Контрольные вопросы

1. Какие виды монтажа применяются при производстве ЭА?

2. Назовите способы комплектации элементов.

3. Назовите способы пайки печатных узлов.

4. Из каких элементов состоит соединительное устройство?

5. На какие виды разделяются ленточные провода?

6. Укажите основные способы снятия изоляции с ленточных проводов.

7. Какие способы пайки применяются при монтаже ленточных проводов?

8. Назовите способы крепления ленточных проводов.

9. Как осуществляется монтаж ленточных проводов в системах с подвижными частями?

10. Укажите назначение паяльных муфт.

11. РЕГУЛИРОВКА, НАСТРОЙКА, КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

11.1. Технологические операции регулировки и настройки

Регулировка и настройка — необходимые операции в общем техноло­гическом цикле производства ЭА. Они должны обеспечить заданные пара­метры ЭА при наименьших затратах и устранить все неисправности, допу­щенные при сборке. Под регулировочными и настроечными операциями (РНО) понимают комплекс работ по доведению параметров ЭА до величин, соответствующих требованиям технических условий (ТУ) и нормалей. Це­лью РНО является получение такого разброса параметров, который гаранти­рует эффективное функционирование аппаратуры в условиях эксплуатации.

Проведение РНО необходимо, чтобы устранить погрешности изготов­ления деталей, элементов и сборки узлов, причем как вынужденных, так и предопределенных заранее. Причиной появления предопределенных по­грешностей является искусственное завышение допусков на отдельные па­раметры в целях уменьшения себестоимости изделий или невозможности реализации требуемой точности.

Работы, выполняемые на РНО, включают настройку различных резо­нансных систем, сопряжение электрических, кинематических параметров отдельных узлов и всей аппаратуры в целом, установку определенных ре­жимов отдельных блоков, узлов, подгонку некоторых элементов и т. д. Ха­рактер и объем РНО определяется видом и объемом производства, осна­щенностью ТП.

Как этап производства РНО составляют в общем ТП ряд операций, не изменяющих схему и конструкцию изделия, а лишь компенсирующих не­точность изготовления и сборки элементов ЭА собственного производства, а также комплектующих элементов. За счет такой компенсации достигается согласование входных и выходных параметров узлов и всех параметров из­делия до оптимального значения, удовлетворяющего требованиям ТУ.

Если исключить РНО из ТП невозможно, то естественна постановка задачи минимизации затрат труда и времени. Общие пути решения такого рода задач известны — отработка методики выполнения РНО, их автомати­зация, схемотехнические и конструктивные решения, сокращающие затраты на РНО.

Методы выполнения рно

Различают эксплуатационную и заводскую регулировку. При опытном производстве процесс регулировки может сопровождаться частичным изме­нением схемы и конструкции образца. В серийном производстве процесс регулировки разбивают на ряд простых операций, кроме того, выполняют предварительную регулировку отдельных сборочных единиц. Это позволяет сократить трудоемкость работ, оснастить процесс регулировки специальны­ми приборами. При регулировке иногда допускается методом подбора уста­навливать заранее предусмотренные схемой резисторы, конденсаторы и другие элементы. Подбор электронных, полупроводниковых, механических приборов для получения оптимальных параметров в серийном производстве не допускается. В массовом производстве регулировочные работы разбива­ют на мелкие операции, предусматривающие получение одного или не­скольких связанных друг с другом параметров с применением минимально­го количества приборов и инструментов. Замена установленных элементов исключается. Регулировку проводят на специализированных установках.

Регулировку ЭА осуществляют двумя методами:

• по измерительным приборам;

• сравнением настраиваемого изделия с образцом или эталоном (ме­тод электрического копирования).

В серийном и массовом производстве чаще применяют метод элек­трического копирования, позволяющий уменьшать допуски на выпускае­мую ЭА при использовании более простой измерительной аппаратуры.

Технологический процесс регулировки ЭА разбивают на ряд этапов. На первом этапе изделие подвергают тряске на вибрационном стенде для удаления посторонних предметов и выявления имеющихся неплотных соединений.

На втором этапе проверяют правильность монтажа. Для этого предва­рительно составляют карты или таблицы, охватывающие все цепи прове­ряемого устройства.

На третьем этапе проверяют режимы работы микросхем (МС), полу­проводниковых приборов по электрокалибровочным картам. Проверку ре­жимов начинают с источников питания.

На четвертом этапе проверяют функционирование устройства в целом и регулировку для получения заданных характеристик по ТУ.

Виды и перечень документации, необходимой для проведения регули­ровочных работ, определяются программой выпуска и сложностью изделия. В единичном производстве регулировку можно проводить по электрической схеме с учетом требований ТУ. Для регулировки сложных изделий и в мас­совом производстве создают документацию, исключающую ошибки и со­кращающую трудоемкость выполняемых работ.

Правильность электрического монтажа проверяют по электрокалиб­ровочным картам, которые составляют для напряжений и токов, и выпол­няют их в виде таблиц или чертежей.

При регулировке простых устройств и в массовом производстве ис­пользуются технологические карты, в которых указаны методика и порядок регулировки, измерительная аппаратура, инструмент и т. д.

Наиболее часто для регулировочных работ используют технологиче­скую инструкцию, которая содержит описание рабочего места, перечень измерительной и регулировочной аппаратуры, приспособлений и инстру­мента, методику процесса регулировки и его последовательность, характер­ные неисправности и способы их обнаружения и устранения, порядок сдачи отрегулированного узла и указания по технике безопасности.

Порядок оформления технологических карт и технологических инст­рукций определяет ГОСТ (ЕСТД. Правила оформления документов общего назначения).

Сущность регулировочных работ сводится к следующему. Имеется заданная функция, как правило, функция многих переменных Каждый из выходных параметров изделия представляет собой функцию многих переменных, т. е.

где х, у, z — параметры входящих в схему деталей, элементов, узлов.

Цель регулировки — соблюдение условия по всем параметрам — номинальное значение выходного параметра, оговоренное ТУ; , — фактическое значение /-го параметра, полученное в результате регулировки; — допустимое значение погрешности /-го параметра.

Рассматривая в качестве объекта регулировки изделие в целом, можно РНО представить как процесс оптимизации, осуществляющий поиск экстремума некоторой обобщенной функции качества Q изделия j, определяемой или совокупностью значений варьируемых параметров или совокупностью частных функций качества q. К сово­купности q можно отнести такие показатели, как статистическую погреш­ность системы, среднеквадратическую погрешность в определенном режиме

работы, время переходного процесса и т. д. Если то частные

функции качества желательно выбирать так, чтобы они определялись одним-двумя варьируемыми параметрами

Все РНО можно классифицировать по тем признакам, которые приме­няют в качестве критериев решения задач от проектирования операций до способа их выполнения.

Таблица 11.1. Классификация РНО

Признак классификации	Вид РНО
По виду оптимизируемой функции	С оптимизацией функций качества:
качества	общих; частных; комбинированных
По методу поиска функции качества	С поисковой настройкой
	С аналитической настройкой
	С комбинированной настройкой
По способу поиска экстремума	С независимым поиском
функции качества	С зависимым поиском
По организации движения к экстре-	С совмещенными шагами
муму	С разнесенными шагами
По виду используемой информации	По исходной информации
	По временным характеристикам
	По частотным характеристикам
	По информации о процессах на гра-
	нице устойчивости
По методу движения к экстремуму	По методу Гаусса—Зейделя
	По градиентному методу
	По методу наискорейшего спуска
	Со случайным поиском
	Двухшаговым методом
	Методом сканирования

По виду оптимизируемой функции качества процессы регулировки подразделяются на процессы, оптимизирующие обобщенные, частные и комбинированные функции качества системы, подвергающейся регулировке или настройке.

Частные функции качества системы являются логической или анали­тической зависимостью между фазовыми координатами настраиваемой сис­темы (или некоторыми показателями ее качества в определенном типовом режиме работы) и информационными сигналами. Эта зависимость оптими­зируется в процессе регулировки.

Обобщенные функции качества составляют логическую или аналити­ческую зависимость между регулируемыми координатами системы или со­вокупностью частных показателей ее качества для различных режимов ра­боты системы и информационными сигналами. Эта зависимость также оп­тимизируется в процессе регулировки в одном из типовых режимов работы системы.

Комбинированные функции качества являются сочетаниями обоб­щенных и частных функций качества.

В зависимости от метода поиска экстремума функции качества РНО раз­деляются на процессы, использующие принципы поисковой настройки, анали­тической настройки или сочетания принципов поисковой и аналитической.

При поисковой настройке (регулировке) изменение варьируемых па­раметров настраиваемой системы проводится в результате поиска условий экстремума оптимизируемой функции качества. Для пробных изменений параметров системы и последующего анализа результатов этих изменений необходимо вводить пробные (тестовые) сигналы. Поисковые системы ре­гулировки по способу поиска экстремума оптимизируемой функции качест­ва можно разделить на системы с независимым поиском, когда абсолютные значения скоростей изменения варьируемых параметров не зависят от от­клонения текущего значения функции качества от экстремального значения, и системы с зависимым поиском, когда скорости изменения варьируемых параметров являются функциями отклонения текущего значения оптимизи­руемой функции качества от экстремального значения.

По организации движения к экстремуму поисковые системы регули­ровки делят на системы с разнесенными пробными рабочими шагами и сис­темы с совмещенными пробными и рабочими шагами.

В первом случае при пробном шаге определяются направления изме­нения варьируемых параметров для обеспечения экстремума оптимизируе­мой функции качества, а при рабочем шаге проводится изменение варьи­руемых параметров. Во втором случае изменяются варьируемые параметры с одновременной оценкой влияния этих изменений на оптимизируемую функцию качества.

В зависимости от метода движения к экстремуму поисковые системы регулировки делят на системы регулировки с поиском экстремума по мето­дам: градиента Гаусса—Зейделя, наискорейшего спуска, случайного поиска, сканирования и двухшагового.

При аналитической регулировке изменение варьируемых параметров настраиваемой системы проводится на основе аналитического определения условий, обеспечивающих заданное значение функции качества без приме­нения специальных поисковых сигналов.

В аналитических (беспоисковых) системах регулировки для получе­ния информации о состоянии настраиваемой системы, как правило, исполь­зуются стимулирующие сигналы, имитирующие реальные сигналы, посту­пающие в систему в процессе функционирования. В некоторых случаях ис­пользуются специальные пробные сигналы. По виду использования дополнительной информации они делятся на системы, использующие ин­формацию о входном воздействии, частотных и временных характеристи­ках, процессах на границах устойчивости и комбинированную с использо­ванием сочетаний указанных выше видов информации.