Система дистанционного контроля акустического окружения (шумомер)

3 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

3.1 Розрахунок потужності схеми

Розрахунок потужності виконуємо виходячи з типових струмів споживання

окремих елементів схеми (таблиці 3.1 й 3.2).

Таблиця 3.1 - Струми споживання елементів схеми модуля індикації

|Елемент |Струм споживання,|Кількість |Загальний струм |

| |мА | |споживання, мА |

|DD1 |0,8 |1 |0,8 |

|HG1 |100,0 |1 |100,0 |

|HG2 |80,0 |1 |80,0 |

|VD1..VD4 |10,0 |4 |40,0 |

Таблиця 3.2 - Струми споживання елементів схеми головного модуля

|Елемент |Струм споживання,|Кількість |Загальний струм |

| |мА | |споживання, мА |

|DD1 |0,5 |1 |0,5 |

|DD2 |3,0 |1 |3,0 |

|DA1 |1,0 |1 |1,0 |

|DA2, DA3 |2,0 |2 |4,0 |

|DA4 |0,5 |1 |0,5 |

Підсумовуючи струми всіх елементів одержуємо струм споживання

I = 230 мА. (3.1)

При напрузі живлення 5В одержуємо потужність пристрою 1,15 Вт.

3.2 Розрахунок джерела напруги

Джерело напруги будується на мікросхемах MC34063 фірми Motorola.

Застосування таких мікросхем дозволяє одержати необхідну напругу +5В и -5В

при вхідній напрузі від 6В до 20В. Це важливо при живленні від батарей,

тому що напруга батареї може значно мінятися в міру її розряду. При

живленні від зовнішнього джерела застосування подібних мікросхем вигідно

тим, що не потрібно високої точності джерела напруги.

Типова схема підключення MCP34063 показана на рис. 3.1.

[pic]

Рисунок 3.1 - Схема підключення MCP34063 у режимі Step-Down

Крім того, застосування MC34063 дозволяє досить легко одержати

інверсну напругу, необхідне для живлення операційного підсилювача. Типова

схема такого підключення показана на рис .

[pic]

Рисунок 3.2 - Схема включення MCP34063 у режимі Inverting

Зробимо розрахунок параметрів схеми.

Вхідні дані: бажана вихідна напруга Vout = 5B, мінімальна вхідна

напруга Vin = 7B, мінімальна частота коливань Fmin = 200 кГц.

З [17] отримуємо Vsat = 1.5 В.

Відношення часів вмикання/вимикання:

[pic]. (3.2)

[pic]мкс. (3.3)

Тоді з (3.2) та (3.3) час вимикання:

[pic]мкс, (3.4)

[pic]мкс. (3.5)

Значення ємності дорівнює:

[pic]мкФ. (3.6)

Значення індуктивності дорівнює:

[pic]мкГн. (3.7)

Аналогічні номінали елементів використовується і для схеми включення,

що інвертує.

3.3 Розрахунок надійності схеми

Розрахунок надійності виконуємо з того припущення, що відмова хоча б

одного елемента порушує працездатність всієї схеми.

Інтенсивність відмов схеми дорівнює сумі інтенсивностей відмов її

компонентів. Інтенсивності відмови компонентів наведені в таблиці 3.3

.

Таблиця 3.3 – Інтенсивності відмов компонентів

|Тип елемента |Кількість |Інтенсивність |

| |елементів, |відмов |

| |шт. |10 -6 година -1 |

|Інтегральні мікросхеми|7 |4 |

|Конденсатори |17 |0,05 |

|Резистори |16 |0,2 |

|Діоди |6 |0,25 |

|Світлодіодні |2 |1 |

|індикатори | | |

|Кварц |2 |16 |

|Рознімачі |2 |0,062 |

|Пайки |238 |0,01 |

Сумарна інтенсивність відмов:

[pic]

[pic]год-1.

(3.8)

Тоді з (3.7) напрацювання на відмову

[pic]год. (3.9)

3.4 Розрахунок часу автономної роботи виробу

Низьке енергоспоживання - це дуже важливий фактор для систем з

автономним живленням. Тривалість часу роботи батарей безпосередньо

пов'язана з енергоспоживанням.

Розрахуємо час автономної роботи виробу від одного лементу живлення

типу „крона” ємністю 1200 мА/год.

Час автономної роботи розраховується як відношення ємності батареї до

споживаного виробом струму за формулою:

[pic], (3.10)

де Сbat – ємність елементу живлення, I – струм, що споживається приладом.

Враховуючи (3.1), маємо:

[pic]год. (3.10)

3.5 Розрахунок елементів кварцового генератора

Кварцовий генератор сконструйований для паралельного режиму роботи

кварцового резонатора. Для правильної роботи кварцового генератора потрібні

навантажувальні конденсатори. Значення навантажувальних конденсаторів

залежать від навантажувальної ємності резонатора CL, обумовленою

документацією на резонатор.

Загальна ємність конденсаторів підключених між виводами кварцового

генератора повинна бути дорівнює навантажувальної ємності резонатора, і

визначається за формулою (3.11). Паразитна ємність визначається ємністю

виводів резонатора і ємністю друкованого монтажу. Звичайно загальне

значення паразитної ємності дорівнює 3-5 пФ. Схема підключення кварцового

резонатора й навантажувальних конденсаторів показана на рис. 3.3.

[pic], (3.11)

Приймемо C1 рівним C2, тоді з (3.11) отримаємо:

[pic], (3.12)

[pic]

Рисунок 3.3 – Схема підключення кварцового резонатора

При необхідності підстроювання робочої частоти кварцового генератора

паралельно C2 може бути підключений конденсатор, що підстроюється.

4 ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК

Основним завданням техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) дипломного

проекту є визначення величини економічного ефекту від використання в

суспільному виробництві основних і супутніх результатів, одержуваних при

рішенні поставленого технічного завдання в даному дипломному проекті.

У даному розділі приводиться технічно-економічне обґрунтування

дипломної роботи - розрахунок собівартості науково-дослідної роботи

(система дистанційного контролю акустичного оточення).

На основі даних, отриманих при розрахунку, можна буде зробити

висновок про доцільність подальшого розгляду даної теми, її аналізу за

допомогою ЕОМ і впровадження за даними оптимізації нових удосконалень.

4.1 Оцінка трудомісткості науково-дослідної роботи

Для визначення трудомісткості виконання науково-дослідної роботи

насамперед складається перелік всіх основних етапів і видів робіт, які

повинні бути виконані. Науково-дослідні роботи містять наступні етапи:

розробку технічного завдання; вибір напрямку дослідження; теоретичні й

експериментальні дослідження; узагальнення й оцінку. По кожному виді робіт

визначається також кваліфікований рівень виконавців.

Трудомісткість виконання НДР визначається по сумі трудомісткості

етапів і видів робіт, оцінюваних експертним шляхом у робочих днях, і носить

імовірнісний характер, тому що залежить від безлічі факторів, що важко

врахувати.

Таблиця 4.1 – Трудомісткість виконання НДР

|Вид робіт |Трудоміст-кіст|Трудомісткість |Посада |

| |ь етапу, дн. |робіт |виконавця |

| | |виконавця, дн. | |

|1 |2 |3 |4 |

|Розробка технічного завдання (ТЗ) |

|1. Зіставлення й |5 |5 |Старший |

|затвердження ТЗ на НДР | | |науковий |

| | | |співробітник |

|Вибір напрямку дослідження |

|1. Збір і вивчення |20 |20 |Молодший |

|науково-технічної | | |науковий |

|літератури, | | |співробітник |

|нормативно-технічної | | | |

|документації й інших | | | |

|матеріалів, що відносяться | | | |

|до теми дослідження. | | | |

|2. Складання аналітичного |10 |10 |Молодший |

|огляду стану питань по | | |науковий |

|темі. | | |співробітник |

|3. Формування напрямків |5 |5 |Молодший |

|рішення завдань, | | |науковий |

|поставлених у ТЗ НДР й їхня| | |співробітник |

|оцінка. | | | |

| | | | |

| | | | |

|Продовження таблиці 4.1 |

|1 |2 |3 |4 |

|4. Вибір й обґрунтування |5 |5 |Молодший |

|прийнятого напрямку | | |науковий |

|проведення досліджень і | | |співробітник |

|способу рішення поставлених| | | |

|завдань. | | | |

|5. Розробка загальної |10 |10 |Молодший |

|методики проведення | | |науковий |

|досліджень. | | |співробітник |

|Теоретичні дослідження |

|1. Розробка робочих |20 |20 |Молодший |

|гіпотез, побудова моделі | | |науковий |

|об'єкта досліджень, | | |співробітник |

|обґрунтування допущень. | | | |

|2. Виявлення необхідності |5 |5 |Старший |

|проведення експериментів | | |науковий |

|для підтвердження окремих | | |співробітник |

|положень теоретичних | | | |

|досліджень. | | | |

|3. Обробка отриманих даних.|25 |15 |Молодший |

| | | |науковий |

| | | |співробітник,|

| | |10 |лаборант |

| | | | |

| | | | |

| | | | |

|Продовження таблиці 4.1 |

|1 |2 |3 |4 |

|4. Коректування теоретичних|15 |15 |Молодший |

|моделей дослідження. | | |науковий |

| | | |співробітник |

|Узагальнення й оцінка результатів досліджень |

|1. Узагальнення результатів|5 |5 |Старший |

|попередніх етапів роботи. | | |науковий |

|Оцінка повноти рішення | | |співробітник |

|поставлених завдань. | | | |

|2. Розробка рекомендацій з |5 |5 |Молодший |

|використання результатів | | |науковий |

|проведення НДР. | | |співробітник |

|3. Формулювання вимог для |5 |5 |Молодший |

|ТЗ на наступні НДР й ДКР. | | |науковий |

| | | |співробітник |

|4. Складання й оформлення |25 |20 |Молодший |

|звіту. | | |науковий |

| | |5 |співробітник,|

| | | | |

| | | |кресляр |

|Розгляд результатів НДР і |10 |10 |Старший |

|приймання роботи в цілому. | | |науковий |

| | | |співробітник |

|Разом: |170 |

|Старший науковий співробітник |25 |

|Молодший науковий співробітник |130 |

|Лаборант |10 |

|Кресляр |5 |

Загальна трудомісткість виконання даного НДР за даними в таблиці 3.1

дорівнює 170 дн.

Залежно від характеру й складності НДР, ступеня попередньої

пропрацьованості питань держстандарт допускає виключення або доповнення

етапів й окремих видів робіт, їхній поділ або сполучення, а також уточнення

змісту.

Співвідношення трудових витрат по окремих етапах НДР й ДКР наведені в

таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 – Співвідношення трудових витрат

|Етапи НДІ й ДКР |Трудомісткість дослідницьких |

| | |

| |робіт, % |

|Розробка технічного завдання |4,64 |

|Вибір напрямку дослідження |42,86 |

|Теоретичні й експериментальні дослідження |40,12 |

|Узагальнення й оцінка результатів |12,38 |

|дослідження | |

4.2 Визначення планової собівартості проведення НДР

Науково-технічна продукція включає закінчені науково-дослідні,

конструкторські, проектно-конструкторські, технологічні й інші інноваційні

науково-технічні роботи (послуги), дослідні зразки й дослідні партії

виробів, виготовлені в процесі виконання науково-дослідних і дослідно-

конструкторських робіт відповідно до умов, передбаченими в договорі

(замовлені) і прийняті замовником.

У собівартість науково технічної продукції включаються витрати,

необхідні для виробництва продукції й виконання робіт, передбачених

технічним завданням (програмою, методикою або аналогічним документом) і

договором (замовленням) на створення (передачу) науково-технічної

продукції.

Угруповання по статтях калькуляції повинна забезпечити виділення

витрат, пов'язаних з виробництвом окремих видів науково-технічної продукції

по конкретних договорах (замовленням), які можуть бути прямо включені в

їхню собівартість.

Типове угруповання по статтях калькуляції включає:

. матеріали;

. витрати по роботах виконуваним сторонніми організаціями;

. спеціальне устаткування для наукових (експериментальних) робіт;

. витрати на оплату праці працівників, безпосередньо пов'язаних зі

створенням науково-технічної продукції;

. додаткові витрати на заробітну плату;

. нарахування на заробітну плату;

. інші прямі витрати;

. накладні витрати.

Наукові організації, виходячи з необхідності точного визначення

собівартості науково-технічної продукції по окремих договорах

(замовленням), можуть передбачити виділення окремої статті витрати на

утримання й експлуатацію науково-дослідного встаткування, установок і

споруджень.

Калькуляція планової собівартості наведена в таблиці 4.

До статті «Матеріали» відносяться витрати на сировину, основні й

допоміжні матеріали, покупні напівфабрикати й комплектуючі вироби,

необхідні для виконання НДР. Витрати по цій статті визначаються по діючих

оптових цінах з урахуванням транспортно-заготівельних витрат, величина яких

становить 7-10% від оптової вартості матеріалів. Так для даного виду НДР

потрібно тільки ЕОМ, то стаття «Матеріали» у витратах уважатися не буде,

тому що ЕОМ відноситься до основних фондів й у статтю матеріали не попадає.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6