时间:2022-06-18 06:29:18
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1.引言
电子连接器是电子网络、电子设备、电子终端中完成电功率,电信号传输的精密组件,它的功能及整体质量好坏对系统影响极大。连接接触可靠性是保证信号传输功能重要的环节,没有可靠的电子连接,就没有先进的电子学。连接器最重要的功能要求是:将主板和接口设备能够进行可靠连接。
产品在客户端被抱怨的项目各种各样,但其中影响功能的缺陷最不能接受。图1是机柜布线照片,我们可以看到网线被绑拽,这就对网口连接器母头接触可靠性方面提出更高的要求:包容,并能在恶劣状况下可靠连接,怎样才能从设计上保障?怎样测试确认?详见如下内容:
图1 机柜布线和连接器公母头外形图
图2 机械振动条件和机器图
2.网口连接器接触可靠性测试介绍
连接器信赖性测试包含机械性能测试,电性能测试,环境性能测试。其中环境性能测试是考虑产品可靠性的方面,包含耐热性,耐冷性,冷热冲击,温湿循环,烟雾测试,插拔循环,耐焊接热,机械冲击,机械振动,混合气体等等。针对很多信赖性测试项目,其前后均通过测试低功率接触阻抗项目来判断功能是否完好,其本质上也是考虑其接触性。但机械振动和机械冲击是直接考虑接触可靠性,通过是否有信号瞬断来判断。
2.1 机械振动
依据连接器测试标准:EIA364-28,测试条件:频率10赫兹~500赫兹~10赫兹,振幅1.5mm,测试时间:每个坐标系方向2小时,三个坐标系共计持续6小时,测试样品:母头和配合形成信号回路,加载100毫安电流,回路上串连瞬断显示器。整个测试过程中测试样品不能发生机械损伤,电流信号保持持续畅通,出现电信号瞬断时间不得大于1微秒(百万分之一秒),否则判定不通过。
如图2所示,机械振动测试是考察连接器在持续振动工作情况下的接触可靠性(如火车,汽车上的连接器),根据连接器应用环境可以选择不同的测试条件来测试,判定接触可靠性,如改变频率和峰值加速度值。
表1所示为Vibration Conditions(振动条件)
2.2 机械冲击
依据连接器测试标准:EIA364-27,测试条件:峰值加速度50g,s,波形:半正玄波,标称持续时间11毫秒,冲击次数:每个坐标系方向6次冲击,三个坐标系共18次冲击,测试样品:母头和配合形成信号回路,加载100毫安电流,回路上串连瞬断显示器。整个测试过程中测试样品不能发生机械损伤,电流信号保持持续畅通,出现电信号瞬断时间不得大于1微秒(百万分之一秒),否则判定不通过。
目的:验证样品能否通过特定冲击程度的考验,以确定连接器及其附件在承受粗鲁作业、运输和军事行动中发生冲击时的适用性。
根据连接器应用环境可以选择不同的测试条件来测试,判定接触可靠性,如改变加速度和选择不同的波形。
表2 机械冲击试验条件
试验条件 峰值加速度(g) 标称持续时间(ms) 波形 速度变化(英寸/秒)
A 50 11 半正弦波 11.3
B 75 6 半正弦波 9.2
C 100 6 半正弦波 12.3
D 300 3 半正弦波 18.4
E 50 11 锯齿波 8.8
F 75 6 锯齿波 7.2
G 100 6 锯齿波 9.7
H 30 11 半正弦波 6.8
I 30 11 锯齿波 5.3
图3 机械冲击条件和机器图
2.3 摇摆测试.
摇摆测试是模拟连接器在使用中,突然和持续受到外力时仍能保持可靠接触的能力。虽然各厂有自己的摇摆测试标准,如索尼等,但相比较而言,思科公司制定的摇摆测试是最严格的,下面对其测试要求做一介绍:
摇摆测试又叫Gorilla测试,依据标准编号EDCS-298274,其测试要求分动态和静态两种,在以下两种状态配合特定的测试头,其数据传输正常,不能有信号数据丢失,即上面提到的信号瞬断。
2.3.1 动态测试
见如图4所示测试示意图,连接器连接交换机,同时通过网络线下挂8磅的重物,通过平台滑轮形成40度夹角,转动平台以每分钟4圈的速度连续旋转。在连续旋转3圈内不得有断讯的显现,所用网络接头金针高度A尺寸为0.247和0.232英寸两种条件。
图4 摇摆测试示意图
图5 RJ45连接器结构示意图
2.3.2 静态测试
静态测试测试装置同上,不同的是所挂重物为12磅,所用网络接头A尺寸为0.232英寸,平台不需要连续转动,重物在360度范围内的4个90度的位置持续10秒钟,注意平台在转到下个90度前重物要先拿掉。
3.网口连接器接触可靠性设计总结
为了满足以上接触可靠性要求,在网络连接器设计上的关键点要特别注意,否则无法满足或只能部分满足测试要求,会遭到客户抱怨,带来经济损失。
3.1 材料方面
以最严格的摇摆测试要求展开看,其测试过程中要挂重物,这就要求网口本身要有足够的强度,能够承重12磅以上。连接器框口部分由三个零件组成:塑胶、金属外壳、RJ端子。如图5所示。
(1)塑胶部分:塑胶框口作为网线的容纳槽,和网络配合,其强度要足够强。因为在摇摆测试中下挂重物的力量主要是靠塑胶来保持的,尤其是卡扣位置。塑胶原料要经过高温塑性成型为框口形状,为保证强度塑胶原料在制做过程中不要加次料或减少次料比例。原料选择上可以从如表3推荐类型中选择,优先选择LCP原材料。
表3 塑胶推荐材料
简称 全称 拉伸强度
Kg/cm2 压缩强度
Kg/cm2 弯曲强度
Kg/cm2 冲击强度
Kg/cm2
LCP 液晶类工程塑胶 1500 950 1460 1.1
PA6T 尼龙6T 1530 998 2347 0.7
PA9T 尼龙9T 1600 1055 1195 0.60~1.0
HTN 高温尼龙 1783 1065 1200 1.13
(2)金属外壳部分:金属外壳作为连接器的“外衣”一方面是屏蔽成品,另一方面也是固持成品。在做摇摆测试过程中,金属外壳的固持作用体现在外壳将塑胶的卡扣进行加固,金属外壳一般从如下表4推荐材料中选择。
从增加强度和防锈以及成本角度考虑,外壳类零件我们推荐使用SUS304或SUS430系列。
表4所示为金属外壳推荐材料。
(3)RJ端子部分:RJ端子作为信号传输的零件至关重要,在使用过程中产品要经过多次插拔,要有足够的弹性并能忍受1000次以上的插拔循环,所以,其材料的选择要考虑良好的导电性及高性能的弹性,见如表5推荐材料:
磷青铜具有良好的导电性又有高的弹性,是满足摇摆测试的首选材料。如受到空间和结构的特殊限制可以选择铍铜,但其价格相对较高,在空间结构很宽松,使用环境要求不太高的情况下也可以考虑硬质黄铜。
表5所示为端子推荐材料。
3.2 结构方面
3.2.1 RJ45网口结构尺寸虽然有业界标准FCC68.5规定,但为提高母头和接触可靠性,满足摇摆测试,其相关配合尺寸要按照更严格的规格定义,如对比表6所示。
尺寸A,B加严的目的:公母配合间隙最小,摇摆测试时减少在网口中晃动的幅度,减小信号瞬断的机率。尺寸C加严的目的是,工作时可以插入更深些,增加端子接触可靠性,如图6所示。
图6 RJ45连接器配合示意图
3.2.2 另外,铁壳增加翻边有利于提高框口强度,RJ端子头部R角保证圆滑,最好是模具内成型,尾部增加倒圆可以减少配合时端子和塑胶间的摩擦,这些对改善摇摆测试时瞬断的问题都有帮助,如图5所示。
3.2.3 再者,连接器RJ端子工作状态水平夹角(见图6夹角E)要在13°~24°范围内,理想值是17°,这项是结构上设计的关键点。如果工作角度E大于24°或小于13°,有可能出现本身就无法接触,在振动状态更增大瞬断的几率,结构是保证性能的重要方面,以上均是结构上的重要项目,设计上要特别注意。
3.3 性能保证方面
提高接触可靠性最根本的是工作状态提高接触端子的正向力。FCC68.5标准也有规定:其单支端子的正向力要满足最小100克力,从悬臂梁力量计算公式F=(3*E*I*Y)/L3[E材料弹性模量,I材料惯性矩,Y下压量,L力臂]可以看出,要提高正向力要从以下几个方面着手:选择弹性模量E大的材料,增大预压Y,减小力臂L,提高惯性矩I,针对惯性矩的参数,RJ端子截面是矩形,其惯性矩根据公式I=bh3/12,要提高可以从材料的宽度和厚度着手。由于宽度受标准限制(0.45~0.49mm),改变厚度h最有效,而且是三次方关系。
如下为RJ端子采用磷铜,材料厚度为0.30mm(通常厚度)和0.35mm两种状况下通过计算出的正向力对比结果。从结果看出后者的最小力量数值是前者的1.5倍,这就大大提高了使用过程中的接触可靠度。
图7 正向力对比结果
4.总结
电子产品发展要求的趋势是“高贵而不贵”,不贵是价格要求低,高贵意思是质量优,可靠性高。对于网络连接器,尤其是用在军事上进行数据传输的交换机上更为重要。产品不仅要功能好,而且要信赖性高。本文理论结合实践做一总结,希望对从事网络连接器设计者有所帮助。
参考文献
[1]杜长秀主编.连接器设计手册[S].
[2]连接器机械振动测试标准《EIA364-28》.
[3]连接器机械冲击测试标准《EIA364-28》.
按照教育部的规定,从2008年开始艺术类考生数学成绩将首次计人总分。艺术类考生通过专业考试后,文化考试成绩高低就起到了决定性作用,如何利用最后的时间备战高考也成了众多艺术类考生关心的话题。大部分艺术类考生文化课基础较为薄弱、想学却不知从何入手,现提出几点建议供你们参考。
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2、课堂上要注意消化,并适当记录,把不懂的地方记下来,课下向老师请教。课下要及时消化所学内容,并适当做些练习,再针对练习中出现的问题查漏补缺。
3、复习要把握两大重点:一是学科主干知识,考生对此类知识要构建网络,形成知识体系。二是历年考试中的常考点。对此类知识要从不同角度分析、理解。
4、考生应该学会合理分配时间。可请老师帮助列出详细的学习计划,并强制自己按照学习计划按部就班地进行。切忌盲目做题,特别是攻关性的难题,尽力少做。复习中要注重基础知识的复习,形成稳固的知识建构,所谓百变不离其宗,只有基础牢固了才可以把应得的分数得到。
5、考试时要学会取舍。考生就要力求巩固已经掌握的知识,争取考试不丢分,而偏题、怪题、花时间的题则要大胆舍去,尽可能地在有限的时间内“抢”到更多得分。
填报志愿时要认真研究录取规则
考生在经历了漫长的复习、紧张的考试之后,剩下最后一个环节,也是事关考生将来发展的环节――填报高考志愿。高校艺术类专业的录取原则一般分为3类:文化考试成绩达到招生高校要求后,根据考生的专业考试成绩从高到低择优录取;文化考试成绩达到招生高校要求后,根据考生的文化考试成绩从高到低择优录取;文化考试成绩达到招生高校要求后,高校将考生的文化考试成绩和专业考试成绩累加或者各自乘以一定的系数后累加,按照成绩从高到低择优录取。近年来,艺术类考生越来越多,许多高校第一志愿往往就录取完毕,因此填报志愿时考生得特别重视第一志愿,慎重填报。
《计算机组装与维护》和《计算机网络》是计算机相关专业开设的两门专业基础课,但由于计算机的普及,社会需要非计算机专业学生也要掌握一定的计算机维护和网络应用知识。我们根据高职高专教学特点和要求,以“能懂、够用、实用”为教学原则,结合多年的实践经验,把这两门课整合在一起,在高职非计算机专业开设了《计算机系统维护与网络应用》这门课。
一、《计算机系统维护与网络应用》课程设置
1.《计算机系统维护与网络应用》定位
“计算机系统维护与网络应用”定位于“信息技术基础”课的深人和提高。在大学一年级,所有非计算机专业学生都系统学习了“信息技术基础”课并参加了河北省大学生计算机等级考试一级考试,已具备了一定的计算机系统组成理论知识。
2 .《计算机系统维护与网络应用》教材选择
《计算机系统维护与网络应用》课程的知识更新周期非常短,时代特征鲜明,应选择适合高职教育培养目标、教学现状和发展方向,在内容组织上突出了实用性和可操作性,并能结合具体操作步骤加以讲述、图文并茂的教材。
邯郸职业技术学院由教研室组织任课老师通过上网查询、翻阅其他最新文献等方式自行编写了课程讲义作为简易教材。在编写时,我们每年组织教师深人社会、了解市场,调查计算机系统维护与网络应用所具备的核心职业技能,经过分析和总结,制定出课程标准和能力测评大纲,最后分解出课程学习单元。课程讲义以学习单元为内容目标,精选相关的教材内容;编写时以计算机硬件和技术的发展为依据,保证教材内容与时代同步;注重教材内容的知识性和新颖性并注重实践能力的开发性。
3.《计算机系统维护与网络应用》课时分布
《计算机系统维护与网络应用》课程总课时为72学时,其中理论课为12学时,实训课为40学时,讨论课为20学时,课时比例约为1:4:2。从教学方式来看,先集中完成计算机系统维护理论课,再集中课时完成计算机系统维护实训课,然后完成计算机网络理论课,再集中课时完成计算机网络和综合实训课。这样做既能完成基础知识的学习,又有足够的实训课时使学生能充分掌握本门课程的基础知识和操作技能。
4.《计算机系统维护与网络应用》课程实训安排
动手能力强的学生在完成规定的实训课程后,可完成一些选学的实训内容。
5.任务驱动式教学方法
在每次课程开始时,首先提出一个任务,课程的教学内容围绕这个任务进行设计,在任务的驱动下,学生对相关知识充满了好奇,会想尽一切方法去完成它。例如理论课上要求学生在理论课程结束后,交一份根据市场调查的结果完成的适合日常办公、图形图像设计、游戏等不同需求的计算机装机配置作业。学生会去了解市场,回来后都说收获很大。实训课上,例如硬件组装模块,教学组织与实施的一般过程为:课堂设计~示范引导~模仿试做一纠错重做一复述总结。课堂组织以学生小组为中心,内容教学以问题或任务为驱动,形成师生互动、生生合作的探究式学习氛围。讨论课上,例如故障检测模块,教学实施的一般过程为:课堂设计一预设故障一分组讨论一尝试修复一纠错重试一分析总结。上课前教师提前预设若干个可控制故障,上课开始时分组讨论每个故障产生的原因,在讨论的基础上小组尝试排除故障。在整个教学过程中学生始终占据主体地位,学生在获取知识的过程中,必然会引起素质的变化。这个素质指的是学生的思维和行为方法、动手能力和技能、习惯和行为标准及直觉经历、需求调节等方‘面的综合。
6.网络环境下的自主学习
传统的教学模式注重于学习指导,其基本特点是以教师为中心,以教科书为中心,以课堂教学为中心,学生只是教育教学实施过程的被动受体,而不是自己学习的主体,缺乏个性化,因材施教的效果不够理想。随着网络技术的发展,在网络环境下实施多元化教学模式,以学生为主体,以教师为主导,创造条件让学生主动地创造性地进行学习是推进高职教育创新的一个手段。学院现有实验设备组数少,课时紧张,有些学生在课堂上不能很好地理解消化知识,教师利用开放的网络环境,可将各种资料(如授课讲义、背景知识、课程信息等)以文件资料库的形式存放在网上,供学生直接网上阅览,进行自主学习,学生的学习活动将延伸到不受时空限制的网络环境。学院建立了网络实训室,为了充分利用实训设备,也为了学生课下实训方便,实训室开放了网络环境,某些实验可以通过WEB方式登录到实训室服务器进行操作。
7.考核方式改革
我国自1995年开始实行护士执业证考试,该制度是保障护理安全和护士的合法权益的重要举措,同时也是检验护理教育的教学质量的重要标准。从2009年开始,应届护理毕业生可以于毕业当年考护士执业证[1],本校从2010年开始,组织学生实习结束后统一回校进行辅导,共50天,150个学时,辅导前,学生已经修完了全部理论课与完成了十个月的临床实习,准备应考。本校于2009年未进行执业证考试辅导的通过率是27%,从2010年开始进行考试辅导,2010年通过率是60%,2011年通过率是71%,取得了较大的成效,现总结汇报如下:
1.辅导方案:
1.1学生回校进行一次摸底考试与两次模拟考试,均采用人卫网的网络测试,分两个模块,专业实务及实践能力,每个模块150题,每个模块的考试时间为两小时。每次考试后进行考试分析,有针对性地进行辅导。
1.2课时安排:内外妇儿和基础护理共安排150课时,其中内外科内容多,学生掌握知识相对差,安排的课时多,内,外科各40课时左右,基础护理内容多,但学生掌握相对好,因此基础护理30课时左右,妇,儿科各20课时左右。每个科目大约用2/3时间进行知识点讲解,1/3时间进行解题分析与重点难点查漏补缺。针对不同的专业,各个科目的学时有增减。
2.具体实施:2008级护理专业共12个班,其中护理专业8个班、助产专业3个班、英语护理专业2个班。参加考试人数704人。其中英语护理班学生入学分数比护理助产班都要好。
2.1学生回校立即进行一次摸底考试,人卫网的网络考试,(采用百分制。60分及格)。结果 表1.
科目
总人数
及格人数
及格率
平均分
专业实务
704
11
1.56
46.5
实践能力
704
1
0.14
39.7
题目类型分析 表2.
题目类型
题目数目
护理助产班答对率%
英语护理班答对率
记忆
72
43.2
45.3
理解
88
40.7
44
综合应用
36
34.6
38.1
简单应用
56
44.8
52
分析
44
39.0
41.6
不同科目题目做对率 表3.
科目
题目数n
做对率%
内科
88
31.52
外科
46
35.48
妇产科
42
27.33
儿科
54
42.3
基础护理
58
64.55
《妇产科护理学》摸底考试结果 表4.:
护理班
百分比%
助产班
百分比%
英语护理班
百分比%
总人数(n)
432
144
128
平均分
37.3
38.2