Рисунок 7.27.
Первоначально для расчета надежности необходимо принять модель отказов электрорадиоэлементов. В радиоэлектронной аппаратуре моменты отказов формируют поток сл3ча6ых событий (поток отказов). Отказы, возникающие н6а этапе нормальной работы устройства, являются внезапными, не связанными со старением и износом. Поток внезапных отказов хорошо описывается моделью простейших отказов, для которой характерны свойства ординарности, стационарности и отсутствие последействия.
Свойство ординарности заключается в невозможности появления двух и более отказов в единичном интервале времени про сравнению с вероятностью появления одного отказа и выполняется для первичных отказов. Стационарность потока характеризуется постоянством среднего числа отказов в единичном интервале вре6мени, а отсутствие последействия – независимостью появления отказов в единичном интервале времени от появления отказов во всех предшествующих интервалах t.
Вероятность безотказной работы элемента рассчитывается по формуле:
t
Р (l) = exp {- ò l (t) d t},
0
где l (t) – функция интенсивности отказов. Так как в период нормальной работы интенсивность отказов можно считать постоянной во времени, то выражение можно представить в виде:
l (t) = const, P (l) = exp {- l t}.
Дальнейший расчет производится при следующих допущениях:
1) все однотипные элементы равноценны;
2) поток отказов простейший;
3) все элементы работают в нормальном режиме;
4) отказ любого элемента ведет к отказу всей системы, то есть проектируемое устройство считаем последовательным с точки зрения надежности.
Последовательное соединение элементов по надежности.
|
|
|
Рисунок 7.28.
Учитывая независимость отказов элементов, вероятность безотказной работы устройства равна:
N N
Р (t) = П Pi (t) = П e-tli = e-tSli = e-tl,
i=1 i=1
где Р (t) – вероятность безотказной работы i-го элемента; li – интенсивность отказа i-го элемента; N – количество элементов данного типа. Таким образом, расчет надежности устройства сводится к вычислению суммарной средней интенсивности отказов. Для системы, имеющей К типов элементов, получим:
N
lS = S Ni li,
i=1
где lS - интенсивность отказов сей системы; Ni – число элементов одного типа. Данные расчетов интенсивности отказов элементов приведены в таблице 7.2.
Расчет интенсивности отказов элементов.
N
Наименование
Количество
li , отказ./час
Ni li, час-1
1
Микросхемы
27
10-7
27 ´ 10-7
2
Резисторы
138
2 ´ 10-8
296 ´ 10-8
3
Конденсаторы
132
10-7
132 ´ 10-7
4
Соединение пайкой
1328
5 ´ 10-8
6640 ´ 10-8
5
Разъем
2
10-5
2 ´ 10-5
6
Транзисторы
8
10-7
8 ´ 10-7
7
Диоды
12
10-7
12 ´ 10-7
Таблица 7.2.
Общая интенсивность отказов устройства:
lS = 1,072 ´ 10-4 час-1.
Время безотказной работы:
Т = 1 / lS = 9323 часов.
Зависимость вероятности безотказной работы Р (t) дана в таблице 7.3.
Зависимость вероятности безотказной работы от времени.
t, час.
200
1000
2000
3000
4000
8000
Р (t)
0,97
0,83
0,69
0,57
0,47
0,22
Таблица 7.3.
Как видно из таблицы, разрабатываемое устройство обладает удовлетворительной надежностью. Определяют общую интенсивность отказов коммутационные элементы, надежность же электронной части высока благодаря применению интегральных микросхем, безотказность которых приближена к безотказности одного элемента, а их реализуемые функции позволяют минимизировать число элементов в целом.
8. Технико-экономическое обоснование научно-технического проекта «Цветная стереотелевизионная камера» [17 ].
8.1. Концепция.
Человечество всю историю своего развития стремилось к отображению и максимальной визуализации окружающего мира. С началом развития фотографии люди стремились к созданию как можно более естественных и «живых» изображений за счет освещения экспозиции и т.п. С появлением кино задача не изменилась, хотя шаг к более полному и точному отображению объектов был сделан.
В 1950 году впервые было получено стереоизображение и разработаны первые методы получения и разделения стереопары. Эра стереовидения началась. И хоть основным по-прежнему остается обычное кино за счет дешевизны и простоты производства, но стереоизображения всегда неизменно привлекали людей.
Разрабатываемая камера предназначена для использования в стереомикроскопии, хотя область применения подобных устройств гораздо шире. В связи с тем, что данная камера является частью системы, прямых аналогов которой найдено не было, уровень конкурентоспособности не рассчитывается.
8.2. Краткое техническое описание системы.
Система состоит из стереомикроскопа, цветной стереотелевизионной камеры и соединителя, при помощи которого камера крепится к окулярам микроскопа.
По функциональной схеме разрабатываемая камера мало отличается от аналогичных систем, но, в отличие от них, применяется современная элементная база фирмы SONY и оригинальный метод формирования стереоизображения. В качестве датчиков изображения используются две ПЗС матрицы, разнесенные на оптический базис (65 мм), считывание сигналов производится поочередно с частотой 100 Гц таким образом, что в выходном сигнале имеется последовательность сигналов четных и нечетных полей двух кадров стереопары (см. подробнее раздел «Разработка технических требований», пункт «Метод формирования цветного стереоизображения»).
Таким образом, при подсоединении камеры при помощи соединителя к микроскопу, имеющему оптическую систему с формированием стереоизображения непосредственно для глаз, мы можем формировать видеоизображение наблюдаемого в микроскоп объекта, причем при воспроизведении данного изображения и применении нескольких комплектов стереоочков для наблюдения в качестве наблюдателей могут выступать одновременно несколько человек. Кроме этого, сформированное изображение можно транслировать или записывать, как любой другой видеосигнал, что является неоспоримыми достоинствами системы.
8.3. Рынок и план маркетинга.
В настоящее время видеосистемы очень многообразны и разноплановы. Разрабатываемая система так же может быть применена в различных областях науки и сферах производства.
Рынок потенциальных потребителей можно сегментировать следующим образом:
1) научно-исследовательские лаборатории и научно-исследовательские институты различных профилей;
2) медицинские учреждения (лаборатории);
3) производство, где необходимо наблюдение за обработкой или процессом в стереорежиме в местах, не доступных человеку;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
