Obudowy sprzętu elektronicznego

1. Obudowy sprzętu elektronicznego Dalej > Karol M. kl. IF

2. 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

3. 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

4. Wymagania Wymagania stawione obudowom: • właściwa wytrzymałość i sztywność konstrukcji, • kształty i wymiary wynikające z obowiązujących norm przyjętych zapodstawę 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

5. 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 powstającymiwskutek nieostrożnego obchodzeniasię z urządzeniami w czasie obsługii transportu; • zapyleniem; • zamoczeniem; • zagrożeniami chemicznymi (atmos­fera korozyjna, płyny i pyły agre­sywne); • zagrożeniami biotycznymi (bakterie,pleśnie, grzyby, owady, gryzonie); • wpływem pól magnetycznych i falelektromagnetycznych; • wpływem czynników cieplnych; • ingerencją osób niepowołanych. < Wstecz

6. 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 >

7. 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, uniemożliwiającego przenikanie wody. Uszczelnienia obudów: a) labiryntowe pokrywy; b) dławnicowe wyprowadzenie przewodu kabelkowego 1 - przewód, 2 - uszczelka, 3 - wkrętka < Wstecz Następne >

8. 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

9. 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, tłumiącedrgania. 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 prądemelektrycznym 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

10. 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 wejście-wyjście 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 >

11. Moduły • Pod względem konstrukcyjnym moduł składa się z: • podstawy montażowej, • złącza, • elementów wsporczych i mocujących. • Podstawą montażową jest płytka druko­wana jedno- lub 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. 1- powierzchnia montażowa, 2- połączenie zewnętrzne < Wstecz

12. 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. 1 - moduł, 2 - kaseta < Wstecz

13. 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