Кругови високе поузданости

(TITLOVANO) Savin: Putin više ne veruje Vučiću! (RasPravda) (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Кругови високе поузданости

Дигитални кругови


Питање 1

Немој само седети тамо! Изградите нешто!

Учење за анализирање релејних кола захтева пуно истраживања и праксе. Уобичајено, ученици практикују тако што раде кроз многе проблеме узорка и провјеравају своје одговоре против оних које предвиђа уџбеник или инструктор. Иако је ово добро, постоји много бољи начин.

Више ћете научити стварајући градњу и анализу стварних кола, дозвољавајући вашој опреми за тестирање да пружи "одговоре" уместо књиге или друге особе. За вежбе вежбања кола, следите ове кораке:

  1. Извуците схематски дијаграм за релејни круг који треба анализирати.
  2. Пажљиво изградите овај круг на плочи или другом пригодном медију.
  3. Проверите тачност конструкције кола, пратите сваку жицу на сваку везну тачку и проверите ове елементе један по један на дијаграму.
  4. Анализирајте коло, одређујући све логичке стања за дате услове уласка.
  5. Пажљиво измерите те логичке стања да бисте потврдили тачност ваше анализе.
  6. Ако постоје грешке, пажљиво провјерите конструкцију кола на дијаграму, а затим пажљиво поново анализирајте круг и поново измјерите мерење.

Увек будите сигурни да су напонски напон у спецификацији за релејне намотине које намеравате да користите. Препоручујем да користите релеје ПЦ-плоче са напонима завојнице погодним за напајање једне батерије (6 волти је добро). Релаи цоилс извлаче прилично мало струје од, рецимо, полупроводничких логичких врата, па користите батерију величине 6 волти за велику радну способност.

Један од начина на који можете уштедјети време и смањити могућност грешке је започињање врло једноставног круга и постепено додавање компоненти како би се повећала његова сложеност након сваке анализе, умјесто изградње потпуно новог кола за сваки проблем у пракси. Друга техника за уштеду времена је поновна употреба истих компоненти у различитим конфигурацијама кола. На овај начин нећете морати да измерите вредност било које компоненте компоненте више од једном.

Открити одговор Сакриј одговор

Нека сами електрони дају одговоре на своје "проблеме у пракси"!

Напомене:

Било је моје искуство да студенти захтевају много вежбања са анализом кола како би постали способни. У том циљу, инструктори обично пружају својим ученицима мноштво проблема у пракси и пружају одговоре студентима да провере свој рад против. Иако овакав приступ чини ученицима умешан у теорију кола, не успије их потпуно образовати.

Студенти не требају само математичку праксу. Они такође требају стварне, практичне кругове за изградњу праксе и употребу опреме за тестирање. Дакле, предлажем следећи алтернативни приступ: ученици треба да изграде своје сопствене "праксе" са стварним компонентама и покушавају да предвиде различита логичка стања. На овај начин, теорија релеја "оживи", а студенти стичу практичну способност коју не би могли добити само рјешавањем Боолеанских једначина или поједностављивањем карнохових мапа.

Други разлог за пратњу овог начина праксе јесте да науче ученичке научне методе : процес тестирања хипотезе (у овом случају, предвиђања стања логике) вршењем правог експеримента. Студенти ће такође развити стварне вештине решавања проблема јер повремено врше грешке у конструкцији кола.

Проведите неколико тренутака са вашом класом да бисте прегледали неке од "правила" за изградњу кругова пре него што почну. Разговарајте о овим питањима са вашим ученицима на исти начин у Сократу како бисте нормално разговарали о питањима радног листа, а не само да им кажете шта требају и не би требало да раде. Никада не престајем да се чудим колико су лоши ученици схватили упуте када су представљени у типичном предавању (инструктор монологу) формату!

Напомена инструкторима који се могу жалити на "изгубљено" време потребно да ученици граде стварна кола уместо само математички анализирање теоријских кругова:

Која је сврха ученика који изводе курс "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 2

Једначина која се односи на вероватноћу непрекидног учинка компоненте или система у односу на време може се изразити на следећи начин:

к = е- т / м

Где,

к = вероватноћа (број између 0 и 1, укључујући)

е = Еулерова константа (≈ 2.7182818)

т = време непрекидног рада

м = просечно време између отказа компоненте или система

Јединица времена за т и м мора бити иста. То јест, ако је т мерен годинама, онда се м мора изразити и годинама, или у супротном ће једначина дати врло погрешне одговоре.

Претпоставимо да смо добили м у годинама, а време рада т у данима . Замените однос т д = 365 т и у једначину поузданости тако да ћемо имати нову једначину која може узети т у данима (т д ) и м у годинама, а ипак дати тачан одговор.

Открити одговор Сакриј одговор

к = е- т д / 365 м

Напомене:

Ово је стварно ништа више од једноставне вежбе у математичкој супституцији.

Једначина је дошла из Стандардног приручника инжењерских прорачуна Тилер Г Хицкс, ПЕ (1972), стр. 5-21.

Питање 3

Објасните шта значи следећа изјава у вези са дизајном електронских кола:

Грешке су неизбежне, али неуспех није.

Наиме, шта ова филозофија значи за вашу каријеру као стручњак за електронику, која је поверена инсталацијом, одржавањем и евентуално дизајнирањем сложених система?

Открити одговор Сакриј одговор

Компоненте могу и неће успјети, али систем у цјелини не мора бити тако крхко да не успије са једном компонентном грешком.

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима о последицама филозофије "грешка, али неуспех" у погледу њиховог свакодневног посла. Како њихове акције утичу на поузданост система, и шта они могу учинити како би смањили шансе за неуспјех система?

Питање 4

Важан параметар система високог поузданости је скраћени МТБФ . За шта стоји ова акроним?

Открити одговор Сакриј одговор

"МТБФ" = просечно време између грешака, статистичка фигура заснована на стопи неуспјеха велике серије континуираних радних јединица.

Напомене:

Важно је да ученици схвате да се број МТБФ-а не узима као временски период који се очекује од просјечне компоненте. На пример, не би се требало очекивати да ће интегрисано коло са МТБФ од 1, 5 милиона сати трајати 1, 5 милиона континуираних сати. Њен стварни живот ће највероватније бити мањи од тога!

Питање 5

Стопа неуспјеха компонената сложених система обично следи тренд познат у индустрији као "кривина каду":

Док су фазе "Користан живот" и "Изнадјење" животног циклуса система лако разумјети, почетна фаза "морталитета дојенчади" није толико интуитивна. Објасните који би фактори могли довести до превеликог отказа компоненте током ове почетне фазе животног века система.

Открити одговор Сакриј одговор

Бруто производни недостаци, неправилна инсталација и недостаци дизајна, како бисмо имали неколико.

Следеће питање: да ли је важно знати у којој фази животног циклуса је систем пре него што почнете да решавате проблем у њему "белешке скривене"> Напомене:

Питање које следи је посебно важно да разговарате са својим ученицима. Познавање ког дела животног циклуса система може направити велику разлику у ефективности у решавању проблема. Питајте ученика зашто је то. Ако је могуће, просветите дискусију са примерима из сопственог професионалног искуства.

Питање 6

За следеће електронске компоненте утврдите да ли је вероватније да ће бити отказани или да не буду скраћени (ово укључује делимичне или високе отпорности, кратке):

Отпорници:
Кондензатори:
Индуктори:
Прекидачи:
Трансформерс:
Диоди:
Биполарни транзистори:
Транзистори на терену:
Кристали:

Подстичем вас да истражите информације о начинима отказа ових уређаја, као и на основу сопствених искустава и решавању проблема електронских кола.

Открити одговор Сакриј одговор

Запамтите да сваки од ових одговора просто представља највероватније од два начина отказа, било отворених или скраћених, те да се вјероватноћа могу пребацити на услове рада (нпр. Прекидачи могу бити склони недостатку кратког споја због заварених контаката ако се они рутински злоупотребљавају прекомерна струја након затварања).

Отпорници: отворени
Кондензатори: кратки
Индуктори: отворени или кратки једнако вероватни
Прекидачи: отворени
Трансформатори: отворени или кратки једнако вероватни
Диоди: кратки
Биполарни транзистори: кратки
Транзистори на терену: кратки
Кристали: отворени

Напомене:

Нагласите својим ученицима како добро разумевање општих начина отказа је важно за ефикасну технику решавања проблема. Познавање начина на које одређена компонента више не успева у нормалним условима рада омогућава решавању проблема са бољим процјенама приликом процјене највероватнијег узрока отказа система.

Наравно, одговарајућа техника за решавање проблема увек би требало да открије извор проблема, без обзира да ли троублесхоотер има искуства са режимом неуспјеха одређених уређаја или не. Међутим, поседовање детаљног знања о вероватноћама неуспеха омогућава прво да провери највероватније изворе невоље, што генерално доводи до бржих поправки.

Подела Министарства одбране Сједињених Држава (ДоД) као Центар за анализу поузданости, или РАЦ, објављује детаљне анализе начина отказа за различите компоненте, електронске и не-електронске. Они се могу контактирати у 201 Милл Стреет, Рим, Њујорк, 13440-6916. Подаци за ово питање су прикупљени из публикације РАЦ-а из 1997. године, Расподела начина / механизама распада (ФМД-97).

Питање 7

Орбитна астрономска опсерваторија била је НАСА пројекат током касних 1960-их и 1970-их година када је у научне сврхе поставила прецизне инструменте за посматрање у орбити Земље. Сателити дизајнирани за овај програм морали су имати "очвршћене" колу како би издржали радијацију, екстремне температуре и друге оштре услове простора.

Пример неких од ових "сигурносних" кола је овде приказан: пасивни, куад-редундантни, двоструки И улаз:

Прво, нацртајте шематски за не-редундантну, пасивну И капију. Које компоненте приказане у горњој схеми су "сувишне", а које су неопходне "# 7"> Открити одговор Сакри одговор

Ово је шематски за не-редундантну, пасивну И капију:

Следеће питање: зашто претпостављате да су транзистори елиминисани од дизајна овог порта? // // ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/01329к03.пнг ">

Напомене:

Вредно је разговарати са ученицима о томе како пасивна капија, попут ове, функционише уопште. Питајте своје ученике да ли ова врата захтијевају улазне сигнале да буду актуелни или тренутни, и да ли пасивна природа склопа представља проблем који га повезује са другим логичким круговима.

Питање изазова је врло добар за дискусију са свим својим ученицима. Одговор на то зашто су диоде у серијском паралелном уређењу требало би бити прилично лако разумети. Зашто се отпорници могу једноставно упоредити је мало сложенији одговор. Кључ за разумијевање обе ове дизајнерске функције лежи у типичном режиму неуспјеха сваке компоненте.

Питање 8

Једна употреба за "исправљање" диода је паралелно са више извора напајања за додатну поузданост у напајању критичног система:

Међутим, као искусан електронски техничар, требали бисте знати да диоде нису имуни на неуспјех. Модификујте овај схематски дијаграм да бисте укључили три екстра (редундантне) диоде који ће омогућити нормалан рад ако било која од три изворне диоде пропадне, претпостављајући најчешћи начин отказа диода типа исправљача.

Открити одговор Сакриј одговор

Најбољи начин за повезивање парова исправљачких диод заједно за редунданцију је у серији:

Напомене:

Иако ово може изгледати као "оверкилл", да би користио редундантне диоде на редундантним напајањима, то је карактеристика дизајна која не кошта много. С обзиром на мерљиво побољшање поузданости са минималним повећањем трошкова, ова карактеристика дизајна није неразумна.

Питање 9

Орбитна астрономска опсерваторија била је НАСА пројекат током касних 1960-их и 1970-их година када је у научне сврхе поставила прецизне инструменте за посматрање у орбити Земље. Сателити дизајнирани за овај програм морали су имати "очвршћене" колу како би издржали радијацију, екстремне температуре и друге оштре услове простора.

Пример неких од ових "сигурносних" кола је овде приказан: куад-редундант инвертор (НОТ) гате:

Објасните зашто се коло назива четворочлачно. Колико отказа појединих компонената, минимално, морају да се појаве пре него што се угрози функционалност гатеа "# 9"> Открити одговор Сакри одговор

Ако пажљиво анализирате ово коло, видећете да се може десити да пропадне само са два компонентна квара, ако су права врста грешке, на правим локацијама!

Напомене:

Ово коло је добро разговарати са својим ученицима у разреду. Замолите их да објасне своју основну операцију: ако све компоненте функционишу исправно, шта се догађа када прими "висок" улаз, насупрот "ниском" улазу? Да ли улазни сигнали требају бити актуелни извори или тренутни потопи ? Шта је са излазом овог кола: да ли извор или потапање струје?

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →