Описание конструкции мобильного анализатора

Процессорный модуль выполнен в виде отдельной платы (ДП.210 202.6156.002, ДП.210 202.6156.003СБ) на основе принципиальной схемы ДП.210 202.6156.001Э3. При изготовлении печатной платы используется комбинированный метод. Этот метод позволяет обеспечить необходимую точность при получении рисунка печатной платы. Обеспечивает хорошую надежность, так как проводники и металлизация отверстий получается в едином гальваническом процессе. Обеспечивает однородность соединений между проводниками и металлизацией отверстий. Отсутствие подтравливания.

Размеры и места под крепления выбирались исходя из конструкции всего корпуса. Плата была разведена мною в программе P-Cad 2002 преимущественно в ручном режиме. То есть наиболее критичные места, такие как ОЗУ, цепи питания и шины данных разводились исключительно в ручную. Компоненты размещались исходя из их функциональных назначений и требуемых физических параметрах шин передачи данных. Ширина сигнальных проводников составляет 0.3 мм, а линий питания от 0,5 до 0,7 зависимости от нагрузки на цепь.

Незаполненные полезными проводниками участки печатной платы необходимо покрыть медью и подключены к общей земле, что, учитывая комбинированный метод производства, облегчит процесс выпуска данной печатной платы в дальнейшем, а также будет служить экраном от электромагнитных помех. Элементы обеспечивающие питание внутренним частям схемы отнесены на свободные участки платы и предусматривают пайку цоколем на предусмотренные площадки. Эти места снабжены большим количество переходных отверстий для распределения рассеиваемого тепла, а удаленность от основных узлов схемы сводит тепловое воздействие к минимуму. Места установки линейных стабилизаторов на 1.8 и 3.3 вольта также имеют теплоотводящие переходные отверстия, но из-за особенностей элементов IRU-1010−33 и IRU-1010−18 их цоколи выполняют роль вывода стабилизированного напряжения, были созданы обособленные теплораспределяющие области электрически соединенные с цепями 3,3 и 1,8 вольт. Так же обособленная металлизация произведена в местах крепления внешних разъемов, и шунтирована на землю через фильтрующий дроссель. Это было сделано для предотвращения наводок на плату от подключенных внешних кабелей.

Так как плата имеет ограниченные размеры и многие микросхемы, такие как центральный процессор, ОЗУ и ПЗУ выпускаются только в SMD или BGA корпусах. То мною было принято решение, использовать SMD исполнение для всех элементов, за исключением тех, которые либо отсутствуют в данном форм-факторе (какие как полярные конденсаторы высокой емкости), либо требуют жесткого крепления (разъемы). Все компоненты выбирались из доступных на существующем рынке электронных компонентов и уже применялись мною.

Исходя из того, что производство мелкосерийное, был выбран корпус марки EURO от производителя OKW [13]. Данный корпус состоит из нескольких литых пластиковых элементов: верхняя и нижняя половина корпуса, правая и левая боковая часть. Фронтальные и задние панели изготавливаются из алюминия. Особенностью данного корпуса является его модульность и наличие таких аксессуаров как ручка с фиксатором, сменные панели «без» или «с» прорезями для обеспечения воздухообмена, сменные нижние панели с ножками. Все модификации корпуса соответствуют международным стандартам и рекомендованы для применения в медицинском и измерительном оборудование.

В данном корпусе обеспеченны места для крепления внутренних элементов и модулей с помощью шурупов.

На чертеже ДП.210 202.6156.004СБ (лист 1) показан общий вид анализатора, все детали корпуса за исключением ручки (поз.5) задней и передних панелей крепятся без применения винтов, на защелках. Ручка (поз.5) крепиться к левой и правой боковым панелям с помощью шурупа для пластика. При этом фиксируется только неподвижная деталь со стопорным механизмом, а сама ручка может принимать как фиксированные положения кратные 15^о так и полностью прижиматься к корпусу. Фиксация происходит с помощью отжимной кнопки с обеих сторон ручки. Панели с вентиляционными отверстиями (поз. 6 и 7) могут быть заменены на аналогичные, но без отверстий, при условие что температура окружающей среды будет не более 25 ^оС. На панели (поз.7) предусмотрены ножки.

На переднюю панель (поз.8) вынесены все интерфейсные разъемы процессорного модуля и разъемы для подключения исследуемого сегмента сети. Требуемые отверстия выштамповываются в алюминиевой панели. Соответственно процессорная и анализаторная платы крепятся на верхних и нижних половинах корпуса На чертеже ДП.210 202.6156.004СБ (лист 2) показано компоновка внутренних блоков. Крепление герметичной аккумуляторной батареи (поз. 14 вид Б-Б и I) выполнено в виде прижимной скобы (поз. 14), где каждый лепесток крепиться к корпусу на 2 шурупа с шайбой (поз. 17 и 18). Такой способ обеспечивает жесткое закрепление, что критично при транспортировке прибора, с учетом того что эта аккумуляторная батарея допускает работу в любом положение [20].

Плата блока питания (поз. 13) находиться в непосредственной близи от аккумулятора и крепиться на соответствующее место к нижней сборной панели. Расположение вентиляционных решеток (поз. 6) над платой позволяет обойтись без принудительного охлаждения, а близость к разъему сетевого питания (поз. 16) позволяет свести к минимуму наводки от электрической сети. Сам разъем сетевого питания (поз. 16) включает в себя стандартную розетку с земляным контактом, камеру с плавким предохранителем и кнопкой выключателя. Крепиться в предусмотренном окне задней панели (поз.9) с помощью прижимных защелок [21].

Крепление платы анализатора (поз. 11) осуществляется с помощью 5ти шурупов к нижней части корпуса (поз. 4), при этом 4 разъема для подключения анализируемой сети выходят на переднюю панель (поз. 8). В непосредственной близости крепиться процессорная плат (поз.8) к верхней половине корпуса (поз. 3) вид А-А и Г-Г-Г-Г. Все интерфейсные порты и разъемы при этом оказываются на передней панели. Коммутация между платами осуществляется с помощью гибких шлейфов (на чертеже не показаны) длинной 25−40 см. Такое соединение позволяет производить монтаж плат независимо, при этом обеспечивает полный доступ как при монтаже и наладке, так и при необходимом ремонте.