Transcript Obudowy sprzętu elektronicznego

Obudowy sprzętu
elektronicznego
Dalej >
Karol M. kl. IF
Spis treści








Uwagi ogólne
Wymagania
Cel stosowania obudów
Sposoby w jaki obudowy
chronią sprzęt
Obudowy chronią również użytkowników sprzętu
Moduły
Kasety
Szuflady stojaki i szafy
Uwagi ogólne
 W sprzęcie elektronicznym powstała konieczność
zunifikowania wymiarów, konstrukcji i wyspecjalizowanej
technologii.
 Unifikacja sprzętu umożliwia kompletowanie większych
systemów z urządzeń pochodzących od różnych
producentów. Ułatwia to również projektowanie,
wytwarzanie i eksploatację sprzętu.
 Podstawowym znormalizowanym systemem przyjętym
niemal powszechnie na świecie jest amerykański system
19-calowy CAMAC. Prócz tego jest stosowany system
Eurocard, oparty na normach niemieckich i byłego
Związku Radzieckiego.
< Wstecz
Wymagania
Wymagania stawione obudowom:
 właściwa wytrzymałość i sztywność konstrukcji,
 kształty i wymiary wynikające z obowiązujących norm
przyjętych za
podstawę rozwiązania konstrukcyjnego,
 łatwy dostęp dla konserwatora,
 łatwość wymiany uszkodzonych elementów (lub modułów),
 skuteczne chłodzenie urządzeń podczas pracy,
 ochrona przed zewnętrznymi wpływami elektrycznymi i
magnetycznymi,
 ochrona przed udarami i wibracją,
 ekranowanie zabezpieczające przed promieniowaniem
jonizującym,
 łatwość obsługi itp.
< Wstecz
Cel stosowania obudów


Obudowa i konstrukcje nośne mają za zadanie zapewnić właściwe rozmieszczenie
elementów, ochronić je przed wpływami środowiska oraz ochronić operatora przed
szkodliwym oddziaływaniem urządzeń.
Stąd obudowy powinny chronić urządzenia przed:
 urazami mechanicznymi powstającymi
wskutek nieostrożnego obchodzenia
się z urządzeniami w czasie obsługi
i transportu;
 zapyleniem;
 zamoczeniem;
 zagrożeniami chemicznymi (atmos
fera korozyjna, płyny i pyły agre
sywne);
 zagrożeniami biotycznymi (bakterie,
pleśnie, grzyby, owady, gryzonie);
 wpływem pól magnetycznych i fal
elektromagnetycznych;
 wpływem czynników cieplnych;
 ingerencją osób niepowołanych.
< Wstecz
Sposoby w jaki obudowy
chronią sprzęt
 Urazy mechaniczne polegają na uderzeniach i dostawaniu się do wnętrza
ciał obcych. Osłony chronią urządzenia przed uderzeniami. Przed
przedostawaniem się ciał obcych osłony chronią w różnym stopniu, zależnie
od tego, czy mają otwory i o jakich wymiarach.
 Do ochrony przed zapyleniem służą osłony o różnym stopniu szczelności,
zależnie od wrażliwości urządzenia na obecność pyłu. Jeżeli obecność
wewnątrz urządzenia niewielkiej ilości pyłu jest dopuszczalna, to obudowy
nie muszą być całkowicie szczelne.
 Przed szkodliwym wpływem pól magnetycznych i fal
elektromagnetycznych zabezpiecza się urządzenia za pomocą
ekranowania. Przed zagrożeniem cieplnym chroni się urządzenia stosując
izolację cieplną oraz chłodzenie.
 Dla ochrony przed ingerencją osób niepowołanych stosuje się obudowy
takiej konstrukcji, że do ich otwarcia konieczne są specjalne przyrządy,
klucze. W urządzeniach, na które jest udzielana gwarancja, lub w
przyrządach pomiarowych, których wskazania są podstawą rozliczeń
finansowych, stosuje się plomby, bez zniszczenia których niemożliwe jest
zdjęcie obudowy. Niektóre obudowy zamyka się w sposób uniemożliwiający
ich otwarcie bez zniszczenia.
< Wstecz
Następne >
Sposoby w jaki obudowy
chronią sprzęt

Obudowy chroniące przed zamoczeniem mają
konstrukcje zależne od sposobu narażenia urządzenia.
Przed padającymi pionowo lub pod niewielkim kątem
kroplami i strugami wody zabezpieczają wystarczająco
elementy w formie kapturów. Przed bryzgami, strugami z
różnych kierunków oraz krótkotrwałym zalewaniem, np.
przez fale, zabezpieczają uszczelnienia. Jeżeli niewielka
ilość wody nie jest niebezpieczna dla urządzenia, to
można stosować uszczelnienia labiryntowe jeśli
natomiast obecność wody wewnątrz urządzenia jest
niedopuszczalna, to stosuje się uszczelnienia podatne,
wypełniające przestrzeń między stykającymi się
elementami obudowy lub przechodzącymi przez
obudowę wałami, przewodami itp. Przed zamoczeniem
wskutek długotrwałego zanurzenia, urządzenia
zabezpiecza się za pomocą uszczelnień hermetycznych
odcinających całkowicie wnętrze od otoczenia lub - przy
braku hermetyczności - przez utrzymywanie wewnątrz
obudowy ciśnienia większego niż zewnętrzne,
Uszczelnienia obudów:
uniemożliwiającego przenika
a) labiryntowe pokrywy;
nie wody.
b) dławnicowe wyprowadzenie
< Wstecz
Następne >
przewodu kabelkowego
1 - przewód, 2 - uszczelka, 3 - wkrętka
Sposoby w jaki obudowy
chronią sprzęt
 Przed wpływem czynników chemicznych pochodzących z
atmosfery urządzenie uszczelnia się jak przy długotrwałym
zanurzeniu. Przed pyłami i płynami agresywnymi zabezpiecza się
urządzenie analogicznie jak przed nieagresywnymi.
 Przed wpływem czynników biotycznych stosuje się zabezpieczenia
zależne od ich rodzaju, np. osłony i uszczelnienia.
 Przed szkodliwym wpływem pól magnetycznych i fal
elektromagnetycznych zabezpiecza się urządzenia za pomocą
ekranowania. Przed zagrożeniem cieplnym chroni się urządzenia
stosując izolację cieplną oraz chłodzenie.
 Jeżeli obudowa ma zapewnić hermetyczność w warunkach różnicy
ciśnień wewnątrz i zewnątrz przyrządu (np. powstającej na skutek
zmian temperatury powietrza znajdującego się wewnątrz
przyrządu), to powinna być odpowiednio sztywna, a uszczelnienia
dostatecznie wytrzymałe.
< Wstecz
Obudowy chronią również
użytkowników sprzętu


Skutecznym środkiem tłumienia hałasu jest likwidacja jego źródeł, możliwa do
osiągnięcia przez odpowiednią konstrukcję mechanizmu. Jeżeli źródła hałasu nie
można zlikwidować, to należy dążyć do zmniejszenia powierzchni emitującej energię
dźwiękową stosując połączenia źródeł dźwięku z resztą urządzenia, tłumiące
drgania. Sztywne obudowy mają dużą częstotliwość drgań własnych, co zazwyczaj
zabezpiecza je przed wpadaniem w rezonans ze źródłem hałasu. Przenikanie hałasu
na zewnątrz urządzenia można zmniejszyć przez wyklejenie obudowy tworzywem
piankowym.
Porażeniu prądem elektrycznym zapobiega się przede wszystkim przez właściwą
konstrukcję urządzeń i odpowiedni dobór materiałów (izolacja wewnętrzna). Obudowy
chronią przed dostępem do elementów znajdujących się pod napięciem. W
urządzeniach powszechnego użytku stosuje się zazwyczaj obudowy izolacyjne. W
urządzeniach przemysłowych i laboratoryjnych często są stosowane obudowy
metalowe, które powinny być zerowane lub uziemione zgodnie z przepisami
bezpieczeństwa. Obudowy elementów będących pod napięciem grożącym
porażeniem powinny mieć odpowiednie napisy ostrzegawcze; jest wskazane, aby
zdjęcie obudowy nie było możliwe bez wyłączenia zasilania. Urządzenia pracujące w
miejscach zagrożonych pożarem lub wybuchem (kopalniach, magazynach paliw)
powinny mieć obudowy odpowiadające specjalnym przepisom. Przed szkodliwym
oddziaływaniem pól, szczególnie wielkiej częstotliwości, chroni odpowiednie
ekranowanie.
< Wstecz
Moduły
 Znormalizowany sprzęt składa się z modułów (lub pakietów)
tworzących następnie bardziej złożone systemy.
 W sprzęcie elektronicznym pojęcie modułu jest wieloznaczne.
Można przez to rozumieć obwód funkcjonalny (wzmacniacz,
zasilacz, modulator) o określonych wartościach sygnałów wejściewyjście i tworzący wyodrębniony konstrukcyjnie element urządzenia
elektronicznego. To wyodrębnienie konstrukcyjne polega na
zmontowaniu obwodu funkcjonalnego na płytce drukowanej o
wymiarach znormalizowanych i stosowaniu go jako elementu w
bardziej skomplikowanym systemie. Potocznie przez moduł
rozumiemy podstawową jednostkę konstrukcyjną powtarzającą
się w złożonej strukturze sprzętu.
 Moduł ma również za zadanie chronić elementy przed narażeniami
środowiskowymi. Jeżeli występuje konieczność szczególnej
ochrony, moduły umieszcza się w obudowach.
 Dla ochrony przed wibracjami moduły mogą być mocowane do
konstrukcji.
< Wstecz
Następne >
Moduły



Pod względem konstrukcyjnym moduł składa się z:
 podstawy montażowej,
 złącza,
 elementów wsporczych i mocujących.
Podstawą montażową jest płytka drukowana jednolub dwuwarstwowa, na której umieszcza się elementy
tworzące układ elektroniczny. W systemie CAMAC
stosuje się płytki o wymiarach 200 x 290 mm lub 100
x 160 mm. Złącze służy do połączenia elektrycznego
modułu z systemem, którego jest częścią.
Elementy wsporcze i mocujące mają prócz zadań
wynikających z nazwy zapewnić ponadto
jednoznaczne umiejscowienie modułu w kasecie.
< Wstecz
1- powierzchnia montażowa,
2- połączenie zewnętrzne
Kasety



Moduły umieszcza się w kasetach odgrywających rolę integrującą. Polega ona na
utrzymywaniu modułów we właściwym położeniu i na połączeniu z siecią połączeń
elektrycznych. Do utrzymywania modułu we właściwym położeniu służą prowadnice,
elementy kodujące (wycięcia, kołki itp.) oraz elementy mocujące.
Do połączenia elektrycznego służą:
 złącza modułowe,
 złącza krawędziowe,
 szyny zasilające
 lub inne systemy połączeń elektrycznych.
Kasety są konstrukcją skręcaną, otwartą od strony czołowej. Niekiedy jednak są
wyposażone w płytę czołową zawierającą elementy regulacji oraz wskaźniki stanu
sprzętu.
< Wstecz
1 - moduł,
2 - kaseta
Szuflady, stojaki i szafy


Szuflada jest strukturą nośną dla kaset. Składa się
ona ze szkieletu i płyty czołowej oraz innych
elementów. W skład szuflady może wchodzić kilka
kaset oraz inne elementy urządzenia, jak np. układ
zasilania, układ chłodzenia, płyta czołowa i inne.
Gdy należy łączyć urządzenia o większych
wymiarach, stosuje się – zamiast szufladowej –
konstrukcję ramową. Jeżeli sprzęt jest jeszcze
bardziej rozbudowany, stosuje się konstrukcję
stojakową lub szafową.
< Wstecz