Характеристика цифрового измерителя емкости

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Характеристика цифрового измерителя ёмкости

1.1 Общие сведения о цифровых приборах

Электроизмерительные приборы чаще всего измеряют мгновенные значения либо электрических величин, либо неэлектрических, преобразованных в электрические. Все приборы делятся на аналоговые и цифровые. Первые обычно показывают значение измеряемой величины посредством стрелки, перемещающейся по шкале с делениями. Вторые снабжены цифровым дисплеем, который показывает измеренное значение величины в виде числа. Цифровые приборы в большинстве измерений более предпочтительны, так как они более точны, более удобны при снятии показаний и, в общем, более универсальны.

Во всех цифровых измерительных приборах (кроме простейших) используются усилители и другие электронные блоки для преобразования входного сигнала в сигнал напряжения, который затем преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Число, выражающее измеренное значение, выводится на светодиодный (СИД), вакуумный люминесцентный или жидкокристаллический (ЖК) индикатор (дисплей). Прибор обычно работает под управлением встроенного микропроцессора, причем в простых приборах микропроцессор объединяется с АЦП на одной интегральной схеме. Цифровые приборы хорошо подходят для работы с подключением к внешнему компьютеру. В некоторых видах измерений такой компьютер переключает измерительные функции прибора и дает команды передачи данных для их обработки. При помощи цифрового устройства можно также измерить ёмкость конденсатора.

Конденсатор (от лат. condense -- «уплотнять», «сгущать») -- двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления энергии электрического поля. В 1745 году в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор -- «лейденскую банку». Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.

По виду диэлектрика различают:

- конденсаторы вакуумные (обкладки без диэлектрика находятся в вакууме);

- конденсаторы с газообразным диэлектриком;

- конденсаторы с жидким диэлектриком;

- конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком: стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные), слюдяные, керамические, тонкослойные из неорганических плёнок;

- конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком: бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные -- бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических плёнок.

- электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов прежде всего своей огромной удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая обкладка (катод) -- это или электролит (в электролитических конденсаторах) или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой. Анод изготовляется, в зависимости от типа конденсатора, из алюминиевой, ниобиевой или танталовой фольги или спеченного порошка.

1.2 Методы измерения ёмкости конденсаторов

Существуют различные методы измерения ёмкости конденсаторов: амперметра-вольтметра, мостовой, баллистического гальванометра, измерения при помощи фарадометров, резонансный метод, сравнения (замещения) и др. Рассмотрим их более подробно.

1. Метод амперметра-вольтметра применяют для измерения сравнительно больших ёмкостей. Питание измерительной схемы производят от источника низкой частоты F = 50…1000 Гц, поэтому оказывается возможным пренебречь активными потерями в конденсаторах, а также влиянием реактивных параметров измерительных приборов и паразитными связями.

2. Для измерения параметров конденсаторов низких частот и других электрических величин широко применяются уравновешенные мосты переменного тока. Главное их достоинство - высокая точность измерений, достигающая в лучших образцах сотых долей процента при широком диапазоне измеряемых величин.

3. Баллистическими называют чувствительные гальванометры, у которых период собственных колебаний рамки очень большой. В баллистическом режиме может работать любой прибор магнитоэлектрической системы, если ток в цепи прибора протекает в течение времени, во много раз меньшего периода собственных колебаний его подвижной рамки. При разряде конденсатора через баллистический гальванометр отброс стрелки гальванометра пропорционален протекающему через него заряду.

4. Резонансный метод применяется для измерения постоянных ёмкостей и индуктивностей, активного сопротивления, добротности, собственной или резонансной частоты настройки и других параметров радиодеталей и колебательных систем. Он основан на использовании резонансных свойств одиночных колебательных контуров, содержащих индуктивность L и ёмкость C; при введении в такой контур переменной э. д. с., частота которой равна собственной частоте контура:

Ток в контуре и напряжение на его элементах достигают максимальных значений.

5. Метод замещения (сравнения). Данный метод основан на сравнении действия, оказываемого измеряемой емкостью Cx и образцовой емкостью C0 на режим измерительной схемы. Метод замещения в различных вариантах широко применяется в мостовых и резонансных схемах измерения ёмкостей.

6. Конденсаторные фарадометры характеризуются широким диапазоном измеряемых емкостей, малой погрешностью и равномерной шкалой. Их действие основано на измерении среднего значения тока заряда или разряда исследуемого конденсатора, периодически перезаряжаемого с переменным напряжением известной частоты F. Конденсаторные фарадометры редко применяются для измерения ёмкостей менее 100пФ из-за трудности генерирования прямоугольных импульсов с высокой частотой повторения и возрастания погрешности, обусловленной усилением паразитных связей.

1.3 Общие сведения о микроконтроллерном измерителе ёмкости конденсаторов

Предлагаемый измеритель разработан для эксплуатации в полевых условиях и пригоден для измерения оксидных конденсаторов большой ёмкости без их отпайки. Кроме того, он имеет защиту от напряжения заряженных конденсаторов.

В основу работы устройства заложен известный метод измерения длительности зарядки и разрядки конденсатора от источника напряжения через резистор известного сопротивления. Диапазон измеряемых значений ёмкости -- от 1 нФ до 12000 мкФ. Он разделен на два поддиапазона, которые условно названы «нФ» и «мкФ». Для измерения ёмкости конденсаторов без их выпаивания из платы необходима малая амплитуда напряжения на конденсаторе, чтобы этому процессу не мешали р-n переходы полупроводниковых приборов, поэтому образцовый источник имеет напряжение 0,5 В. Схема устройства показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Электрическая схема микроконтроллерного измерителя ёмкости

Основную «работу» выполняет микроконтроллер DD1. Синхронизация работы его узлов осуществляется от встроенного гнератора с внешним кварцевым резонатором ZQ1. В составе микроконтроллера DD1 есть аналоговый компаратор, который использован для контроля за напряжением зарядки и разрядки измеряемого конденсатора. Входы этого компаратора соединены с портами РВ0, РВ1. Измеряемый конденсатор подключают к гнездам XS1, XS2, и напряжениями высокого или низкого уровня с порта РВ3 через резистивный делитель R1…R3, R7, R10 осуществляется его зарядка и разрядка. Контакты переключателя SA1.1 шунтируют резистор R2 на пределе «мкФ», увеличивая значения как зарядного, так и разрядного тока. Контакты переключателя SA1.2 на поддиапазоне «нФ» соединяют линии PD1 и PD3 через резистор R19, что фиксируется микроконтроллером DD1 как установка этого поддиапазона. Резистивный делитель R9, R6 при напряжении высокого уровня на линии РВ2 формирует на резисторе R6 образцовое напряжение 0,316 В для инвертирующего входа встроенного компаратора (линия РВ1), которое является пороговым для зарядки измеряемого конденсатора.

При переводе линии РВ2 в высокоимпедансное состояние образцовое напряжение отключается и вход компаратора будет подключен через резистор R6 и гнездо XS2 к измеряемому конденсатору -- это «общий» вывод конденсатора, что обеспечивает фиксацию нулевого напряжения на конденсаторе при его разрядке. Напряжение с конденсатора через резистор R4 поступает на другой вход компаратора (линия РВ0). Цепь C3, R5, подключенная параллельно входам компаратора, способствует снижению «цифрового» шума. Цепь R8, VD5 «поможет» микроконтроллеру DD1 определить, подключен ли к гнёздам XS1, XS2 конденсатор или они замкнуты.

Еще один источник образцового напряжения, относительно которого производятся измерения, собран на ОУ DA2. Делитель R27, R29 формирует напряжение около 2,5 В, оно поступает на ОУ DA2, выполняющий роль буферного усилителя.

Вывод результатов измерения микроконтроллер осуществляет на светодиодные семиэлементные индикаторы HG1…HG3 в динамическом режиме с периодичностью около 20 мс. Коммутация анодов индикаторов осуществляется транзисторами VT1, VT3, VT4, а на их катоды сигналы в соответствующем коде поступают с линий PD0…PD6 через резисторы R12…R18. Коды хранятся в памяти микроконтроллера DD1 и заносятся в неё на этапе программирования. «Зажигание» на индикаторах десятичной точки осуществляется через линию РВ4 и резисторы R11, R21.

Эта же линия используется для формирования импульсных сигналов 3, 4, поступающих на акустический пьезоизлучатель НА1 через резистор R24.

Питание устройства осуществляется от батареи, состоящей из двух Ni-Cd аккумуляторов типоразмера АА с общим напряжением 2,4 В, которое повышается преобразователем DA1 до стабилизированного 5 В для питания микроконтроллера DD1 и источника образцового напряжения на ОУ DA2. Конденсатор С7 -- сглаживающий, резистивный делитель R23…R25 задаёт нижний предел напряжения аккумуляторной батареи. При его снижении до 2...2,1 В на выходе LBO (вывод 2) преобразователя DA1 формируется напряжение низкого уровня, которое через резисторы R33 и R12 поступает на линию PD0 (вывод 2) микроконтроллера DD1. При очередном опросе этой линии микроконтроллер DD1, обнаружив низкий уровень, останавливает работу основной программы, отключает светодиодный индикатор, генерирует продолжительный сигнал, поступающий на акустический излучатель НА1, и переходит в «спящий» экономичный режим, из которого он выходит только при отключении питающего напряжения и последующем его подключении.

Для защиты микроконтроллера и других элементов устройства от напряжения заряженного измеряемого конденсатора применен узел активной защиты, состоящий из диодного моста VD6, транзистора VT2 и светодиода HL1. При подключении заряженного конденсатора, напряжение на котором превышает 4...5 В, через светодиод HL1 протекает ток, открывающий транзистор VT1. В этом случае большая часть напряжения конденсатора приложена к резисторам R3,R7 -- происходит разрядка этого конденсатора. В качестве дополнительной защиты линии РВ3 микроконтроллера DD1 применены диоды VD3, VD4 и резистор R10, а линии РВ0…VD1, VD2 и R4. Для программирования микроконтроллера к вилке ХР1 подключают программатор.

В устройстве использованы резисторы МЛТ, ОМЛТ с допуском не более 5 %, оксидные конденсаторы -- К53-16, остальные -- К10…17, КМ, КД, кварцевый резонатор -- НС-49, дроссели L1, L2, EL, C0, 6D фирмы Panasonic. Вилка ХР1 является ответной частью розетки ЮС-10. Такие вилки продаются в магазинах радиодеталей в виде линеек, от них отделяют необходимое число контактов.

Переключатель SA1 -- любой малогабаритный движковый на два направления и два положения, желательно в металлическом корпусе, например В1561, что позволит закрепить его на плате пайкой. Пьезоизлучатель НА1 -- пьезокерамический FML-15T-7.9F1-50 с резонансной частотой около 8 кГц. В качестве XS1…XS3 применены контакты с внутренним диаметром 1,5 мм (они припаяны к контактным площадкам на плате) от разобранного разъема РГ4Т. Для измерений отдельных конденсаторов использованы зажимы «крокодил», которые припаяны к вилкам, подключаемым к гнёздам XS1, XS2, «С_х», а для измерения впаянных конденсаторов применяют соединительные экранированные провода, экраны которых соединены с вилкой, подключаемой к гнезду XS3 «Общий». Необходимо помнить, что измерительный кабель вносит дополнительную погрешность при измерении конденсаторов с малой ёмкостью.

2. Техническая эксплуатация цифрового измерителя ёмкости

2.1 Конструкция цифрового устройства для измерения ёмкости конденсатора

Для прибора использован пластмассовый корпус от калькулятора БЗ-26, его отсек питания был уменьшен для размещения двух аккумуляторов. С внутренней стороны корпус оклеен экраном из тонкой алюминиевой фольги. Для контакта с этим экраном применены упругие посеребренные пластины, которые припаяны к общему проводу на плате. Штатный выключатель питания калькулятора использован для включения питания прибора, а гнездо блока питания -- для подключения зарядного устройства. Блок питания БП2-1М от калькулятора переделан под зарядное устройство для аккумуляторной батареи. Для этого в плюсовую линию питания устанавливают два резистора и светодиод, схема которого показана на рисунке 2. По яркости свечения этого светодиода можно судить о степени заряженности аккумуляторной батареи.

Рисунок 2 - Схема аккумуляторной батареи

Чертежи печатной платы из двусторонне фольгированного стеклотекстолита показаны на рисунках 3…5. Не удалось обойтись без применения переходных отверстий, особенно около цифровых индикаторов. Поэтому при монтаже в первую очередь следует установить и запаять в переходные отверстия проволочные перемычки и затем уже выполнить монтаж остальных элементов. Выводы некоторых элементов также используются в качестве переходных перемычек, потому необходима их пайка с обеих сторон платы. Со стороны установки большинства элементов (рисунок 4) оставлен участок фольги, соединенный с общим проводом, который осложняет пайку элементов, ноповышает надежность работы устройства. Отверстия для выводов элементов, не соединённых с общим проводом, на этом участке зенкуют (на рисунке 4 зенковка не показана).

Рисунок 3 - Вид печатной платы со стороны проводников

Рисунок 4 - Печатная плата со стороны установки элементов



Рисунок 5 - Печатная плата устройства и расположение элементов

Соединение элементов R4, С3, VD1, VD2 и вывода 12 микроконтроллера DD1 необходимо выполнить навесным монтажом. При установке микроконтроллера на плату этот вывод следует отогнуть, резистор R4 установить перпендикулярно плате, пропаяв его вывод со стороны установки гнёзда XS1, к другому выводу резистора припаять луженую проволочную перемычку, идущую к выводу 12 микроконтроллера DD1, и уже потом к этой перемычке припаять выводы элементов СЗ, VD1 и VD2.

2.2 Работа с устройством

Для измерения конденсатор подключают к гнёздам «С_х». Микроконтроллер, обнаружив подключенный конденсатор, начнет процесс измерения его ёмкости, при этом станет светить десятичная точка на индикаторе HG3. По окончании процесса результат выводится на светодиодные индикаторы, затем выводятся символы единиц измерения. При подключенном конденсаторе процесс измерения будет периодически повторяться. С целью экономии энергии аккумуляторной батареи, которая максимально расходуется при индикации результатов, необходимо своевременно отключать измеряемый конденсатор. Если при включении прибора или во время его работы зазвучит длинный звуковой сигнал без включения индикации, нужно зарядить аккумуляторную батарею.

Для отображения единиц измерения использованы символы:«nF» -- нанофарады; «uF»-- микрофарады; «nnF»--тысячи микрофарад. Для отображения различных ситуаций, требующих выполнения каких-либо действий, совместно со звуковой индикацией применены символы: «ссс» -- измеряемый конденсатор имеет остаточный заряд, его необходимо отключить и полностью разрядить до повторного измерения; «ггг» -- замыкание в измерительной цепи, необходимо убедиться в отсутствии случайного замыкания измерительных гнезд (проводов) или проверить измеряемый конденсатор на пробой; «ппп» -- ёмкость конденсатора выходит за пределы диапазона измерения, необходимо выбрать другой поддиапазон или убедиться, что ожидаемая ёмкость измеряемого конденсатора соответствует измерительным возможностям устройства.

При подключении заряженного конденсатора с напряжением более 4...5 В включается система защиты и вспыхивает светодиод HL1. Микроконтроллер обнаружит заряженный конденсатор и сообщит об этом световой и звуковой индикацией, но с некоторой задержкой. Поэтому при подключении измеряемого конденсатора необходимо следить за индикатором защиты и немедленно отключать такой конденсатор. При проведении измерений нужно помнить, что к устройству нельзя подключать конденсатор, заряженный до напряжения более 100 В.

В устройстве отсутствует режим самокалибровки. Поэтому использована более трудоёмкая, но, по мнению автора, более надёжная процедура установки поправочных коэффициентов с помощью программатора, которая может производиться как на этапе изготовления, так и после его ремонта или при возникновении большой погрешности измерения. Для данной работы можно использовать любое доступное средство программирования микроконтроллеров ATMEL.

Прежде всего, используя, например, программу «Блокнот» в ОС WINDOWS, открывают файл cmetr.eep и убеждаются, что третья строка имеет вид: 0C002000FFFF00FFFF00FFFF00FFFF00DC

Здесь в первом байте указано число байтов данных в строке. Следующие два байта -- адрес ячейки памяти, в которой хранится первый байт данных строки, четвёртый байт -- служебный. Затем следуют двенадцать байтов данных, и последний байт -- контрольная сумма. Теперь можно загрузить файлы cmetr.hex и cmetr.eep в память микроконтроллера имеющимися программными и аппаратными средствами. Если все сделано правильно, при включении устройства зазвучит короткий звуковой сигнал и пройдет тест цифровых светодиодных индикаторов -- сдвиг цифры 8 по всем разрядам. Затем индикаторы погаснут, и измеритель будет ожидать подключения конденсатора, подавая короткие звуковые сигналы с периодом следования около 4с.

После проверки работоспособности устройства необходимо определить поправочные коэффициенты для двух поддиапазонов. Для этого потребуются образцовые конденсаторы (С₀бр), желательно с малыми потерями. Например, для поддиапазона «мкФ» подойдет конденсатор ёмкостью 100 мкФ. Если такой возможности нет, то следует выбрать неполярный конденсатор с ёмкостью не менее 10 мкФ

Предположим, что при подключении образцового конденсатора ёмкостью 100 мкФ показания прибора составляют 106 мкФ (С_х). Значение поправочного коэффициента определяют по формуле:

К = Сх/(Собр - Сх) = 106/(100 - 106) = -17,66.

Принимаем значение К = -18. В поддиапазоне «нФ» в качестве образцовых можно использовать более доступные конденсаторы К71, К73 ёмкостью около 0,1 мкФ. Предположим, что измеренное устройством значение образцовой ёмкости (0,1 мкФ) составляет 99,7 нФ, тогда поправочный коэффициент будет равен:

К = 99,7/ (100 - 99,7) = 332,3.

Принимаем К=332. Полученные значения коэффициентов переводят в шестнадцатеричный вид, они будут 12Н и 14СН соответственно. Нет противоречия в том, что чем меньше погрешность измерения, тем больше поправочный коэффициент, просто таков алгоритм вычисления поправки. Теперь необходимо вернуться к описанию процесса программирования и в файле cmetr.eep в третьей строке заменить значения двенадцати байтов данных, чтобы строка имела вид: 0С0020001200FF1200FF4C01004С010064

Первые шесть байтов данных содержат продублированную информацию о коэффициенте для поддиапазона «мкФ», дальше следуют шесть байт (также продублированные) для поддиапазона «нФ». Причем первые два байта -- численное значение коэффициента, а третий указывает на его знак. Например, на поддиапазоне «мкФ» получено отрицательное значение коэффициента, поэтому третий и шестой байты данных содержат число FF, что «сообщает» микроконтроллеру о необходимости вычитания поправочного коэффициента. Для поддиапазона «нФ» коэффициент положительный, поэтому девятый и двенадцатый байты содержат число 00, это означает, что поправочный коэффициент нужно прибавлять.

Теперь следует подсчитать значение контрольной суммы в этой строке. Сделать это можно с помощью специализированных программ или инженерного калькулятора ОС WINDOWS в режиме Hex. Для этого необходимо сложить все байты этой строки, включая байт числа байтов данных в строке, два байта адреса ячейки и все байты данных, затем определить, какое число нужно прибавить к этой сумме, чтобы младший байт результата был равен нулю. Это число и будет контрольной суммой, в приведенном выше примере получится 64н. Затем следует выполнить стирание информации в памяти микроконтроллера и повторную загрузку файлов cmetr hex и cmetr.eep. Измеряя образцовые конденсаторы, убеждаются в правильной установке поправочных коэффициентов.

При измерении необходимо учитывать, что в поддиапазоне «нФ» ёмкость измеряемого конденсатора не должна превышать 12мкФ, в поддиапазоне«мкФ» -- 12000 мкФ, а измерение конденсаторов ёмкостью менее 1000 пФ имеет приближенный характер, поскольку сказывается ёмкость измерительной цепи.

2.3 Поиск и устранение неисправностей

Понятие логического или систематического подхода к задаче поиска и устранения неисправностей является важнейшим среди знаний в области радиоэлектроники.

Прежде чем перейти к подробному рассмотрению поиска и устранения неисправностей, необходимо определить ту основу, которая составляет суть эффективных методов анализа неисправностей. Такой основой является логический подход - система или принципы рассуждений, применимые к любым областям знаний или исследований.

Системный подход к поиску и устранению неисправностей в радиоэлектронной аппаратуре позволит существенно сократить время простоя аппаратуры и стоимость ремонта. Другим не менее важным достоинством такого подхода является возможность постоянного поддержания радиоэлектронной аппаратуры в работоспособном состоянии, при котором её рабочие характеристики соответствуют паспортным данным.

Прежде чем принять решение о необходимости ремонта устройства, следует проверить, как оно функционирует -- правильно или неправильно. Все радиоэлектронные устройства предназначены для выполнения одной или нескольких конкретных задач в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями. Для этого необходимо, чтобы они постоянно функционировали определенным образом. Если отсутствуют признаки, по которым можно судить о том, что устройство работает неверно, то и поддерживать такое устройство в работоспособном состоянии невозможно.

Признак неисправности -- это некоторый симптом, или указатель, свидетельствующий о нарушении нормального функционирования радиоэлектронного устройства. Признак неисправности -- свидетельство того, что в работе устройства произошли нежелательные изменения, необходимо иметь некоторые показатели его нормального функционирования, служащие в качестве эталона. Сравнивая показатели текущего и нормального функционирования, можно обнаружить признак неисправности и принять решение о том, что он собой представляет.

Отказ радиоэлектронного устройства -- это простейший вид признака неисправности. Отказ устройства означает, что либо все устройство, либо его часть не работает.

Возможна ситуация, когда звуковая и визуальная информация присутствуют, а устройство, тем не менее, работает «ненормально». Когда устройство функционирует, но вырабатываемая им информация не соответствует техническим требованиям на устройство, тогда здесь имеет место ухудшение функционирования. Подобный недостаток следует устранить так же быстро, как и полный отказ устройства. Степень ухудшения функционирования может быть самой различной -- от «почти» нормальной его работы до «почти» полного отказа.

Чтобы решить, функционирует ли радиоэлектронное устройство и насколько правильно, необходимо иметь полное представление о его нормальных рабочих характеристиках. Следует помнить, что любая радиоэлектронная схема независимо от ее уровня сложности строится из ряда более простых электронных схем. Они объединяются таким образом, чтобы обеспечить решение поставленной задачи. Следовательно, знание основ схемотехники позволит проанализировать работу любого электронного устройства.

Большинство радиоэлектронных устройств или систем имеют органы управления, дополнительные индикаторные приборы помимо основного или другие встроенные средства оценки функционирования аппаратуры. Индикаторные приборы являются неотъемлемой частью каждой схемы. Сюда относятся громкоговорители, светоизлучающие диоды и т. д. Необходимо проанализировать, какие органы управления и индикаторные приборы влияют на наблюдаемый признак неисправности или могут дать дополнительную информацию, которая поможет точнее определить этот признак. Дополнительная информация о признаке неисправности, полученная путем манипулирования органами управления и измерительными приборами, поможет идентифицировать неисправную функцию. Кроме того, она даст возможность оценить местонахождение неисправности и позволит локализовать неисправный компонент. Изучение всей собранной информации о признаке неисправности и проведенных проверках поможет отыскать остальные неисправные компоненты независимо от того, связаны ли отказы этих компонентов с выявленной ранее неисправностью или же они вызваны другими причинами (в случае нескольких неисправностей).

3. Требования безопасности с цифровым измерительным устройством

3.1 Анализ разновидностей опасных и вредных факторов

Персонал, эксплуатирующий средства вычислительной техники и периферийное оборудование, может подвергаться опасным и вредным воздействиям, которые по природе действия подразделяются на следующие группы:

- поражение электрическим током;

- механические повреждения;

- электромагнитное излучение;

- инфракрасное излучение;

- опасность пожара;

- повышенный уровень шума и вибрации.

Для снижения или предотвращения влияния опасных и вредных факторов необходимо соблюдать санитарные правила и нормы, гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.

3.2 Требования, предъявляемые к электробезопасности

При эксплуатации ЭВМ возникает следующий опасный фактор: опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через человека. Поражение электрическим током может возникнуть в результате прикосновения к оголенным проводам, находящимся под напряжением или к корпусам приборов, на которых вследствие пробоя возникло напряжение.

Электропитание ЭВМ осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

Перед подключением ЭВМ к сети обеспечивается либо наличие провода защитного заземления в розетке подключения ЭВМ, либо наличие заземляющего контура для внешнего заземления ЭВМ через заземляющий болт на задней крышке кожуха. Максимальное сопротивление цепи заземления 4 Ом.

Кроме того, токопроводящие части (провода, кабели) изолируются, приборы заземляются.

При работе аппаратуры запрещается:

- проверять на ощупь наличие напряжения токоведущих частей аппаратуры;

- применять для соединения блоков и приборов провода с поврежденной изоляцией;

- производить работу и монтаж в аппаратуре, находящейся под напряжением;

- подключать блоки и приборы к работающей аппаратуре.

Для сведения к минимуму потенциальной опасности электротравмирования необходимо придерживаться требований, установленных «Правилами эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПЭ и ПТБ электроустановок потребителей), а также «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Согласно классификации правил эксплуатации электроустановок, помещение должно соответствовать первому классу: сухое, беспыльное помещение с нормальной температурой воздуха и изолированными полами.

Соблюдение правил и требований электробезопасности позволяет максимально обеспечить защиту пользователя от поражения электрическим током. Однако, если произошел несчастный случай, в первую очередь необходимо любым способом немедленно прекратить действие тока и обязательно вызвать врача. Если пострадавший в сознании и чувствует некоторое недомогание, до прихода врача следует обеспечить ему покой, свежий воздух, тепло. При тяжелом состоянии пострадавшего (потеря сознания, отсутствует пульс, дыхание прерывистое) незамедлительно начать оказывать доврачебную помощь до прибытия врача.

3.3 Анализ пожароопасных факторов

цифровой конденсатор микроконтроллерный электробезопасность

Анализируемое оборудование может стать источником пожара при неисправностях токоведущих частей.

Наиболее частые причины пожаров:

- перегрев проводов;

- короткое замыкание;

- большие переходные сопротивления в электрических сетях;

- электрическая дуга или искрение.

В случае возникновения пожара необходимо отключить электропитание, вызвать по телефону пожарную команду, эвакуировать людей из помещения. При наличии небольшого очага пламени можно воспользоваться подручными средствами с целью прекращения доступа воздуха к объекту возгорания.

3.4 Требования к работе с электронным устройством

В помещениях, где находится электронная аппаратура, запрещается:

- зажигать огонь;

- включать электрооборудование, если в помещении пахнет газом;

- курить;

- закрывать вентиляционные отверстия в электроаппаратуре

Требования безопасности перед работой:

- проверить исправность гибкого электрошнура, вилки, подводящих кабелей;

- очистить прибор от пыли сухой чистой тканью;

- проверить исправность электрической розетки.

Требования безопасности во время работы:

- аппаратуру установить на неподвижную подставку;

- не устанавливать вблизи радиаторов водяного отопления;

- на электронное устройство не должны падать прямые солнечные лучи;

- вытереть насухо руки, включить прибор в сеть;

- не оставлять включенный прибор без присмотра;

- не допускать к работе с электронной аппаратурой посторонних лиц;

- требования безопасности в аварийных ситуациях.

В случае возгорания, короткого замыкания отключить сухими руками прибор из электросети, сообщить об этом администрации.

Требования безопасности по окончании работы:

- отключить прибор от электросети, не дергать за электрошнур;

- произвести очистку прибора чистой тканью.

- не допускать падения приборов электронной аппаратуры.

- не допускать воздействия на подводящие кабели, электрошнуры горячих жидкостей, падения тяжёлых предметов.

Размещено на Allbest.ru