Гибкая камера для труднодоступных мест своими руками – Портал по безопасности

Гибкая видеокамера диаметром 4,5 мм. длина кабеля 1 метр

Эндоскоп — аппарат, предназначенный для осмотра недоступных и опасных мест, например электрооборудования, технических узлов, строительных объектов, внутренних частей механизмов, объектов под водой и пр. эндоскоп позволяет просматривать на дисплее 2,4″ изображение в реальном времени. В гибкий зонд видеоскопа встроен светодиодный фонарь.

Функциональные особенности:

• угол зрения: 0-180°;
• диаметр камеры: 4,5 мм;
• видимое расстояние: 5-15 см;
• длина зонда: 100 см.
• Простой в управлении прибор для визуального наблюдения труднодоступных мест агрегатов и конструкций, незаменим при ремонте авто! Зонд имеет степень защиты IP 67 и может использоваться в проточной воде, а также в условиях запыленности. Прибор оснащен контрастным экраном диагональю 2,4 дюйма, а объектив мини-камеры — светодиодным фонариком для подсветки затемненных объектов. Эндоскоп можно применять для тестирования сигналов с камер видео наблюдения.
• Опытные мастера своего дела прекрасно знают, насколько важно использовать в работе качественный инструмент. Особенно это касается средств выявления неисправностей и причин их возникновения. В автомеханике, электротехнике, строительстве, сантехнических и других работах — «постановка диагноза» имеет такое же значение, как в медицине. Определив дефект и его особенности, хороший специалист всегда найдет наилучший способ его устранения. Но что делать, если неисправность притаилась в хитросплетении узлов стиральной машины или в глубине автомобильного двигателя? Разумеется, можно практически полностью разобрать агрегат и в итоге докопаться до истины, но на это уходит много времени и сил. А если в итоге выясняется, что причина неисправности — совсем не здесь, расплачиваться приходится уже нервными клетками…
  

  Технический эндоскоп навсегда избавит вас от необходимости делать лишнюю работу!

  К счастью, не так давно появились инновационные средства диагностики — технические эндоскопы, которые оказались просто бесценными для автомехаников, электриков, сантехников и других специалистов. С их помощью можно заглянуть в самое труднодоступное место конструкции без ее разборки! Вместо этого в агрегат запускается гибкий шнур, на конце которого находится миниатюрная камера, а внутри — провод для передачи видеосигнала. В результате на ЖК-экране, находящемся в руках мастера, в прямом смысле — «как на ладони», отображаются самые дальние уголки исследуемого агрегата. Таким образом, на порядок сокращается время, необходимое для поиска проблем, и прибор окупает себя в кратчайшие сроки. В некоторых случаях без видеоскопа просто не обойтись, например, при ремонте автомобиля или когда необходимо исследовать конструкцию, принципиально не поддающуюся разборке.Представляем Вашему вниманию одну из лучших современных моделей видеоскопов, технический эндоскоп с диаметром камеры 4,5 мм, который станет незаменимым помощником профессионала, умеющего ценить свое время и силы.

• ЖК-экран высокого разрешения со светодиодной подсветкой. картинка с камеры выводится на дисплей разрешением 320 на 240 пикселей, диагональю 2,4 дюйма. Пользоваться прибором удобно даже в плохо освещенных местах благодаря высокой яркости и контрастности дисплея.
• Невероятно простое и удобное управление. Вам не потребуется время на освоение эндоскопа, поскольку управление им осуществляется всего одной клавишей. С ее помощью настраивается яркость подсветки камеры, а также включается и выключается прибор.
• Гибкий зонд защищен от влаги и пыли. Оболочка шнура прибора имеет степень защиты IP 67. Это означает, что он имеет стальную оплетку, а изоляция выдерживает погружение в проточную воду и не пропускает мелкую пыль.
• Подсветка камеры светодиодным фонариком. Поместив камеру даже в самый дальний уголок конструкции, Вы отчетливо разглядите все имеющиеся там детали благодаря встроенному в камеру фонарику, мощность которого поддается регулировке.
• Можно использовать в качестве тестера видеосигнала. Эндоскоп оснащен видеовходом, к которому через кабель-переходник подключаются видеоустройства. Таким образом, прибор можно применять для проверки сторонних источников видеосигнала, например, камер наблюдения.
• Эргономичный дизайн. Уронить прибор довольно сложно, поскольку его корпус имеет ребристую поверхность, удобную для захвата. Тем самым снижается риск выскальзывания устройства из рук, что особенно актуально при работе в сложных условиях.
• Кейс для комфортной переноски. В комплекте с устройством поставляется сумка, в которой удобно транспортировать эндоскоп, набор кабелей, зарядное устройство и прочие аксессуары. Все принадлежности надежно фиксируются креплениями, что препятствует их повреждению.

Дальнейшее чтение

• Вонг, Уильям С .; Саллео, Альберто (2009). «Гибкая электроника (материалы и приложения)». Электронные материалы: Наука . Электронные материалы: наука и технологии. 11 . DOI : 10.1007 / 978-0-387-74363-9 . ISBN 978-0-387-74362-2. ISSN  1386-3290 .
• Кумбс, Клайд (2007). Справочник по печатным схемам (6-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Professional. ISBN 9780071467346.
• Фьелстад, Джозеф (2007). Технология гибких схем, третье издание (PDF) (3-е изд.). Сисайд, ИЛИ: ISBN BR Publishing, Inc. 978-0-9796189-0-1.
• Гиллео, Кен (1998). Справочник по гибким схемам (изд. 1992). Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 9780442001681.
• Стернс, Томас (1995). Гибкие печатные схемы (1-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Professional. ISBN 9780070610323.
• Герли, Стив (1984). Гибкие схемы . Нью-Йорк: CRC Press. ISBN 9780824772154.

Материалы для видеонаблюдения

Вот все материалы которые вам потребуются для монтажа аналоговой системы видеонаблюдения:

Лучше всего использовать марку ВВГнГ-Ls 3*1,5мм2.Не путайте с КВК-В. Марка КВК-П – это уличный вариант, а КВК-В – для прокладки внутри дома. Он не защищен от ультрафиолета.

Предварительно проверьте, чтобы количество видеовходов на нем было равно или больше, чем количество камер.

Минимально рекомендуемый объем – 1Тб. Можно использовать диски как большого размера 3,5 дюйма, так и маленькие 2,5 дюймовые. Маленькие диски гораздо тише и у них ниже тепловыделение.Например такой же, как используется для подключения светодиодных лент. Стандартного блока питания при сечении кабеля 0,75мм2, хватает для качественной передачи сигнала на расстояние не более 500м.

Мощность блока подбирайте по тому же принципу, как и у светодиодных лент. То есть суммарная мощность всех камер 30%.

Они нужны для подключения кабеля к самой камере и подсоединения к видеовходу регистратора.

Если вы не хотите, чтобы все ваше видеонаблюдение погорело при первой же грозе, не экономьте на этом элементе защиты.

Видеорегистратор, ИБП удобнее всего подключать через вилку с розеткой. Учтите, что все эти материалы должны быть совместимы между собой. Простое IP оборудование не подойдет к аналоговому и наоборот.

Подобрать себе готовые комплекты видеонаблюдения, или отдельные комплектующие – камеры, видеорегистраторы, кабели, коннекторы, плюс ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день можно здесь.

Монтаж и подключения кабеля квк-п

Теперь нужно проложить кабель КВК-П к каждой видеокамере, или вернее к тому месту, где вы запланировали их разместить. Прокладывать его в помещении можно как в пластиковом канале, так и просто поверх стен.

На улице при желании его можно защитить гофрой, но не обязательно.Чтобы защитить от снега и дождя места соединений кабеля от регистратора и кабеля от камеры, смонтируйте на стене распаечную коробку и заведите провода в нее.Далее снимаете с кабеля верхний слой изоляции, примерно на 8-9 см и зачищаете две жилы питания. Опрессовываете их наконечниками НШВ.Вставляете эти жилы в коннектор питания типа “папа”. Там два разъема ” ” и “-“. Как мы уже условились до этого, красный провод будет плюсовым контактом, черный – минусовым.

После этого снимаете изоляция с коаксиального кабеля.

Внешнюю оплетку из меди аккуратно сдвигаете назад, чтобы ни у одного волоска не было случайного контакта с жилой по центру. Иначе качество картинки будет плохим, либо ее вообще не будет.

Оголяете центральную жилу на 3-4мм и монтируете BNC-F разъем.Сверху все изолируете защитным колпачком.

Далее устанавливаете на стену саму видеокамеру. Провода от нее запускаете в распаечную коробку, где вы только что установили разъемы BNC-F.

Соединяете в ней коннекторы между собой и плотно закрываете крышку.Для предотвращения попадания влаги во внутрь необходимо использовать коробку с герметичными кабельными вводами по бокам.Точно также производится подключение всех остальных видеокамер на стенах вашего дома. До каждой из них придется тянуть отдельный кабель КВК-П.

Отдельные примеры использования гибких печатных плат

Высокоскоростные длинные линии связи

Гибкие печатные платы с согласованными линиями связи представляют жизнеспособную альтернативу СВЧ-линиям на дистанции от печатной платы к плате до 75 см с производительностью вплоть до 10 Гбит/с. Преимущество гибкой печатной платы заключается еще и в возможности взаимного перемещения соединяемых печатных плат, перегибов во всех направлениях, что не свойственно другим видам высокочастотной связи (рис. 16).

Рис. 16. Длинная линия высокоскоростной связи, выполненная гибким шлейфом

Слуховые аппараты

Малый вес слуховых аппаратов, размещение их позади уха стали возможны после изобретения транзистора. И они стали первыми электронными изделиями на транзисторах, получившими массовое распространение.

До этого использовались аппараты на миниатюрных радиолампах. Они были тяжелы и дороги. В их работу приходилось постоянно вмешиваться из-за большого энергопотребления и необходимости замены батареи. С изобретением транзистора слуховые аппараты стали меньше, дешевле, эффективнее и намного экономичнее по сравнению с ламповыми приборами.

Слуховые аппараты сегодня размещаются почти незримо в ухе пользователя (рис. 17). Во многом миниатюризация технологии слухового аппарата была обеспечена применением гибких печатных плат, которые позволяют схеме быть свернутой в малом объеме аппарата.

Рис. 17. Слуховой аппарат, вживляемый в ухо. Рядом показаны используемые в нем монтажные изделия на гибких печатных платах.

Микрокатушки

Микрокатушки наиболее часто используются в сенсорных датчиках. На рис. 18 показано изображение микрокатушки, полученное на электронном микроскопе. Здесь ширина проводников 10 микрон, а их высота25 микрон. Зазоры между проводниками — также 10 микрон. Размерная точность — меньше чем один микрон.

Рис. 18. Фрагмент микрокатушки под электронным микроскопом

Электроника в эндоскопии

Медицинская электроника — истинно современное чудо, и часто гибкие печатные платы — непременный элемент конструкции таких изделий. Гибкие печатные платы доказали свою незаменимость в разнообразных приборах медицинской диагностики и терапии, в физиологических исследованиях, в дистанционном мониторинге состояния здоровья пациентов с использованием телеметрии. На рис. 19 показана модель прибора, используемого для многостороннего исследования сердца.

Рис. 19. Пример использования гибких печатных плат в зонде, внедренном в модель сердца

Ультразвуковые преобразователи

Возможно, одно из наиболее успешных их применений технологии гибких печатных плат было связано с пьезоэлектрическими головками ультразвуковых преобразователей. Гибкие печатные платы используются в них для связи с пьезокерамическим приемопередатчиком ультразвуковых акустических волн, позволяя создать на мониторе изображение, полученное с помощью отраженного звука.

Пример использования гибких печатных плат в ультразвуковой головке показан на рис. 20.

Рис. 20. Гибкая печатная плата используется в датчике, с помощью которого формируется акустическое изображение объекта диагностики

Панель автомобиля

Гибкие печатные платы имеют длинную историю применения в автомобильной промышленности. Самое давнее применение связано с электрической приборной панелью автомобиля (рис. 21). За прошедшее время функциональность приборной панели автомобиля возросла, и значимость межсоединений с помощью гибких печатных плат пропорционально увеличилась.

Рис. 21. Приборная панель автомобиля с монтажом с помощью гибких плат

Гибкие печатные платы имеют значительные преимущества в использовании технологий межсоединений в автомобильной электронике. Они сочетают в себе возможности реализации силовых цепей и тонких высокоплотных межсоединений электронных компонентов. На рис. 22 показан фрагмент гибкой печатной платы панели приборов, предназначенный для монтажа BGA-компонента.

Рис. 22. Фрагмент монтажного поля для BGA-компонента

Высокопроизводительные линии связи между микросхемами

Непосредственная связь между микросхемами типа «чип-чип» — довольно новое применение гибких печатных плат, которое было обусловлено необходимостью обеспечения быстродействия и функциональности электронных устройств. Один из прежних способов реализации таких связей — выделение быстродействующих линий и формирование их как согласованных линий связи в многослойных структурах.

В многослойных печатных платах формирование таких быстродействующих линий встречает затруднения из-за неизбежных неоднородностей в их составе: выводы корпуса микросхемы, металлизированные отверстия. Эти неоднородности искажают сигнал и уменьшают скорость передачи за счет увеличения времени успокоения переходных процессов, обусловленных отражениями от неоднородностей. Альтернатива этому — использование линий связи на основе гибких печатных плат (рис. 23).

Рис. 23. Высокопроизводительные линии связи: а — в многослойных печатных платах, б — реализуемые гибкой печатной платой непосредственно между микросхемами со скоростью передачи информации 25 Гбит/с

Солнечные панели

Эффективность современных светодиодных солнечных панелей может достигать 50%. Но их широкому применению препятствовала их дороговизна относительно других «альтернативных» источников энергии. Технологии солнечных панелей значительно продвинулись за счет использования гибких печатных плат.

Гибкость межсоединений создавала удобство использования панелей в космосе за счет сворачивания в компактный объем и последующего разворачивания при выходе в космическое пространство. Благодаря этому солнечные панели могут разворачиваться на площадь футбольного поля, снабжая энергией космические объекты, в частности Международную космическую станцию. Солнечные панели в развернутом виде могут давать десятки киловатт мощности с напряжением до 160 В (рис. 24).

Рис. 24. Солнечная панель Международной космической станции на испытаниях в НАСА (США)

Гибкие печатные платы в видеокамерах

Японские инженеры раньше других осознали большие преимущества гибких печатных плат во всевозможных применениях в портативной электронной аппаратуре. Одно из ранних применений они нашли в миниатюрных видеокамерах. Автоматические функции видеокамеры: управление микродвигателями, выбор экспозиции, автофокус и другие реализованы с использованием гибких печатных плат (рис. 25).

Рис. 25. Видеокамера в деталях межсоединений гибкими печатными платами

Смарт-карты

Другая область применения, обуславливающая существенный рост производства гибких печатных плат, — смарт-карты. Гибкие печатные платы идеальны для смарт-карт из-за их незначительной толщины и возможности массового производства по низкой цене. Сами схемы смарт-карт обычно довольно просты, часто не сложнее, чем катушка со связанным с ней чипом.

Объемная системная миниатюризация и межсоединения

Уже установилась закономерность развития полупроводниковых приборов, заключающаяся в удвоении плотности элементов микросхем в два раза за период от 18 до 24 месяцев. Эта закономерность названа Законом Мура. Очевидно, что увеличение интеграции микросхем должно сопровождаться соответствующим увеличением плотности межсоединений.

Даже без удвоения интеграции микросхем плотность компоновки электронной аппаратуры можно увеличить за счет использования гибкости и малой толщины монтажных подложек. Мы увидели, что гибкость подложек позволяет создавать пространственные трехмерные структуры, и уже только поэтому можно в разы увеличить плотность компоновки.

Переход к третьему измерению означает отказ от старых технологий межсоединений. В новых технологиях 3D-структур гибкие печатные платы будут составлять основу пространственных межсоединений. В английской литературе эта технология получила название «объемная системная миниатюризация и технология межсоединений» (Volumetric System Miniaturization and Interconnection Technology, или для краткости VSMI).

В семейство VSMI-технологий включены все варианты 3D-компоновок: стапелирование компонентов в микрокорпусах, стапелирование кристаллов микросхем, стапелирование вафель с чипами микросхем, многокристальные модули и их сборки в многослойные структуры (рис. 26).

Конечно, вместе с уплотнением компоновки нельзя забывать о проблемах теплоотвода, решение которых становится очень трудным по мере увеличения интеграции аппаратуры. Может случиться так, что массивные теплоотводы полностью разрушат всю концепцию увеличения плотности компоновки.

Рис. 26. Одна из трехмерных структур 3D-компоновок

Другой ключевой элемент VSMI-технологий — тестирование. С увеличением плотности компоновки тестирование может оказаться упрощенным или чрезвычайно сложным в зависимости от того, в какой мере системный проектировщик удовлетворяет требования обеспечения электрического тестирования.

Риск наличия одного неисправного чипа среди многих других в составе многокристального модуля пугает разработчиков и пользователей своей безысходностью. Статистика этих рисков пока не вселяет оптимизма. Но разработчики VSMI-технологий ищут подходы к решению этой проблемы и вынуждены будут найти его, так как эта технология безальтернативна в дальнейшей интеграции электронной аппаратуры. И технологии гибких печатных плат будут играть в этом решающую роль.

Поворотная платформа с дистанционным управлением | – программирование микроконтроллеров pic

Подключение ip камер видеонаблюдения с poe

Для монтажа и установки IP камер, кроме материалов указанных в начале статьи, вам понадобятся немного другие комплектующие:

Функция PoE позволяет передавать и сигнал и питание, по одному и тому же кабелю, через один разъем.

Он необходим для подключения от одного видеорегистратора сразу нескольких камер.

Проверьте заранее, чтобы все компоненты были совместимы между собой.Монтаж силовой части слаботочного щита с автоматическим выключателем, розетками и разрядником осуществляется аналогично вышеизложенному.

Отличия идут в подключениях видеорегистратора и кабелей. Во-первых, закрепляете на din-рейке блоки питания PoE коммутатора и сетевого регистратора. Их вилки подключаете через ИБП.

Теперь в гофротрубе прокладываете 4-х парный кабель UTP Cat5E от слаботочного шкафа до мест установки IP камер.

Возле камер монтируете распредкоробки. Зачищаете кабель от изоляции на 2-3см.

Все пары нужно распрямить и выставить по порядку, согласно схемы стандарта EIA/TIA 568B. Цвета считаются слева-направо.

Сами жилы зачищать не нужно. Вставляете их в коннектор RJ 45 и обжимаете специальным инструментом – кримпером.

В распредкоробку должно быть заведено два провода – от IP камеры и кабель со шкафа.Соединяете в ней обжатый коннектор RJ-45 с соответствующим разъемом камеры.

Обратите внимание, что при использовании POE технологии, передача питания идет через витую пару. Подключать второй провод от камеры не нужно.

Аналогично поступаете со всеми оставшимися камерами.

Теперь нужно сделать расключение проводов в шкафу видеонаблюдения. Кабеля идущие на видеокамеры зачищаете от изоляции и обжимаете коннекторами RJ45 по вышеприведенной схеме.

После чего подсоединяете их к PoE коммутатору.

Осталось соединить видеорегистратор с коммутатором. Для этого берете отдельный отрезок кабеля витой пары, снимаете изоляцию с обеих сторон и монтируете коннекторы.

После чего этим отрезком соединяете через соответствующие гнезда регистратор и коммутатор.В завершении производите настройку видеокамер, а также их подключение к роутеру и монитору. Роутер соединяете с видеорегистратором через патчкорд, а монитор посредством HDMI кабеля.При первом включении экрана должен показаться мастер настройки.

Пройдя все его этапы вы запустите свое видеонаблюдение.

Подключение питания 220в в шкафу слаботочки

Слаботочная щитовая, где располагаются видеорегистратор, блок питания и т.д., может находиться в другой комнате от общей щитовой 220В, иногда даже в гараже или подвале.
Поэтому первым делом туда нужно подвести электричество.Штробите стены и укладываете кабель ВВГнГ-Ls 3*1,5мм2 от распредщитка 220V до слаботочного шкафа. Запитываете его от отдельного модульного автомата с номинальным током 10А.В слаботочном щитке кабель питания заводите на клеммы другого автоматического выключателя. Он будет для этого шкафа вводным. А уже непосредственно от него подключаете модульные розетки и разрядник.Подключение разрядника производится по нижеприведенной схеме. Белый и коричневый провод – это фаза, синий – ноль, желто-зеленый – заземление.Подключение розеток: 

В этом же шкафу размещаются:

Жесткий диск монтируется в самом регистраторе. Для этого раскручиваете винты и разбираете его. Внутри должно быть посадочное место под жесткий диск.

Подключаете разъемы, а затем винтиками прикручиваете диск на свое место.

Учтите, что нередко корпус видеорегистратора является одновременно и радиатором охлаждения для диска.

Далее от розеток через обычную вилку запитываете ИБП. Большинство блоков питания идет без проводов с вилкой в комплекте, поэтому здесь это придется сделать самому. Используйте провода ПВС и обычную евровилку.На один конец провода монтируете вилку, а другой зачищаете и подсоединяете к блоку на клеммы питания 220В, обозначенные как L и N.Особой разницы в фазировке или полярности куда подключать ноль и фазу здесь нет. Далее подключаете питание на видеокамеры.При недостатке выходных клемм 12В на блоке, лучше всего воспользоваться клеммными колодками. Установите их по количеству камер и промаркируйте контакты как ” V” и “-V”.Затем, проводами ПуГВ подключите выходные клеммы 12В V и -V с блока питания, с соответствующими разъемами на первой клеммной колодке.Для плюсового провода лучше использовать жилы красного цвета, для минусового – черного. Остальные клеммы запитываются перемычками.

Преимущества гибких печатных плат

В таблице 1 приведены примеры использования гибких печатных плат в различных отраслях приборостроения [1].

Таблица 1. Примеры использования гибких печатных плат

Существует много причин использования гибких печатных плат в качестве средства межсоединений в электронных устройствах. В некоторых случаях, когда необходима устойчивость гибких печатных плат к динамическим нагрузкам, использование гибких печатных плат очевидно.

Уменьшение габаритов

Гибкие печатные платы используют самое тонкое диэлектрическое основание из всех доступных сегодня материалов, предназначенных для создания межсоединений. В некоторых случаях из этих материалов можно изготовить гибкие печатные платы, имеющие полную толщину меньше 50 мкм, включая защитный слой. Для справки: жесткие монтажные подложки с той же функциональностью оказываются в два раза толще.

Мало того, что малая толщина гибких печатных плат привлекательна сама по себе, возможность ее складывать за счет гибкости также позволяет сокращать объемы и габариты электронных устройств.

Уменьшение массы

Дополнительное преимущество малой толщины гибких печатных плат — малая масса. Сами по себе они легче аналогичных жестких печатных плат на 75%.

Малая масса межсоединений, реализуемая гибкими печатными платами, оказалась настолько привлекательной в аэрокосмической аппаратуре, что эта область их использования стала конкурировать по объемам производства с портативной электроникой.

Уменьшение времени и стоимости сборки

Гибкие печатные платы олицетворяют простую и быструю технологию создания межсоединений для узлов и блоков электронной аппаратуры. Альтернатива гибким печатным платам — проводной монтаж и гибкие кабели — связаны с необходимостью прокладки проводов по намеченным трассам соединений и их закрепления, зачистки и пайки каждого провода по отдельности. Жгутовой проводной монтаж требует еще и дополнительных трудозатрат на обозначение адресов связей.

Гибкие печатные платы дают возможность использования групповых методов сборки и монтажа изделий. Кроме того, само их изготовление намного дешевле благодаря использованию групповых технологий изготовления и маркировки.

Уменьшение ошибок сборки

В то время как проводной монтаж неизбежно связан с человеческим фактором — источником ошибок, гибкие печатные платы не имеют источников ошибок человеческой природы. Ручной монтаж — постоянный риск возникновения ошибок.

Гибкие печатные платы проектируются в составе системы межсоединений и затем воспроизводятся машинными методами, предотвращающими влияние человеческого фактора. В результате, за исключением неизбежных ошибок производства, гибкие печатные платы не позволяют создать соединения, не соответствующие спроектированной схеме.

Увеличенная системная надежность

Специалисты по надежности всегда при поиске источников отказов электронной аппаратуры ищут дефекты межсоединений. Академик Берг в свое время заявил: «Наука о надежности — это наука о контактах. Чем их больше, тем менее надежна система». Гибкие печатные платы — идеальное средство для уменьшения контактов.

Замена проводного монтажа

В среде специалистов по гибким схемам бытует правило, по которому гибкие платы рентабельно использовать, когда нужно иметь больше 25 межсоединений от точки к точке. Это число несколько произвольно, но основная концепция верна.

Для выбора решения нужно сопоставлять стоимость проводного и печатного гибкого монтажа с учетом объема и других факторов производства. Некоторые проектировщики изделий находят гибкие печатные платы более рентабельными уже начиная с двух или трех связей.

Рис. 1. Пример раскладки жгутового проводного монтажа автомобиля, где гибкие печатные платы уступают по техническим возможностям

На выставке Productronica-2001 [2] были показаны примеры гибких печатных плат длиной до 8 м, способных обеспечить требования по применению в автомобильном транспорте.

Динамическая гибкость

Устойчивость к многократным динамическим изгибам — одно из важнейших свойств гибких печатных плат. Другие решения для гибких межсоединений, типа плоского ленточного кабеля, тоже можно удовлетворительно использовать в подобных случаях, но гибкие печатные платы превосходят их как стандартный метод создания надежной взаимосвязи между перемещающимися частями (рис. 2).

Рис. 2. Гибкие печатные платы в приводе дисковода

Управляемое волновое сопротивление линий связи

Почти все материалы оснований гибких печатных плат имеют электрические характеристики, благоприятно сказывающиеся на формировании линий передач: однородность материалов и электрические свойства на высокой частоте. Благодаря этому относительно просто реализовывать гибкие схемы с высоким быстродействием линий передач.

При наличии однородности материалов единственное требование производства — обеспечить адекватную однородность проводников на всей их длине, то есть точно воспроизводить их геометрию, чтобы достичь требуемого значения характеристик линии связи. Обычно используют линии с волновым сопротивлением 50 Ом — для гибких печатных плат это достигается без затруднений.

Более высокие значения волнового сопротивления обеспечиваются большей толщиной гибкой печатной платы, из-за чего она теряет в гибкости. Чтобы решить эту проблему без увеличения толщины, приходится выполнять линию передачи весьма тонкими проводниками, а это может повлечь за собой потерю точности воспроизведения ширины проводника и сокращение выхода годной продукции.

К счастью, для быстродействующих линий передач уменьшение сечения проводника мало сказывается на их работоспособности, поскольку на больших частотах довлеет явление скин-эффекта — вытеснение тока на поверхность проводника, за счет чего эффективно используемое сечение проводника уменьшается в большей мере, чем площадь его физического сечения.

Улучшенное тепловое рассеивание

Плоские проводники имеют намного бульшую поверхностность, чем круглый провод, за счет чего более эффективно рассеивается тепло. Это первое преимущество. Далее, если сравнивать гибкие и жесткие платы, очевидно, что путь теплопередачи из жесткой печатной платы больше, чем из тонкого гибкого основания.

Мало того, рассеивание тепла из гибкой печатной платы идет на обе стороны, что намного увеличивает эффективность теплоотвода. Тем не менее, следует учесть, что в жестких печатных платах, в отличие от гибких, можно использовать толстый внутренний слой теплоотвода.

Объемная компоновка

Преимущества проектирования трехмерных структур межсоединений очевидны [2]. Особенно эффективны они в пространственных компоновках кристаллов микросхем (рис. 3). В более ранние времена, начиная с конца 1970-х годов, такие же компоновки использовали для стапелирования многослойных жестких печатных плат.

Рис. 3. Пример использования гибких оснований для стапелирования кристаллов микросхем

Уменьшенное сопротивление охлаждающему потоку воздуха

Однородная плоская конструкция гибких печатных плат позволяет разместить их в корпусе прибора так, чтобы не создавать большого сопротивления потоку воздушного охлаждения. В противовес этому массивные переплетения проводов действуют как барьеры воздушному потоку, препятствуя эффективному охлаждению блока.

Податливость материалов оснований гибких печатных плат для поверхностного монтажа

Технология поверхностного монтажа на первых этапах ее освоения наталкивалась на ряд затруднений, связанных с несоответствием температурных коэффициентов расширения компонентов и монтажной подложки. Это несоответствие создавало большие термомеханические напряжения в соединениях выводов компонентов с контактными площадками монтажных оснований, которые становились причиной многочисленных отказов.

Разработки новых базовых материалов с лучшей размерной устойчивостью и новые инженерные решения в конструкциях монтажных изделий обеспечили решение большинства проблем. Но одно из решений, которое оказалось наиболее эффективным, заключается в использовании гибких материалов оснований.

Разнообразие конструкций линий передач

В дополнение к преимуществам применения гибких печатных плат в конструкциях линий передач необходимо отметить их свойство меньше искажать цифровые сигналы при больших длинах линий связи. Относительно малые значения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь — только один из факторов меньшего ослабления сигнала, чем в других конструкциях линий, использующих жесткие диэлектрики.

Кроме того, что гибкие печатные платы обеспечивают переход от одного устройства к другому без разъемов, создающих неоднородности в линии связи, их гибкость позволяет проектировать без ограничений такие экзотические конструкции, которые невозможно выполнить с использованием жестких материалов. Пример одной из таких конструкций показан на рис. 4.

Рис. 4. Гибкие печатные платы предоставляют возможность создания необычных конструкций линий связи

SMT и гибко-жесткие печатные платы

Увеличение плотности компоновки обеспечивается сочетанием поверхностного монтажа на жесткое основание монтажной подложки с выводом связей на гибком основании, как показано на рис. 5.

Рис. 5. Пример использования гибких печатных плат в сочетании с поверхностным монтажом

Выполненный на гибкой подложке SMT-монтаж отличается хорошим сочетанием температурных расширений материалов компонентов и гибкого слоя, наклеенного на жесткое основание. Кроме того, низкий модуль упругости гибкого материала компенсирует небольшое несоответствие температурных коэффициентов.

Многослойные гибкие печатные платы могут сами служить основанием для монтажа выводов в отверстия и для поверхностного монтажа (рис. 6).

Рис. 6. Многослойная гибкая печатная плата (8 слоев)

Еще больший выигрыш в компоновке блоков создают гибко-жесткие печатные платы (рис. 7), полностью вытесняющие объемный проводной монтаж [4]. Можно представить, какой была бы конструкция миниатюрного блока с разъемами, если бы не использовалась гибко-жесткая печатная плата, показанная на рис. 8.

Рис. 7. Гибко-жесткая многослойная печатная плата, монтируемая на двух стенках электронного блокаРис. 8. Гибко-жесткая многослойная печатная плата, монтируемая на трех стенках миниатюрного электронного устройства (4 жестких слоя, 2 — гибких)

Технология «кристалл-на-гибкой печатной плате» (Chip-on-Flex — COF)

В противовес технологии «кристалл-на-плате» (Chip-on-Board — COB) технология COF позволяет обеспечить большую плотность компоновки, а значит, меньшую массу и габариты. К тому же, COF-технология лишена многих недостатков COB-технологий, связанных опять-таки с разными коэффициентами термического расширения кристалла и подложки.

В связи с этим COF-технология успешно используется в аэрокосмической аппаратуре. В сочетании с возможностью складывать монтаж на гибкой печатной плате в стопки COF-технология имеет значительные преимущества особенно там, где кристалл микросхемы не требуется герметизировать.

Еще один пример практического использования COF-технологии — монтаж кристаллов на ленте (ТАВ-технология), на ее основе создаются всевозможные конструкции с плотной упаковкой компонентов (рис. 9).

Рис. 9. Примеры монтажа кристаллов микросхем на гибкую подложку

Гибкие печатные платы в тонких конструкциях

Возможность перфораций в тонких основаниях гибких печатных плат позволяет осуществлять межсоединения непосредственно с кристалла микросхемы на периферию электронных устройств, как это показано для примера на рис. 10. Эта технология, которая стала весьма популярной за последние 10 лет, используется для упаковки микросхем в SIM-картах, всевозможных картах памяти (SD, MMC, MS, MS Pro, CF, Flash Memory Card) и т. п., которые требуют внешних выводов.

Массовость производства этих устройств по существу обеспечена применением миниатюрных гибких печатных плат. Этот упаковочный формат теперь широко известен как монтаж ?BGA по CSP-технологии (Chip-Scale Package — CSP). Эта технология монтажа сегодня доминирует в микроминиатюрных, карманных и портативных устройствах.

Рис. 10. Присоединение гибкой печатной платы непосредственно к микросхеме на кристалле

Радиокот :: поворотное устройство для видео камеры на микроконтроллере atmega 8

Расключение проводов на видеорегистраторе

Теперь все кабеля видеонаблюдения осталось расключить в слаботочном шкафу. Для начала подключаете сам видеорегистратор через источник бесперебойного питания.

Затем зачищаете вторые концы кабеля КВК-П, заведенные в шкаф, аналогичным образом как показывалось выше. При этом жилы питания (красный с черным) подсоединяете на соответствующие клеммные колодки ” V” и “-V”.А конец коаксиального кабеля, с установленным разъемом BNC-F, заводите в свободное гнездо видеорегистратора. Там где написано Video In.То же самое проделываете с оставшимися видеокамерами.

Все что вам останется это произвести настройку видеонаблюдения, подключив монитор к регистратору через VGA или HDMI разъемы.

Если слаботочный шкаф находится далеко от компьютера, для настройки можно воспользоваться ноутбуком. А уже после этого, отдельным кабелем выводите сигнал на монитор.

Чтобы спокойно использовать монитор для других целей, можно в hdmi разъем включить компьютер, а в VGA – камеры. Тогда путем смены режимов вы легко получите переключение картинки с разных источников.

Все программное обеспечение для настройки видеонаблюдения должно идти в комплекте с видеокамерами. Если его почему-то нет, то можно попробовать универсальные ПО, например от ivideon.

Технологии гибких печатных плат

Последовательность сборки кристаллов микросхем в трехмерную структуру

Другой подход к уплотнению компоновки микросхем в сочетании с согласованием характеристик линий связи показан в последовательности сборки на рис. 11. Ключевая особенность этой структуры — возможность создания многослойного пакета с присоединениями к микросхемам через металлизированные глухие отверстия. Этот новый подход нацелен на упрощение электронного проектирования и процессов производства.

Рис. 11. Пошаговая схема сборки пакета кристаллов микросхем

Многослойные гибкие печатные платы

Гибкие печатные платы, собранные в многослойные структуры, в некоторой степени теряют свою гибкость. Но за ними остаются значительные преимущества: близость коэффициентов термического расширения к таковому у компонентов и податливость материалов оснований, компенсирующих небольшие рассогласования в термическом расширении.

Еще один неблагоприятный эффект отсутствует в многослойных гибких структурах — склонность к электрохимическим отказам. В композиционных материалах это проявляется в прорастаниях металлических мостиков вдоль слоев по капиллярам «несплошностей». В материалах гибких печатных плат отсутствуют такие неоднородности вдоль слоев, по которым могли бы проходить миграционные процессы, заканчивающиеся обычно образованием металлических дендритов — мостиков коротких замыканий.

Трехмерная монтажная подложка

Зачастую разводка кристалла не умещается в одном или даже в двух слоях. Незначительная толщина пленок, используемых в технологиях гибких печатных плат, позволяет использовать по крайней мере трехслойную структуру, позволяющую создать копланарные внешние соединения с монтажной подложкой, как показано на рис. 12.

Рис. 12. Пример разводки микросхемы на трехслойном носителе

Материал основания с предварительно просверленными отверстиями

Один из способов удешевления производства высокоплотных многослойных гибких печатных плат предложила компания Sheldahl (теперь Multek). Он заключается в поставках гибких пленок с множеством мелких отверстий, выполненных в узлах стандартной координатной сетки.

Компания Sheldahl пыталась создать стандарт на размещение отверстий, чтобы проектировщики могли использовать их в своих конструкциях, и планировала пойти дальше — поставлять свои материалы с металлизированными отверстиями.

К сожалению, этот метод не был реализован по множеству причин. Но идея все еще остается интересной и может найти применение в будущем.

Технологии трансверсальных соединений

Другая область исследований формирования высокоплотных соединений в гибких структурах относится к обеспечению связей по оси Z в конструкциях многослойных печатных плат. Технология образования Z-связей в гибких основаниях заметно отличается от технологий послойного наращивания, используемых в производстве жестких многослойных печатных плат.

Общая идея обеспечения надежности Z-связей одинакова для жестких и гибких печатных плат: улучшить прочность металлизации и уменьшить термомеханические нагрузки за счет сближения термического расширения металлизации и материала основания. Но материалы гибких печатных плат, как правило, создаваемые на основе полиимидов, имеют высокую температуру стеклования и, следовательно, относительно низкий коэффициент термического расширения в рабочем диапазоне температур.