Охорона праці та навколишнього середовища

    Пристрій  індикації А1(додаток 2) містить :

    1) органи управління ;

    2) схему індикації роботи каналів;

    3) схему індикації типу інформації, що відображується;

    4) звукову сигналізацію;

    5)пристрій відображення інформації.

    Схема електрична принципова і перелік  елементів приведені в додатку 6.

    На  платі пристрою індикації A1 розташовані наступні органи управління: кнопки s1, s2 і s3, ПУСК, СИНХР.КАНАЛІВ, перемикач ДОЗА, регулювальники ТОК, мА і МНОЖИТЕЛЬ першого і другого каналів. Кнопки s2 і s3 дозволяють відповідно змінювати значення чисел, що відображуються в лівій і правій половинах цифрового табло. Кнопка s1 виводить на табло при послідовному натисненні або значення тривалості процедури і переривання або значення тривалості посилки і відношення посилки до паузи. Кнопка ПУСК служить для підготовки приладу до роботи. Після її натискання починають включатися світодіоди або по черзі в кожному каналі або синхронно. Вибір того або іншого режиму роботи каналів здійснюється кнопкою СИНХР.КАНАЛОВ. Включення регулювальника ТОК, мА каналу 1 або 2 приводить до появи імпульсів на відповідному цьому регулятору виході, а світодіод відображає при цьому проходження імпульсів через навантаження. При поганому контакті або розриві в ланцюзі електродів світодіод не світиться. Регулювальники МНОЖНИК каналу 1 і 2 встановлюють амплітуду максимального значення трапециїдальной кривої посилки імпульсів в пропорціях до порогового значення, встановлюваному регулятором ТОК, мА. Перемикач дози змінює форму імпульсів і їх частоту.

    Схема індикації роботи каналів містить  два D-тригера, два світодіода і по два ключові транзистори на канал. Сигнал  для включення індикації роботи каналів поступає з плати формувача імпульсів на ключові транзистори V5 і V6, а з їх виході на С-входи D-тригерів. Якщо жоден регулятор не ввімкнений, то з виходів 3 і 4 мікросхеми D2. поступає на D-входи тригерів D10.1, D10.2 низький логічний рівень. На виході D10.1 і D10.2 створюється низький логічний рівень, який включає ключі V7 і V8. В результаті індикатори Н4 і Н5 сигналізують про готовність приладу до процедури і вказує на синхронність або асинхронність роботи каналів. При включених регуляторах на D-входи мікросхеми D10 поступає високий логічний рівень, який переходить на його вихід. Індикатори вимикаються і включаються лише при наявності імпульсів струму через навантаження. Сигнал про наявність струму в ланцюзі поступає з оптронів, розташованих на платі формувача стимулів, на R-входи мікросхеми D10, тим самим встановлюючи на виході низький логічний рівень, що відкриває ключі V7, V8.

    Схема індикації типу інформації, що відображується, містить інвертор, два ключа V3, V4 і два світодіоди H1, Н2. Коли на табло виводиться інформація про значення тривалості посилки і паузи на вхід ключа V3 приходить сигнал логічної "одиниці". Транзистор відкривається і включає світодіод Н2. В разі коли на табло виводиться інформація про значення тривалості процедури і переривання, то високий логічний рівень поступає з інвертора D6.1 на ключ V4, відкриває його і включає світодіод H1. На ключ V3 приходить при цьому низький логічний рівень і світодіод Н2 гасне.

    Схема звукової сигналізації містить мікросхеми D1, D3, D2.1, ключ V1, V2 і п’єзокерамічний звуковий сигналізатор B1. При натисненні будь-якоъ з кнопок s1-s5 спрацьовує ключ V2 і через ємкість C1 скидає в нуль лічильник. D1, який відлічує інтервал в 60 мс і самоблокується сигналом високого логічного рівня, що поступає з виводу 13 на вхід блокування 9. Низький логічний рівень, утворюваний на виході 13 мікросхем D1, під час рахунку імпульсів поступає на схему 2И-НЕ. Високий логічний рівень з її виходу відкриває ключ V1, який включає звуковий сигнал. При завершенні процедури сигнал про її закінчення з виводу 4 мікросхеми D4.1 через ємкість С2 скидає в нуль лічильник D3. Аналогічно, як і в попередньому випадку, на його виході формується низький логічний рівень тривалістю в 2с, який через схему 2И-НЕ відкриває ключ V1, вмикаючи звуковий сигнал.

    Формувач  стимулів А2 (додаток 3) містить:

    1) формувач A2.1 біполярних імпульсів каналів 1 і 2;

    2) пропорційний регулятор А2.2 каналів 1 і 2;

    3) підсилювач потужності; А2.3 каналів 1 і 2;

    4) джерело живлячої напруги А2.4;

    5) схему контролю ланцюга пацієнта А2.5.

    Схема електрична принципова приведена в додатку 3.

    Формувач  біполярних імпульсів A2.1 каналу 1 зібраний на транзисторах V1, V2 і V6, V10, каналу 2 - на V3, V4 і V7, V11. Пропорційний регулятор А2.2 каналів 1 і 2 зібраний відповідно на мікросхемах D1 і D2. Підсилювач потужності A2.3 каналу 1 зібраний на транзисторах V14, V16, V18, каналу 2 - на транзисторах V15, V18, V19. Джерело живлячих напруг зібране на транзисторах V20, V25, V28 і мікросхемі D3. Схема контролю ланцюга пацієнта каналів 1 і 2 зібрана на оптронах V8, V9 і стабілітронах V12 i V13.

    Формувач  стимулів працює наступним чином. Імпульси сформовані по тривалості з виходу ФДИ поступають на бази погоджуючих транзисторних ключів V1-V4 формувача А2.1, які в свою чергу управляють силовими транзисторними ключами V6, V10, V7, V11. Колектори цих транзисторів навантажені відповідно на обмотки трансформаторів Т1 і Т2. На середні виводи трансформаторів подається напруга відповідно з виходу підсилювачів потужності А2.3 каналів 1 і 2, які є повторювачами напруги. Сигнал на підсилювачі потужності поступає від пропорційного регулятора А2.2 каналів 1 і 2, функціональна схема якого показана на рис.2.2. Суматор зібраний на операційному підсилювачі складає частину опорної напруги отримане на резестивному дільнику R41, R42 з трапецеїдальною напругою, що змінюється що поступає з середньої точки потенціометра "К". Вихід операційного підсилювача навантажений на потенціометр "Ап", середня точка якого сполучена з входом підсилювача потужності А2.3.

    

    Рис 2.2

    Якщо  позначити коефіцієнти ділення напруги, що отримується за допомогою потенціометрів "Ап" і "К", відповідно через і , то напруга і , отримувана на виході пропорційного регулятора А2.2 може бути визначена як:

    

    де: - напруга на виході А2.2, В;

     - коефіцієнти ділення напруги;

     - трапецеїдально змінюючи напруга,  В;

     - постійна, рівна відношенню (R41+R42)R42;

     - спірна напруга, В;

    Змінюючи  положення потенціометра "Ап" при нульовому положенні потенціометра "К" встановлюють порогове значення стимулу. В цьому випадку напруга на виході А2.2 буде рівна:

    

,

    де: - напруга на виході А2.2, В;

     - коефіцієнт ділення напруги;

     - спірна напруга, В;

     - постійна, рівна відношенню (R41+R42)R42.

    Враховуючи, що максимальне значення трапецеъдально змынюючоъсь напруги  при переході на "полочку" досягає , то відношення буде рівне:

    

    де: - коефіцієнти ділення напруги;

     - постійна, рівна відношенню (R41+R42)R42.

    Подвійник напруги зібраний на транзисторах V20 і V25 є джерелом живлення для мікросхем D1 і D2. Напруга, яка отримана при допомозі мікросхеми D3 і транзистора V28, живить цифрову частину схеми.

    Контроль  за ланцюгом пацієнта каналу 1 і 2 здійснюється відповідно оптронами V8 і V9. Сигнал про проходження струму через пристрій і світодіод оптрона поступає на плату пристрою індикації. В разі поганого контакту або розриву в ланцюзі пацієнта сигнал з виходу оптрона блокує включення світодіодів, які розміщені на платі пристрою індикації, тим самим сигналізуючи про неполадки в ланцюгу об’єкта. 

    2.3. Розрахунок окремих вузлів чи елементів об’єкта проектування. 

    Згідно  виданого завдання, блок живлення повинен  забезпечувати наступні вихідні  параметри: , .

    1. Електроконструктивний розрахунок  трансформатора блоку живлення.

    1.1 Визначаємо струм первинної обмотки: 

    Для живлення приладу необхідно мати  напругу на вторинній обмотці трансформатора: U₍₂₎ = 14В;     І₍₂₎ = 2.16А

    

    Отже

    І₁= 0,14А

    1.2 Визначаємо габаритну потужність  трансформатора:

    Оскільки  даний трансформатор живлення є  малопотужним, то приймаємо = 0,9 (При габаритній потужності менше 20ВА приймають = 0,75...0,95, при потужності більше 20ВА,   = 0,9...0,95).

    Тоді: ВА

    1.3 Визначаємо добуток  , см²

    

    Значення  B_M можна вибрати по графіку (рис.1.1) в залежності від потужності трансформатора.

    Густину струму в обмотках вибирають від 2,5 (при ) до (при , також менше). Коефіцієнт k_B тим менший, чим тонші дроти обмоток. Для броньових трансформаторів з потужністю менше 15...50Вт можна приймати , з і для трансформаторів більшої потужності . Коефіцієнт k_M залежить від товщини листів і виду їх ізоляції. Для пластин, ізольованих лаком, при товщині 0,1мм можна прийняти , при товщині 0,2мм і при товщині 0,35мм . Якщо пластини ізольовані фосфатною плівкою, то можна приймати ; та відповідно. Коефіцієнт при синусоїдальній формі напруги і при прямокутній формі.

    Значення  B_M вибираємо згідно [4, ст.116, рис.3.18] в залежності від потужності трансформатора, B_M = 1,38 Тл.

    Густина струму j = 5 А/мм² згідно [4, ст.117].

    Коефіцієнт  k_B тим менший, чим тонші провода обмоток. Для броньових трансформаторів з потужністю менше 15Вт, коефіцієнт  k_B = 0,22...0,28. k_в=0,3.

    Коефіцієнт k_M залежить від товщини листів і виду їх ізоляції. Приймемо що пластини ізольовані лаком одна від одної і їх товщина становить 0,2мм, тоді k_M = 0,85мм [4, ст.117].

    Коефіцієнт k_Ф = 1,11 при синусоїдальній формі напруги  [4, ст.117].

    

см²

    Вибираємо магнітопровід і визначаємо його розміри .

    Для кільцевого магнітопроводу має виконуватися умова:

    

    де  –розміри магнітопроводу (див. Табл.   )

    Вибираємо магнітопровід ШІ з  розмірами: D=8,8см; d=5,8см; b=7,8см.

      см⁴, типорозмір ШІ 20х25.

    1.5 Визначаємо кількість витків  первинної обмотки:

    Визначаємо  кількість витків первинної обмотки:

    

    і вторинних обмоток

    

                  

    де  U_i – напруга на і-й обмотці, В;

        dU_i – допустиме відносне падіння напруги на і-й обмотці, %;

         f – частота, Гц;

         – амплітуда магнітної індукції, Тл;

         – площа, см².

    Звичайно  приймають  при , при і при , а також більше; при , при , при .  [2, ст.117]. В нашому випадку 4%.

    

 вит.

    

 вит.

    1.6 Визначаємо діаметри дротів первинної та вторинної обмоток:

    

                                              

    де  – струм в –обмотці, А;

     –щільність струму, А/мм. 

    

мм

    

мм

    З  [2, ст.14, табл.1.4] вибираємо найближчі  стандартні значення діаметрів дротів: d₁= 0,62 мм; d₂= 0,75 мм.

    1.7 Перевіряємо розміщення обмоток  на магнітопроводі. Кількість витків  в одному шарі циліндричної  обмотки: