номинального значения, но меньше -0,375 дБ от номинального значения), то переход к следующему пункту.

«UПД<U3».Сравниваются значения ПД и дополнительного ИОН (ИОН3).Т.е. производится сравнение значений ячеек 0ХХХХХ4Н и 0ХХХХХ3Н.

· Если 0ХХХХХ4Н<0ХХХХХ3Н (напряжение ПД больше чем -4 дБ от номинального значения, но меньше -0,375 дБ о номинального значения), то значение счетчика В уменьшается на единицу. Однако необходимо проверять значение счетчика В («В<0?»). Если В больше нуля, то на выводы порта Р1.0..Р1.3 подается значение В и осуществляется переход к процедуре опроса ИОН (ослабление в тракте уменьшается на 0,375 дБ). Если значение В меньше нуля, т.е. АМ не вносит ослабления, а уровень сигнала мал и следует отключить еще один шаг АК. Тогда уменьшается значение счетчика А на единицу и также проверяется («А<0?»). В случае, если А<0, т.е. все аттенюаторы отключены и все же уровень выходного сигнала меньше номинального, то на выходе порта Р2.0 устанавливается «1» - команда внешнему устройству «низкий». Если еще есть запас по шагам у АК, то счетчик В устанавливается равным 10, его значение подается на выводы порта Р1.0..Р1.3 ( ослабление увеличивается на 3,75 дБ), на выводы порта Р1.4..Р1.6 подается значение счетчика А ( ослабление уменьшается на 4 дБ) и происходит переход к опросу ИОН.

· Если 0ХХХХХ4Н>0ХХХХХ1Н (напряжение превысило номинальный уровень). Значение В увеличивается на единицу («В+1»). Однако необходимо проверять значение счетчика В(«В=12?»). Если В менее 12ти, то на выводы порта Р1.0..Р1.3 подается значение В и осуществляется переход к процедуре опроса ИОН (ослабление в тракте увеличивается на 0,375 дБ) Если значение В равно 12, т.е. АМ вносит максимальное ослабление, а уровень сигнала большой и следует подключить еще один шаг АК. Тогда увеличивается значение счетчика А на единицу («А+1») и также проверяется («А=8?»). В случае, если А=8, т.е. в тракте максимальное ослабление и все же уровень выходного сигнала выше номинального, то на выходе порта Р2.5 устанавливается «1» - команда внешнему устройству «высокий».Если еще есть запас по шагам у АК, выводы порта Р1.4..р1.6 подается значение счетчика А (ослабление увеличивается на 4дБ), то счетчик В устанавливается равным 1, его значение подается на выводы порта Р1.0..Р1.3 (ослабление уменьшается на 4дБ), и происходит переход к опросу ИОН.

Алгоритм составлен с точки зрения обеспечения необходимого набора функций. Создание непосредственного текста программы связано не только с тем, что не ставилось в задачу проектирования, но и особенностями работы микроконтроллера и недостаточным освещением в литературе связанных с этим вопросом.

Согласно [7,8], для написания программного проекта любого размера наилучшим является модульное программирование, и существуют стандарты, регламентирующие связи между модулями. Эти стандарты выбираются в зависимости от конкретных требований проекта. Рекомендуется использовать соглашения, принятые в языке программирования PLM-96 для стыковки процедур. Это хорошо отработанный стандарт, как для ассемблера, так и для среды PLM-96, ион обеспечивает совместимость этих сред. Он также предоставляет доступ к библиотеке арифметики с плавающей запятой (FPAL-96), которую PLM-96 использует при операциях с переменными типа REAL.

5. Расчетная часть

5.1 Расчет времени установления выходного напряжения

По техническим требованиям, проектируемая система АРН должна обеспечивать время установления выходного напряжения до номинального уровня не более 5 мс.

Общее время установления ТУСТ складывается из:

ТУСТ= ТПРОГ+ ТРАСПР + ТАТ;

где ТПРОГ - время выполнения программы; ТРАСПР- время распространения контрольного сигнала (сигнала с пикового детектора) и сигналов управления аттенюаторами; ТАТ - время переключения аттенюаторов (время с момента поступления сигнала управления до момента обеспечения требуемого ослабления в тракте).

Временем распространения сигнала с ПД и сигналов управления аттенюаторами можно пренебречь, т.к. благодаря малым величинам управляющих токов аттенюаторов и высокой нагрузочной способности микроконтроллера, не применяются буферные элементы, приводящие к задержке сигналов.

Время переключения аттенюаторов берется из технического описания [11]. Время переключения АК=20нс, АМ=97нс.

Проведем оценку времени выполнения программы по укрупненному алгоритму (Приложение 2). Для выхода напряжения на номинальный уровень необходимо провести 6 циклов переключения АК и 5 циклов переключения АМ.

Цикл АК включает 2 АЦП, 2 команды деления, 2 команды условных переходов, 10 команд пересылки блоков, 1 команда вычитания.

Цикл АМ включает 2АЦП, 2 команды деления, 3 команды условных переходов,15 команд пересылки блоков, 1 команда вычитания.

Исходя из данных по времени выполнения команд (исходя из самого медленного способа адресации - индексного, длинного) получаем: tАК=480 тактов,

TАМ=600 тактов. Следовательно:

ТПРОГ=6·480+5·600=5880 тактов(~368 мкс).

Получаем, что расчетное время установления выходного напряжения составит порядка 368 мкс.

7.2 Расчет функции чувствительности

Учитывая то, что параметры аттенюаторов обеспечивают основные требования по управлению выходным напряжением, была поставлена дополнительная расчетная задача- определить функцию чувствительности к изменению некоторых параметров.

Наиболее просто задача решается, если предположить, что причина нестабильности схемы заключается в нестабильности коэффициента усиления.

Коэффициент усиления для данной схемы с отрицательной обратной связью, равен:

Тогда относительное изменение коэффициента передачи равно:

,

а функция чувствительности, по определению:

.

Однако практически более полезно оценить чувствительность схемы К изменению сопротивления нагрузки Rн.

Тогда анализируя схему,

где ,

обозначим К*=и при условии х<<1, определим нормированный коэффициент передачи:

Для получения большей точности расчетов следует учитывать входное , выходное и нагрузочное сопротивление.

В этом случае пришлось провести дополнительный теоретический анализ, в результате чего значения функции чувствительности от влияния нагрузки имеет вид:

У примененной интегральной схемы с учетом внешних элементов:

К*=1000;

К0=1+R2/R1=5;

Rвх=20кОм;

Rн1=5кОм;

Rвых=5 Ом;

Rн=100 Ом.

Тогда

т.е при уменьшении Rн на 10% , выходное напряжение ихменится на 0,01%, что обеспечивает хорошее качество и стабильность управления. Для большинства практических случаев достаточно получить величину функции чувствительности менее 0,1%.

6. Охрана труда

6.1 Общие вопросы безопасности

В настоящее время значительную важность приобретают вопросы безопасности проведения работ по проектированию, наладке, запуску в производство и эксплуатации новых радиоэлектронных средств. Это становится особенно важным в связи с увеличивающейся опасностью получения различного вида травм и отравлений в процессе производства и эксплуатации.

В соответствии с ГОСТ 12.0.003 -74, реальные производственные условия подразделяются на опасные и вредные производственные факторы.

Под опасным производственным фактором подразумевают такой, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Вышеупомянутые факторы подразделяются по природе действия на следующие группы:

- физические

- химические

-биологические

- психофизиологические.

В качестве примера опасных и вредных производственных факторов, действующих при изготовлении, а в ряде случаев и при эксплуатации, радиоэлектронных средств, могут служить:

- повышенная загазованность воздуха рабочей зоны

- повышенная запыленность воздуха рабочей зоны

- пониженная подвижность воздуха рабочей зоны;

- повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны

повышенное значение напряжения в электрической сети, замыкание которое может произойти через тело человека;

- недостаточное естественное освещение.

- недостаточное освещение рабочей зоны

- повышенный уровень электромагнитных излучений;

- неблагоприятная электромагнитная обстановка рабочей зоны

Легко можно выделить пути возникновения опасных условий для производственного персонала и пользователей.

6.1.1 Электрический ток

Имеется высокая опасность поражения электрическим током, причина кроется в том, что большинство приборов подключается к сети питания напряжением 220 В до 380 В. Опасность поражения человека электротоком может возникнуть при нарушении изоляции токоведущих элементов и привести к электротрамве.

Нормативным документом, устанавливающим допустимый уровень напряжения, является ГОСТ 12.1.038 -82.

При нормальном неаварийном режиме напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека, не должны превышать: напряжение не более 2,0 В; сила тока - не более 0,3 мА.

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения при аварийном режиме (50 Гц) не должны превышать указанных в таблице 4 выражений в зависимости от продолжительности воздействия.

Таблица 4

Время воздействия, с.	Предельно допустимый уровень
	Напряжения, В	Тока, мА
От 0,01 до 0,08	220	220
0,1	200	200
0,2	100	100
0,3	70	70
0,4	55	55
0,5	50	50
0,6	40	40
0,7	35	35
0,8	30	30
0,9	27	25
1	25	27
Свыше 1	12	2

6.1.2 Освещение

Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятиях обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. От условий освещенности в значительной степени зависит состояние центральной нервной системы человека, сохранность его зрения и безопасность на производстве. При правильно организованном освещении увеличивается производительность труда и качество выпускаемой продукции.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К основным качественным показателям освещения относятся: спектральный состав света, коэффициент пульсации, показатель ослепленности и дискомфорта. К количественным показателям относятся: яркость, сила света, световой поток, освещенность. Для оценки условий зрительной работы существуют такие характеристики, как фон, контраст объекта с фоном, видимость объекта. При освещении производственных помещений используется естественное и искусственное освещение. В случае использования обоих источников, освещение принято называть совмещенным.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общее, местное и комбинированное.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на: рабочее, аварийное, охранное, дежурное, эвакуационное.

Рабочее - обязательно во всех помещениях и освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы.

Аварийное - при внезапном отключении рабочего освещения. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения.

Эвакуационное освещение предусматривается при эвакуации людей из производственных помещений сопровождающейся аварийным отключением рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей. Выходные двери помещений общественного назначения, в которых могут одновременно находиться одновременно более 100 человек, должны быть отмечены сигналами - указателями.

В нерабочее время, совпадающее с темным временем суток, необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств, охраны. Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяют часть светильников рабочего или аварийного освещения.

Основная задача освещения - создание наилучших условий для видения.

а) При этом необходимо выполнять следующие требования: Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, определяемой по параметрам:

1) Объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета;

2) Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения. Характеризуется коэффициентом отражения, при коэффициенте более 0,4 - фон светлый; от 0,2 до 0,4 - средний; менее 0,2 - темный;

3) Контраст объекта с фоном - характеризует соотношение яркостей объекта и фона.

Выписка из норм освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях (СНиП 23.05-95) для рабочего места инженера приведена в таблице 5

Таблица 5

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Контраст объекта различения с фоном	Характеристика фона	Подразряд зрительной работы	Искусственное освещение	Совместное освещение
						Освещенность, лк	Сочетание величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации	КЕО, %
						При системе комбинированного освещения		При боковом
						Всего	В том числе от общего	Р	Кп, %
Выс. точности	0,3ч0,5	Ш	малый	средний	б	100	200	40	15	1,2

б) Обеспечение достаточно равномерного распределения яркости на рабочей поверхности и в окружающем пространстве. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов применяется комбинированное освещение.

в) Отсутствие резких теней на рабочей поверхности. Особую вредность представляют движущиеся тени, способные привести к травмам.

г) Отсутствие в поле зрения прямой и отраженной блесткости. Блесткость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций, ухудшение видимости объекта. Видимость характеризует способность глаза воспринимать объект и определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном.

д) Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, вызванные перепадами напряжения в сети, вызывают переадаптацию глаза, приводит к значительному утомлению. Пульсация освещенности может быть связана с особенностью работы газоразрядных ламп. Коэффициент пульсации освещенности - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности при питании ламп переменным током.

е) Выбор оптимальной направленности светового потока с целью облегчения различения микрорельефа элементов рабочей поверхности. Образование микротеней от рельефных элементов облегчает различение за счет повышения видимого контраста с фоном. Наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60°, а наихудшая - при 0°.

ж) Оптимальный выбор необходимого спектрального состава света. В этом случае обеспечивается правильная светопередача, а в отдельных случаях увеличение цветовых контрастов. Состав света выбирают либо близкий к солнечному, либо монохроматический.

6.1.3 Воздух в рабочей зоне

Загрязнение воздуха в рабочей зоне происходит вследствие использования припоев, содержащих тяжелые металлы, в том числе свинец. Поэтому процесс пайки сопровождается загрязнением воздушной среды, рабочих поверхностей, одежды и кожи рук, работающих со свинцом. Это может привести к свинцовым травлениям организма и вызвать изменения в нервной системе, крови и сосудах.

По характеру воздействия вещества, способные попасть в организм человека через дыхательные пути разделяются, согласно [13] на:

а) Общетоксические - вызывают отравления всего организма человека (окись углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения, а также другие вещества);

б) Раздражающие - вызывают раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек организма человека (хлор, аммиак,окислы азота, ацетон, сернистый газ, а также другие вещества и соединения);

в) Сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, растворители на основе нитросоединений, другие вещества);

г) Канцерогенные - способствуют возникновению злокачественных образований и онкологических заболеваний (никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест, другие вещества);

д) Мутагенные - приводят к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества и соединения).

е) Влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, марганец, радиоактивные вещества и соединения).

Содержание этих веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений нормируется по показателю предельно допустимой концентрации согласно ГОСТ 12.1.005 -88. При этом вещества подразделяются на следующие классы:

а) Чрезвычайно опасные (бериллий и его соединения, свинец, марганец);

б) Высоко опасные (хлор, соляная кислота, кремнеземсодержащие пыли);

в) Умеренно опасные (окись железа);

г) Мало опасные (окись углерода, аммиак, топливный бензин, ацетон).

Удаление этих веществ производится при помощи вентилирования помещений и очистки воздуха с помощью различных фильтров. При этом возникает необходимость расчета установки вентилирование и очистки воздуха. В некоторых случаях необходимо применение воздушного вентилирования, но в основном методом очистки воздуха рабочей зоны от вредных веществ является вытяжная вентиляция. При этом следует принимать во внимание, что загрязнение воздушной среды пылью, парами масла, кислот щелочей не только вредно для здоровья персонала, Но и в значительной степени влияет на производительность труда и качество изделий.

6.1.4 Метеорологические условия

В соответствии с ГОСТ 12.1.005.-88 устанавливают оптимальные и допустимые метрологические условия для рабочей зоны помещений, при выборе которых учитываются:

а) Время года:

1) Холодный период со среднесуточной температурой воздуха ниже 10°С;

2) Теплый период с температурой +10°С и выше;

б) Категория производимой работы по тяжести:

1) Легкие физические работы с энергозатратами до 150 ккал/час;

2) Физические работы средней тяжести с энергозатратами до 250 ккал/час;

3) Тяжелые физические работы с энергозатратами более 293 ккал/час;

в) Характеристика помещений по избыткам явной теплоты - теплоты, поступающей в рабочую зону от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников, и воздействующей на температуру воздуха в этом помещении.

В связи с необходимостью обеспечения вышеизложенных требований возникает необходимость проведения мероприятий по:

а) Механизации и автоматизации производственных процессов, дистанционном управлении ими;

б) Применению технологических процессов и оборудования, снижающих как образование вредных веществ, так и попадание их в рабочую зону;

в) Защите от источников тепловых излучений;

г) Оптимальной организация вентиляции и отопления( оптимальная величина температуры воздуха 22° -24°С согласно ГОСТ 12.1.005-88, СН 512-78);

д) Применению средств индивидуальной защиты.

6.1.5 Вибрации

Еще одним важным вопросом является, защита от производственных вибраций, возникающих при использовании механизмов, производящих вибрацию с различными спектрами частот.

Воздействие вибрации, сказываясь на самочувствии рабочего, снижает его производительность труда, и нередко приводит к тяжелому профессиональному заболеванию - виброболезни. Поэтому вопросами борьбы с вибрацией придается огромное значение.

Воздействие вибрации на человека чаще всего связано с колебаниями, обусловленными внешними переменными силовыми воздействиями на машину, либо на отдельные ее системы. Возникновение такого рода колебаний может быть связано не только с силовым, но и с кинематическим возбуждением, напряжением в транспортных средствах при движении по неровному пути.

Основными параметрами вибрации являются :амплитуда колебательного ускорения, период колебаний, частота колебаний, спектральный состав колебательного процесса .

Основные мероприятия по снижению воздействия вибрации:

1. поддержание оборудования в исправном состоянии

2. применение гасителей вибрации - виброизоляторов

3. дистанционное управление производственными процессами

6.1.6 Электромагнитные излучения

Неблагоприятная электромагнитная обстановка. Этот вредный фактор обусловлен тем, что существует большое число источников электромагнитного излучения, каждый из которых кроме полезной работы излучает в пространство какую-то долю энергии. Уровень этой энергии различен. Примером такого рода источников могут служить различного типа промышленные установки, передатчики, вычислительные машины, измерительные приборы, любые радиоэлементы, включенные в высокочастотную цепь.

Степень воздействия электромагнитных полей на человека зависит от напряженности электрического и магнитного полей, интенсивности облучения, диапазона частот, длительности воздействия, а также от индивидуальных особенностей организма. При попадании в зону ЭМП происходит частичное поглащение энергии тканями организма, возникает их нагрев и появление ионных токов. Это приводит к нарушению циркуляции жидкости в клетках ивнутренних органах, что может вызвать изменения в составе крови, заболевания глаз, нервно-психические заболевания. Длительное воздействие приводит к повышенной утомляемости, сонливости, нарушению сна, гипертонии, доли в области сердца.

Однако большинство нарушений в организме обратимы, в случае своевременного уменьшения интенсивности излучения либо полного прекращения контакта с источником излучения. Обратимость также зависит от индивидуальных особенностей организма.

Наиболее вредными являются излучение с длинами волн от 10 до 30 сантиметров. В этом случае поглощение происходит во внутренних органах. Излучение с длинами волн короче 10 сантиметров в значительной степени поглощается кожей.

Принцип нормирования ЭМИ радиочастотного диапазона зависит от частоты. В соответствии с ГОСТ 12.1.006-84, нормируется уровень электромагнитного излучения. В диапазоне частот от 60 кГц до 300 МГц нормируется напряженность электрической и магнитной составляющих ЭМИ, а в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц - плотность потока энергии.

Основными мерами защиты от электромагнитного излучения могут быть:

а) защита временем;

б) защита расстоянием;

в) экранирование источников излучения;

г) уменьшения излучения в самом источнике излучения;

д) экранирование рабочих мест;

е) средства индивидуальной защиты.

Неблагоприятная электромагнитная обстановка обусловлена также особенностями работы персонала, который большую часть рабочего времени проводит за компьютером, терминалами САПР, являющимися непосредственными источниками электромагнитного излучения.

Устройство визуального отображения информации выделяет рентгеновское, радиочастотное , видимое и ультрафиолетовое излучение. Но предельно допустимые нормы превышает только электромагнитное излучение, которое создается магнитными катушками, находящимися около цокольной части ЭЛТ.

Визуально-эмиссионные параметры персональных компьютеров, с точки зрения их безопасности, отражены в нормативных документах: ГОСТ Р 50948-96, ГОСТ Р 50949-96, ГОСТ Р 50923-96.

Дополнительные значения параметров неионизирующих ЭМИ отражены в таблице 5.

Таблица 5.

Наименование параметров	Допустимые значения
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см. вокруг видеодисплейных терминалов по электрической составляющей должна быть не более: В диапазоне частот 0,5-2Гц В диапазоне частот 2-400Гц	25 В/м 2,5 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: В диапазоне 0,5-2Гц В диапазоне частот 2-400Гц	250нТл 25нТл
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	500 В

При длительной работе на компьютере у пользователей будут наблюдаться нарушения здоровья, например, заболевания органов зрения (у 60% пользователей) болезни сердечно0сосудистой системы (у 60% пользователей), заболевания желудочно-кишечного тракта (у 40% пользователей), кожные заболевания (у 10 % пользователей), различные опухоли ( в основном мозга).

Как можно заметить, прежде всего, электромагнитные излучения воздействуют на глаза. Если человек несколько часов подряд проводит за дисплеем, он начинает ощущать резь и помутнение в глазах, усталость. В особо тяжелом случае облучение глаз вызывает помутнение хрусталика, которое обнаруживается не сразу, а через несколько дней после облучения. Часто у оператора через некоторое время после начала работы перед экраном появляется болезненные симптомы: головная боль, боль в мышцах лица.

6.2 Анализ наиболее опасных и вредных факторов и разработка мероприятий по их снижению

Как упоминалось ранее, в разработку и изготовление аппаратуры на базе микропроцессоров и микроконтроллеров помимо разработки и создания аппаратных средств включает в себя также создание и отладку программного обеспечения. Написание кода программы для системы АРН предполагает длительное нахождение человека в закрытом помещении у монитора компьютера. При этом у оператора воздействует ряд факторов неблагоприятного воздействия.

Среди которых можно назвать такие как:

а) повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;

б) пониженная или повышенная температура воздуха рабочей зоны;

в) повышенное значение напряжение в электрической сети, замыкание которой может произойти через тело человека;

г) повышенная напряженность электромагнитного поля;

д) недостаточная освещенность рабочей зоны.

Кроме того, имеет место группа психофизически вредных роизводственных факторов, таких как:

- физические перегрузки (статистические и динамические)

- нервно-психические перегрузки (монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны возникает при распиловке листового фольгированного стеклотекстолита на заготовки для печатных плат и при обработке кромок заготовок.

Повышение или понижение температуры воздуха в рабочей зоне может быть вызвано недостатками в организации и работе систем вентиляции и отопления.

Поражение электрическим током от сети переменного тока напряжением 220В частотой 50Гц возможно при повреждении изоляции, отказе защитных устройств, нарушении техники безопасности при эксплуатации и ремонте электрических приборов и установок.

Повышенный уровень электромагнитного излучения может возникнуть при несоблюдении мер по охране труда: несвоевременный контроль над уровнем излучения, неправильное экранирование источников излучения.

Недостаточная освещенность рабочей зоны является следствием неудачного ее расположения, недостатков в проектировании систем общего и местного освещения, использование электрических ламп мощностью ниже требуемой.

Меры борьбы с повышенной запыленностью воздуха в рабочей зоне:

а) применение защитных кожухов, отсосов пылесборников на оборудовании для разрезания стеклотекстолита;

б) своевременная уборка рабочего места, очистка оборудования, уборка и проветривание помещения;

в) использование средств индивидуальной защиты (спецодежда, очки, респиратор). Поддержание температуры воздуха в рабочей зоне в нужных пределах осуществляется путем правильного использования и содержания в исправном состоянии систем отопления и вентиляции помещений.

Электрическая безопасность обеспечивается следующими мерами:

а) расположение кабелей и проводов в местах, удаленных от нагретых деталей (жало паяльника) и острых кромок оборудования;

б) использование защитного заземления, защитного отключения;

в) использование сигнальных знаков и надписей;

г) использование малого напряжения (например, паяльник на 36 В вместо паяльника на 220 В),

Повышенный уровень электромагнитного излучения компенсируется установкой защитных экранов, применением мер защиты от ЭМИ. Недостаточная освещенность рабочей зоны устраняется введением местного освещения, а также совершенствованием общего освещения.

В целях предупреждения возникновения пожаров необходимо выполнять следующие мероприятия:

а) выполнение правил техники безопасности при производстве работ и эксплуатации оборудования;

б) использование паяльника питанием 36 В с применением специальной подставки;

в) отключение приборов и оборудования по окончании работы или при перерывах в работе;

г) поддержание помещений в чистоте и порядке;

д) размещение средств пожаротушения в легко доступных местах, поддержание их в исправном состоянии.

По сравнению с другими вредными производственными факторами ЭМИ наиболее опасны, так как их действия незаметны и следствие их воздействия проявляется только через какой-то промежуток времени.

Под действием ЭМ полей происходит частичное поглощение энергии тканями организма, и в них возникают высокочастотные токи. В электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови, межклеточной жидкости и т.п., после приложения внешнего поля появляются ионные токи.

Это приводит к специфическим воздействиям на биологические ткани, поскольку нарушается структура электрических потенциалов, мембранная проводимость и, как следствие, циркуляция жидкости в клетках и во внутренних органах.

Длительное воздействие на человека ЭМ полей большой интенсивности вызывает повышенную утомляемость, сонливость, нарушение сна, головную боль, гипертонию, боли в области сердца. К тому же в ряде случаев может происходить изменение состава крови, заболевание глаз, нервно-психические заболевания.

Некоторые нарушения в организме, вызванные биологическим действием ЭМ полей, способны накапливаться. Таким образом, если на применять мер защиты, то излучаемая ЭМ энергия может оказать вредные влияния на здоровье человека.

6.3 Расчет предельно допустимого значения интенсивности электромагнитного излучения компьютера

Согласно ГОСТ 12.1.006-84, электромагнитное поле оценивают показателями интенсивности поля и создаваемой им энергетической нагрузкой. Интенсивность электромагнитного поля в диапазоне низкочастотного излучения характеризуется напряженностью электрического и магнитного полей. Предельно допустимый уровень напряженности электрического поля Е составляет 25 В/м. Напряженность магнитного поля Н в данном диапазоне составляет 25 нТл.

Тогда энергетическую экспозицию электрического поля можно найти по следующей формуле:

(7.1)

где Т - продолжительность воздействия, ч.

То же для магнитного поля:

(7.2)

Так как рекомендуемое время работы за сутки составляет 4 часа, то следовательно энергетическая экспозиция электрического поля составляет:

То же для магнитного поля:

Предельно допустимые значения интенсивности электромагнитного излучения ППЭПДУ равны:

(7.3)

Отсюда ППЭПДУ для электрического и магнитного полей:



Оператор должен находиться на расстоянии не менее 0,6-0,7 м от монитора. Расстояние до экрана менее 0,5 м недопустимо. При этом в обязательном порядке необходимо применение заземленного защитного экрана на мониторе.

Распространение излучения электромагнитного поля наблюдается как от экрана, так и от остальных поверхностей видеомонитора. В связи с этим расстояние между тыльной поверхностью одного видеомонитора и экраном другого рекомендуется устанавливать не менее 2 м, а расстояние между боковыми поверхностями не менее 1,2 м. Если в помещении работает несколько человек, монитор должен быть размещен так, чтобы его тыльная сторона не была обращена к людям.

За последние несколько лет практически обязательным является удовлетворение параметров мониторов условиям класса так называемых Low Radiation (низкого излучения) мониторов. Это значит, что они полностью отвечают требованиям как минимум стандарта MPR2, разработанного Шведским Национальным советом по Измерениям и Тестированию (Swedish National Board of Measurement and Testing). MPR2 стал международным стандартом де-факто, устанавливающим предельные величины статических и низкочастотных полей, излучаемых мониторами. Совсем недавно появился новый стандарт, удовлетворяющий более жестким требованиям безопасности, называемый ТСО-95 (и вслед за ним ТСО-99), но пока незначительная часть используемых мониторов соответствует этим стандартам.

Для исключения вредного воздействия магнитного поля на здоровье оператора необходимо выполнять ниже перечисленные требования:

- использовать монитор, выпущенный в соответствии со спецификацией MPR2,

- пользователь должен находиться на расстоянии не менее 0,5 м от монитора.

7. Проектирование конструкторской документации системы автоматической регулировки выходного напряжения радиопередатчика

7.1 Расчет сметы затрат на проектирование конструкторской документации системы автоматической регулировки выходного напряжения радиопередатчика

При проектировании любого устройства, особенно в современных рыночных условиях, когда на первое место встает конкурентоспособность продукции, проектировщику необходимо учитывать множество аспектов (экономические, социальные, экологические и др.) от которых зависит стоимость продукции

В данной главе будет произведен расчет затрат на проектирование конструкторской документации.

Проектные работы позволяют получить комплект документов, необходимых для изготовления всего изделия или его оригинальной части.

Проектные работы выполняются в две взаимосвязанные стадии: - разработка конструкторской документации; - разработка технологической документации.

При проектировании конструкторской документации следует придерживаться требований отраслевых и государственных стандартов.

Согласно [3] в проектировании могут быть представлены следующие типовые стадии:

- техническое задание

- техническое предложение;

- эскизный проект;

- технический проект;

- рабочая документация.

Целесообразность выполнения всей стадии определяется сложностью проектируемого изделия. Согласно [15] при проектировании радиоэлектронной аппаратуры выделяется пять групп сложности. По этой классификации разрабатываемое устройство может быть отнесено ко второй группе сложности.

Типовой перечень работ при проектировании берем в [15], распределение трудозатрат по этапам проектирования берем в [16].

Состав работ по этапам проектирования, проводимых при разработке устройства приводится в таблице 8.1. В основу был положен типовой перечень работ при ОКР [15]. Нормы затрат времени на разработку конструкторской документации берем в [17,18].

Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации имеют следующие особенности: они разработаны для условий единичного производства; при выполнении чертежей в масштабе 1:1; формат документа свой для каждой нормы; аппликации не используются.

Если при выполнении конкретных документов эти условия не соблюдаются, трудоемкость их разработки определяется по формуле:

Тфакт = Ттабл•К1•К2•К3•К4,

Где Ттабл -норма времени на разработку соответствующего документа, приведенная в таблице; К1 - коэффициент, учитывающий тип производства для разрабатываемого устройства; К2 - коэффициент приведения фактических масштабов чертежей в соответствии с табличными; К3 - коэффициент, учитывающий использование аппликаций в разработке данного документа; К4 - коэффициент приведения фактических форматов документов в соответствии с приведенными и норме. Итак, суммарная трудоемкость составила 1057,56 чел./час. Время, затраченное на проектирование конструкторской документации, составило 1057,56. (результаты каждого этапа являются исходными данными для последующего, разрабатывается один комплект КД, поэтому вся работа проводится последовательно).

Размер основной заработной платы устанавливается исходя из численности различных категорий исполнителей, трудоемкости, затрачиваемой на отдельные этапы работ, и их должностных окладов. При проведении расчета должностные оклады служащих взяты по данным ОНИИП. Размер премии -40% от прямого фонда заработной платы. Районный коэффициент города Омска составляет 15% от основной заработной платы.

Потребный фонд заработной платы составил 3776,09 руб.

На статью «Дополнительная заработная плата» относятся выплаты, предусмотренные законодательством за непроработанное (неявочное) время: оплата очередных и дополнительных отпусков, оплата времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей, выплаты вознаграждений за выслугу лет и др. Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих работу, определяется в процентах от их основной заработной платы. В течении года служащие находится в отпуске - 24 дней; общественные и государственные обязанности - 5дней; болеет -7 дней. Следовательно, процент дополнительной заработной платы равен отношению количества нерабочих дней к общему числу рабочих дней: (24+5+7)/254=0,142 или 14,2%. Соответственно, в нашем случае размер дополнительной заработной платы составит: 3776,09•0,142=536,2 руб.

Отчисления во внебюджетные фонды составляют 38,5%. К ним относятся:

Размер внебюджетных отчислений составит: (3776,09+536,2) •0,385=1660,23 руб.

Норма накладных расходов по данным ОНИИП на 2003 год составляет 450%.

Всего сумма накладных расходов составит: 3776,09 •4,5=16992,4 руб.

Таблица 8.5

Статья расходов	Величина расходов
	Руб.
1. Потребный фонд заработной платы служащих	3776,09
2. Дополнительная плата служащих	536,2
3. Отчисления с заработной платы в ЕСВ	1660,23
4. Накладные расходы	16992,4
ИТОГО	22964,92

Затраты на проектирование системы автоматической регулировки напряжения возбудителя радиопередатчика составили 22964,92 руб.

Заключение

Результатом работы над данным дипломным проектом стала разработка системы автоматической регулировки напряжения на выходе возбудителя радиопередатчика.

Устройство отличается от своих предшественников тем, что имеет малые габариты, малое энергопотребление и более широкие функциональные возможности. Это достигается применением современной элементной базы, в том числе микроконтроллера серии 8ХС196КС.

В связи с тем, что тексты программ находятся в стадии разработки, снять реальные параметры устройства не представляется возможным;

Тем не менее, разработанное устройство отвечает требованиям технического задания, а именно:

- построено на базе микроконтроллера семейства MCS-96$

- предусмотрена возможность ручной регулировки напряжения;

- скорость установления выходного напряжения не более 5 мс;

Использование микроконтроллера в блоке управления позволило упростить процессы обработки входных сигналов, уменьшить время установления выходного напряжения на номинальном уровне, снизить потребляемую мощность и т.д.

В целом по результатам дипломного процесса устройство соответствует современному уровню техники и является экономически выгодным для внедрения в производство.

Список использованных источников

1. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика. - М.: Высшая школа, 1990. -335 с.

2. Кривицкий Б.Х., Салтыков Е.Н. Системы автоматической регулировки усиления. - М. Радио и связь, 1982.

3. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. - М.; Наука, 1977.

4. Гендин Г.С. Автоматические и ручные регулировки в радиовещательной аппаратуре. - М.; Связб, 1968. - 120 с.

5. Радиопередающие устройства. Под редакцией О.А. Челнокова. М.; Радио и связь,1982. -256 с.

6. Корячко В.П. Микропроцессоры и микроЭВМ в радиоэлектронных средствах. - М.; Высшая школа, 1990. - 407 с.

7. Бродин В.Б., Шагурин М.И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс. - М.; ЭКОМ, 1999.- 400 С.

8. Гусев А.В., Мироненко О.В. Однокристальные микроЭВМ MSC-196. - Екатеринбург: ТПРА, 1995. - 270 с.

9. Рунов Ю. Варианты применения микросхем К538УН1 и К548УН1. //Радио.-1993. - №3. с.31,32.

10. Шитяков А., Морозов М., Кузнецов Ю. Стабилизатор напряжения на ОУ. // Радио. - 1986ю - №9. с. 48.

11. Analog Devices Electronic Databook Version B/1 - Electronic CD Reference S.A.: Analog Devices Inc.,1998.

12. Юдин Е.Я. Охрана труда в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1983. - 432 с.

13. Шатохина Л.А. Расчет затрат на проектирование и изготовление радиоэлектронной аппаратуры. М.У. - Омск: ОмПИ, 1980.-36 с.

14. Шатохина Л.А. Нормативно-справочные материалы к курсовой работе «Расчет затрат на проектирование и изготовление РЭА» - Омск: ОМПИ, 1977.-23с.

15. Беклешев В.К., Завлин П.Н. Нормирование в научно-технических организациях. - М.: Экономика, 1989. - 240 с.

16. Беклешев В.К. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. - М.: Высшая школа., 1991. - 175 с.

17. Укрупненные нормативы и нормы времени для нормирования работ в опытном производстве. Справочник. - М.: НИИ ЭИРЭ, 1974.

18. Шатохина Л.А. Технико-экономическое обоснование при разработке РЭА - Омск: ОмПИ, 1993.

19. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. - М.: Экономика, 1991. 50 с.

20. Туровец О.Г., Билинкис В.Д. Вопросы экономики и организации производства в дипломных проектах. - М.: Высшая школа, 1988. - 174 с.

Размещено на Allbest.ru