* 第八章 电子设备的整机结构
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* 第八章 电子设备的整机结构. 8.1 机箱机柜的结构知识. 8.2 电子设备的人机功能要求. 本章小结. 8.1 机箱机柜的结构知识. 8.1.1 机箱. 8.1.2 机柜. 8.1.3 底座和面板. 8.1.4 导轨与插箱. 8.1 机箱机柜的结构知识. 8.1.1 机箱. 用途:. 用于尺寸较小、结构简单的电子设备. 特点:结构紧凑、何种小,使用灵活、方便。. 种类:. 1 .按应用分. 固定式机箱、背负式机箱、便携式机箱、台式机箱。如图所示. 固定式机箱、背负式机箱、便携式机箱、台式机箱。. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
8.1 机箱机柜的结构知识
8.2 电子设备的人机功能要求
* 第八章 电子设备的整机结构
本章小结
8.1 机箱机柜的结构知识
8.1.1 机箱
8.1.2 机柜
8.1.3 底座和面板
8.1.4 导轨与插箱
8.1.1 机箱 用途:
8.1 机箱机柜的结构知识
用于尺寸较小、结构简单的电子设备
特点:结构紧凑、何种小,使用灵活、方便。
种类:
1 .按应用分
固定式机箱、背负式机箱、便携式机箱、台式机箱。如图
所示
8.1 机箱机柜的结构知识
固定式机箱、背负式机箱、便携式机箱、台式机箱。
2 .依取材和加工方法分 ( 1 )钣金结构机箱
如图所示。
8.1 机箱机柜的结构知识
( 2 )铝型材结构机箱
① 围框结构
a .前后围框结构
8.1 机箱机柜的结构知识
b .左右围框结构
8.1 机箱机柜的结构知识
② 型板结构
8.1 机箱机柜的结构知识
③ 组合结构 8.1 机箱机柜的结构知识
( 3)压铸结构
( 4)非金属材料
种类:
①压塑机箱多用于电视机等小型无线电通讯设备。
② 木料机箱适宜作各种音响设备。
8.1 机箱机柜的结构知识
8.1.2 机柜 用以安装设备的安装架称为机架,如图所示。封闭结构的机架为机柜。如图所示。
8.1 机箱机柜的结构知识
种类: 1 .从外表分类 立柜式机柜、控制台式机柜。
2 .从结构分类 ( 1 )型材结构机柜
型材截面形状如图。
8.1 机箱机柜的结构知识
① 钢型材结构机柜
结构与通风散热如图。
8.1 机箱机柜的结构知识
电气连接如图。
8.1 机箱机柜的结构知识
② 铝型材结构机柜
8.1 机箱机柜的结构知识
( 2 )弯板结构机柜
结构:
① 整板式机柜 如图所示。
② 立柱式机柜 如图所示。
8.1 机箱机柜的结构知识
8.1.3 底座和面板
1 .底座
是安装、固定和支撑设备内各种电子元器件和机械零部件的基础。
要求:
( 1 )底座的结构形式——通常有三种。
① 冲压底座
成型:用金属薄板经落料,冲孔压弯。
8.1 机箱机柜的结构知识
结构:整体式底板,如图 1 ,组合式底板。如图 2。
图 1 图 2
优点:重量轻,强度较好,成本低,承重能力不大。
8.1 机箱机柜的结构知识
② 铸造底座 如图所示。
优点:机械强度高、刚度好,精度高,加工量少。 缺点:重量大,生产成本高。
8.1 机箱机柜的结构知识
③ 塑料底座
如图所示。
特点:重量轻、绝缘性好。
2 .面板 ( 1 )结构设计遵循原则: ① 内外协调。 ② 显示器醒目。 ③ 安装在最佳控制区。
8.1 机箱机柜的结构知识
④ 控制器与显示器的布置应相对应。
⑤ 可按系统分区排列布置。
⑥ 应有标记,说明其用途和控制方向。
⑦ 色彩协调,装饰大方。
( 2 )制造方法 —— 四种
① 板料冲制
② 型板面板,如图。
8.1 机箱机柜的结构知识
③ 铸造面板,如图。
④ 塑料面板
8.1 机箱机柜的结构知识
8.1.4 导轨与插箱
1 .导轨
( 1 )作用 —— 使插件准确地插入机箱机柜,并保证其插头与插座很好地插接。
( 2 )结构 —— 如图所示。
8.1 机箱机柜的结构知识
( 3 )形式
① 滑动摩擦导轨
如图所示。尺寸小,结构简单,刚性好。但摩擦系数较大,导向精度不高。
8.1 机箱机柜的结构知识
② 滚动摩擦导轨 如图所示。导向精度高,摩擦力小。结构复杂,外形尺寸大,成本高。
8.1 机箱机柜的结构知识
2 .插箱
常用插箱:
( 1 )薄板冲压结构插箱
薄板冲压后点焊、铆接和螺钉
连接而成。如图。重量轻,工艺简单。
8.1 机箱机柜的结构知识
( 2 )薄板、型材组合插箱
薄轧钢板经折弯后与型材焊接组合的插箱,如图。
8.1 机箱机柜的结构知识
( 3 )铸造插箱 由铝合金铸造而成,整体性好,适用于高频或重型设备。如图所示。
8.1 机箱机柜的结构知识
8.2 电子设备的人机功能要求
8.2.1 人体特征
8.2.2 显示器
8.2.3 控制器
人机工程学是研究人 - 机 - 环境系统中人、机、环境之间的相互关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的学科。电子设备结构设计根据人机工程学的原理,使整个系统达到最佳效率和最佳的总体功能。
人机界面的设计主要是指显示、控制以及它们之间的关系的设计。
8.2 电子设备的人机功能要求
8.2.1 人体特征
1 .视觉
8.2 电子设备的人机功能要求
为人感受信息的主要通道。与视觉相关的因素:
( 1 )对各种单色光的亮度感觉不同。实践证明,人眼对各种色光、颜色辨别的正确率排列次序为:
色光:黄、黑、白、红、绿、青、蓝。
颜色:黑、白、红、蓝、青、绿、黄。
因此,指示灯颜色常用黄、白、红、绿色,刻度数字常采用黑、白、红颜色。例如红灯表示错误、失败或停止,黄灯代表警告、注意;绿色提示执行、待命或电源接通。
( a )水平面内视野 ( b )垂直面内视野
8.2 电子设备的人机功能要求
( 2 )视野
是设计的主要依据。正常人的视野如图所示。
① 水平面内:双眼视区大约在左右 62 º 以内的区域;最敏感是每侧 10 º。
② 垂直平面内:最大视区为标准视线向上 50 º,向下 70 º 。 最佳视区在标准视线向下 30 º 区域内。
2 .听觉
人获得信息另一重要通道,仅将于视觉。当工作条件限制时,有效利用听觉获取信息尤为重要。
8.2 电子设备的人机功能要求
表示:声强,(单位为分贝( db ),频率单位是赫兹( H
z )
把语言、音乐以外的其他没有节奏的声音统称为噪声。
须针对噪声采取抑制和防护的措施。
3 .人体尺寸和肢体的力量
( 1 )人体尺寸
是电子设备结构设计的重要依据。工作台和机器设备的高度,如(操纵台、仪表盘、操纵件的安装高度以及用具的放置高度),都要根据人的身高确定,如图所示。
8.2 电子设备的人机功能要求
男子站立时平均尺寸(单位: mm ) 女子站立时平均尺寸(单位: mm )
男、女坐姿时平均尺寸(单位: mm )
8.2 电子设备的人机功能要求
如图表示人坐着时手脚的活动范围。
8.2 电子设备的人机功能要求
( 2 )肢体力量
取决于姿势、着力部位和作用力的方向。
① 站立时,伸直的手臂,如图所示。
8.2 电子设备的人机功能要求
② 站立时,弯成不同角度的手臂。如图所示。
脚产生的控制力坐着比站着时大,如图所示。
8.2 电子设备的人机功能要求
4 .环境因素对人体的影响 根据工作环境对人体的影响和人体对环境适应程度,可分: ( 1 )最舒适区 如实验室、计量室、精密设备操作室。 ( 2 )舒适区 如一般仪器仪表加工和装配车间等。 ( 3 )不舒适区 如高噪声、高温、粉尘和有毒气体环境。 ( 4 )不能忍受区 如水下作业、放射环境等。 应采取各种防护措施,以保证操作者能在舒适的环境下工作。
8.2 电子设备的人机功能要求
8.2.2 显示器 将信息传给操作者的装置。 1 .符号显示器
所显示的是编码形式的信息,通常用于显示速度、压力或流量等。所用的编码有:颜色编码和图形编码,如图所示。
8.2 电子设备的人机功能要求
2 .图像显示器 如计算机显示器。 3 .数字指示器
可用以定量视读指示,分两类:一是通过度盘、指针用刻度指示,另一是用数字直接进行指示,如图所示。
8.2 电子设备的人机功能要求
4 .指示灯显示器
用于传递常规信息、报警、危险情况的警告或故障的通报。显示方式有三种:单色显示、闪光显示、动态显示。各种信号颜色所表示的含义如表所示。
信号颜色含义
颜色 含 义 颜色 含 义
红色 危险、紧急、高压、故障 白色 日常操作情况
绿色 电源接通,工作正常 蓝色 备用
黄色 中间情况,电源处于备用状态
8.2 电子设备的人机功能要求
5 .多媒体显示器 种类: ( 1 ) CRT 显示器,如图。
8.2 电子设备的人机功能要求
( 2 )液晶显示器,如图。
8.2 电子设备的人机功能要求
( 3 )上投影显示器
( 4 )头盔显示器
( 5)电视眼镜,如图。
( 6 )电脑显示器
8.2 电子设备的人机功能要求
操作者将自己的决定和动作传给电子设备的装置。
8.2.3 控制器
1 .选择控制器的一般原则
与很多因素有关,具体如下:
( 1 )当动作要求快而准确,宜选用手动控制器;否则宜选用脚踩控制器。
( 2 )对于综合显示,可用一只多位开关来控制。
( 3 )开关和尺寸应满足动作和控制力的要求。
( 4)外形应易于辨认。
8.2 电子设备的人机功能要求
2 .控制器的种类 常用控制器:按钮、开关、旋钮、操纵杆、驾驶盘、屏幕控制器等。各类控制器的使用情况比较下表。
种类 占用空间 编码 视觉位
置辨认触觉位置辨认
一排控制器的操作
合并控制 使用功能
按钮、按键 小 好 尚可 差 好 好 启动、输入数据旋钮 小 - 中 好 好 尚可 差 好 连续、不连续调节
旋转选择开关 中 好 好 好 差 较好 不连续调节
钮子开关 小 较好 好 好 好 好 启动、不连续调节手摇曲柄 中 - 大 较好 尚可 尚可 差 差 定量、连续调节操纵杆 中 - 大 好 好 较好 好 好 定量、连续调节手轮 大 较好 较好 较好 差 好 定量、连续调节
钥匙、旋塞 小 - 中 好 好 好 较好 较好 启动、不连续调节屏幕控制器 中 好 好 好 差 好 定量、连续调节
8.2 电子设备的人机功能要求
是触觉控制器。如图。
( 1 )旋钮
8.2 电子设备的人机功能要求
( 2 )按键
( 3 )手轮、曲柄、操纵杆、钥匙
手动操纵杆直径为 22 ~ 32 mm ,操纵力为 30 ~ 140 N,
行程 150 ~ 350 mm。
如图所示。通常直径为 80 ~ 520 mm ,握把的直径为 20 ~ 50 mm 。单手操作时操纵力为 20 ~ 130 N 。快速转动的手轮、曲柄转轴应于人体前方平面成 60º ~ 90º 夹角。
8.2 电子设备的人机功能要求
本章小结
本章介绍了现代电子设备整机结构,包括机箱、机柜、底板和面板、导轨与插箱的结构形式和主要特点,围绕“以人为本”的中心,从满足人的视觉、听觉、人体尺寸、肢体力量等出发,阐述了电子设备的显示器和控制器的选用原则。
本章还介绍了新型的符合人机功能要求的多媒体显示器。