* 第八章电子设备的整机结构

* 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。固定式机箱、背负式机箱、便携式机箱、台式机箱。 8.1机箱机柜的结构知识

8.1机箱机柜的结构知识 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。

图 2 图 1 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。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。

8.2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

8.2电子设备的人机功能要求 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　　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

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（Hz）　　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。

女子站立时平均尺寸（单位：mm） 男子站立时平均尺寸（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

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

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 8.2.3控制器操作者将自己的决定和动作传给电子设备的装置。 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。

8.2电子设备的人机功能要求 （1）旋钮　　是触觉控制器。如图。

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　　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。手动操纵杆直径为 22 ~ 32 mm，操纵力为 30 ~ 140 N，行程 150 ~ 350 mm。

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。

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