Измеритель параметров электростатического поля с возможностью измерения поверхностной плотности электрических зарядов
Введение в электростатику…………………...……………………..7
1.2 Методы электрометрических измерених……………….…….…….15
1.3 Разновидности отечественных и зарубежных электрометров………………...............................................................19
2 Обоснование технических требований к измерителю параметров электростатического поля…..………………………………………......... 27
3 Разработка структурной схемы устройства.............................................. 29
4 Разработка функциональной схемы основных узлов прибора………… 31
5 Электрический расчёт функциональных узлов прибора………………. 33
5.1 Расчёт электрометрического усилителя….………………………… 33
5.2 Расчёт предварительного усилителя АЦП…………………………. 37
5.3 Расчёт узла формирования отрицательного напряжения………….. 40
6 Разработка электрической принципиальной схемы основных узлов прибора……………………………………………………………... 45
7 Разработка конструкционных узлов прибора…………........................... 48
7.1 Расчет параметров печатной платы
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………... 5
1 Обзор научно-технической литературы по электростатике и электрометрии……………………..... 7
1.1 Введение в электростатику…………………...…………………….. 7
1.2 Методы электрометрических измерених……………….…….……. 15
1.3 Разновидности отечественных и зарубежных электрометров………………............................................................... 19
2 Обоснование технических требований к измерителю параметров электростатического поля…..……………………………27
3 Разработка структурной схемы устройства.............................................. 29
4 Разработка функциональной схемы основных узлов прибора………… 31
5 Электрический расчёт функциональных узлов прибора………………. 33
5.1 Расчёт электрометрического усилителя….………………………… 33
5.2 Расчёт предварительного усилителя АЦП…………………………. 37
5.3 Расчёт узла формирования отрицательного напряжения………….. 40
6 Разработка электрической принципиальной схемы основных узлов прибора……………………………………………………………... 45
7 Разработка конструкционных узлов прибора…………........................... 48
7.1 Расчет параметров печатной платы………………..……………….. 48
7.2 Выбор и обоснование конструкции устройства…………………… 53
7.2 Выбор и обоснование методов монтажа…………………………… 55
8 Технико-экономическое обоснование разработки и производства измерителя параметров электростатического поля……….....................59
8.1 Формирование отпускной цены усовершенствованного изделия………………………………………………………………... 59
8.2 Расчёт прироста чистой прибыли от реализации усовершенствованно прибора……………………………………….. 64
8.3 Расчёт инвестиций в разработку и производство усовершенствованного изделия…………………….………………..65
8.4 Расчёт показателей экономической эффективности инвестиций в производство усовершенствованного изделия…………71
Заключение…………………………………………………………………... 72
Список использованных источников………………………………………. 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
[1] ГОСТ 12.1.018-93 – Система стандартов безопасности труда
[2] ГОСТ Р 53734.1—2014 –Электростатические явления
[3] Илюкович А.М. Техника электрометрии / А.М. Илюкович – Москва : Энергия, 1976. – с327-339
[4] СанПиН 2.2.4/2.1.8.055
[5] THE ART OF ELECTRONICS : Databook / CAMBRIDGE UNIVERSITY PRES. – Paul Horowitz, Ca, 1993.
[6] TM-291 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.tme.eu/by/ru/details/ustroistva-laboratornye- drugie/tenmars/tm-291.
[7] П3-31 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://psc.by/fieldparamanalzr/izmeritelnyj-priyomnik-p3-31/
[8] TM-190 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.tme.eu/by/ru/details/tm-190/izmeriteli-uslovii-okruzh-sredy-ostal/tenmars/
[9] TM-192D [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.electronpribor.ru/catalog/56/tm-192d.htm
[10] HYPERLINK "https://docs.cntd.ru/document/1200003319" \t "_blank" ГОСТ 12997-84
[11] HYPERLINK "https://docs.cntd.ru/document/1200016375" \t "_blank" ГОСТ 23751-86 – Платы печатные, основные параметры конструкции
[12] ГОСТ 23752-79 – Платы печатные, общие технические условия
[13] ГОСТ 10317-79 – HYPERLINK "https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294840/4294840365.pdf" \t "_blank" Платы печатные, основные размеры
[14] Экономика проектных решений: метод. указания для студентов / В. Г. Горовой [и др.]. – Минск: БГУИР, 2021 – 107 с.
[15] Солодовникова В.В. Измерительные устройства, преобразующие элементы и устройства / В.В. Солодовников – Москва : Машиностроение, 1973. – 671с.
Каждая из этих причин может приводить к накоплению избыточного заряда на материале или объекте, что может иметь различные последствия, такие как искрение, электростатические разряды, поражения электрическим током и другие опасные ситуации.
Контактная электризация может происходить при взаимодействии двух твердых тел или жидкости. В случае чистых газов электризация невозможна, электризация газов может происходить, только в случае наличия взвеси твердых тел либо жидкостей в газе.
В случае, когда твердые материалы различаются, изначально не заряжены и находятся под потенциалом земли, то при взаимодействии друг с другом они передают заряды между собой. При разъединении тел свободные заряды распределяются так, что на одно теле остаются отрицательные, а на другом положительные заряды. Количественное увеличение заряда зависит от увеличения площади соприкосновения и силы давления. При тернии также увеличивается площадь контакта. Для жидкостей также важно присутствие ионов и заряженных микроскопических частиц
Примерное количество зарядов и их полярность можно определить по положению материала в таблице 1.1 [2], показывающей трибоэлектрические ряды. Но нужно учитывать, что положение материалов в таблице зависит от вне