适应常见环境条件的基本措施

出处：按学科分类—工业技术南京大学出版社《工程师实用手册》第576页（2774字）

1．高温环境

我国地处热带和寒带之间，气温最高可达+50℃(西北沙漠地区)，最低可达－40℃(黑龙江漠河地区)。对于大多数户外工作的电子设备都要求其工作温度在+50～－40℃之间。电子设备发热的主要原因一是环境温度，二是内部发热元件(变压器、线绕电阻器、大功率晶体管等)所散出的热量。高温的危害主要表现在使电子设备性能下降，绝缘材料老化、参数变化、热胀变形、降低寿命等。预防的措施主要有以下几条：

(1)合理布置机内元件。将发热元件安装在易于散热或远离怕热的元件的地方。

(2)采用散热措施。散热有三种方式，即对流、传导和辐射。如在大功率晶体管上加装散热片，设备内部装冷却风扇，设备外壳设计通风孔等。

(3)选择耐高温、膨胀系数小的元器件。例如线绕电阻选用被釉电阻，可耐高温达300℃。

(4)采用温度补偿措施。例如采用“对管”组成的差动式放大电路等。

为检验散热效果，电子设备必须做耐高温试验。耐高温试验是将电子设备放在恒温箱中，在规定的时间内将温度升到某一数值(一般+80℃)，再保温一段时间(一般为半小时至数小时不等)后进行测试，观察各种性能指标能否满足设计要求。

2．如何适应潮湿和灰尘较多的环境

(1)选择耐潮湿的材料。例如塑料、陶瓷等，尽量少用纸质元件。

(2)在设备中放置吸湿剂，例如硅胶等，以吸取机内的潮气。

(3)利用通风方式，排除环境中的灰尘和具有化学物质的气体，减少这些有害物质的含量。或者把设备内部加热，使其高于机箱外部的温度，避免潮气的侵入。

(4)浸渍。用具有良好绝缘性能的漆或蜡等材料，填满元器件的所有间隙中，以提高防潮性能，增加绝缘强度。例如变压器的线圈，虽然采用纸质材料，但经过浸渍后耐潮湿性能大大提高。

(5)灌封。把元器件放在绝缘油中，或用沥青、环氧树脂等材料密封起来，以免潮气浸入。

(6)表面处理。在器件或设备表面进行喷漆、电镀、抛光或氧化处理等。例如在钢板表面镀锌或镀铬，在铜表面镀银，在铝表面进行氧化处理。对于非金属材料，也可以先使其表面金属化处理以后再形成镀层。常用的方法是在器件表面喷一层油漆薄膜，使其有憎水性，这样既避免潮气侵蚀，又能增加美观，但这个办法只适于不进行焊接，不做滑动转动，没有高热的部位。

抗潮湿的环境试验，一般是在潮湿箱中进行。潮温箱是由类似淋雨的设备加上使水分蒸发的加热器构成，借助于它能获得潮湿的环境。一般的试验条件应做到相对湿度在95%以上。

3．如何适应具有振动和冲击的环境

这个问题的提出，主要是考虑到电子设备制成以后，要进行装箱、运输(汽车颠簸、火车装卸、飞机升降)或者在使用过程中搬动、撞击等情况。当然这种设备如果在汽车船舶、飞机或有较大振动的场合下使用，就更应考虑这个问题。

振动和冲击的影响，可以造成元器件移位、裂纹、弯曲、或螺钉松动、折断等情况，还会发生电子管内碰极、继电器触点失常、焊点脱焊等。

振动是方向交变的运动，用振动频率和最大振幅来表示。例如一般的汽车振动频率为几赫到几百赫，最大振幅为零点几到几毫米。

冲击是突然承受动态负荷，往往是一次的或脉冲式的。器件所承受的振动负荷虽然比冲击负荷小，但振动的持续时间长，元器件容易“疲劳”，所以破坏性更大。

振动和冲击都可以用重力加速度来表示。